Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен
- Главная
- Статьи
- Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен
Автор: Алексей Кокорин
Дифференциал как автомобильный механизм скоро отметит двухвековой юбилей, однако его конструкция за эти долгие годы хоть и совершенствовалась, но сохранила ключевые особенности. Что же такое дифференциал, и какую роль он выполняет в автомобиле?
1. Что такое дифференциал?
Дифференциал в автомобиле – это механизм, который позволяет передавать мощность и, следовательно, вращение от коробки передач к колесам, разделяя поток этой мощности на два, для каждого из колес одной оси, с возможностью изменять соотношение передаваемой к ним мощности, и, следовательно, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.
2. Для чего нужен дифференциал?
Основное предназначение дифференциала – обеспечить возможность вращения колес на одной оси с разной скоростью с сохранением неразрывного потока крутящего момента. Для автомобиля это важно прежде всего в поворотах: ведь при движении по дуге колеса на внешней стороне поворота проходят больший путь, чем колеса на внутренней, а значит, должны вращаться с большей скоростью для сохранения стабильности машины.
Если же колеса на оси будут соединены жестко, то внутреннее колесо в повороте будет пробуксовывать. Для заднеприводного автомобиля это повышает риск заноса, а для переднеприводного радикально ухудшает управляемость и контроль автомобиля в повороте. Таким образом, обеспечение свободного и независимого вращения колес на одной оси с сохранением постоянства передачи на них крутящего момента от двигателя было одной из принципиальных задач с момента создания автомобиля – и это задача была успешно решена.
3. Как устроен дифференциал?
Дифференциал являет собой частный случай планетарной передачи. Физически он обычно представляет собой набор из четырех шестерней, вращение к которым передается пятой – ведомой шестерней главной передачи, объединенной с корпусом дифференциала, выполняющим роль водила. Главная передача – это набор из двух шестерней: ведущая получает вращение от КПП и передает его ведомой. Ведомая же шестерня главной передачи передает вращение через корпус на шестерни-сателлиты, а они, в свою очередь, находятся в зацеплении с солнечными шестернями, жестко закрепленными на приводных полуосях колес.
Когда автомобиль движется по прямой, шестерни-сателлиты неподвижны, и скорость вращения шестерни главной передачи равна скоростям вращения солнечных шестерней: колеса вращаются с одинаковой скоростью. В повороте же шестерни-сателлиты начинают вращаться, обеспечивая разницу скоростей солнечных шестерней и, следовательно, колес на внешней и внутренней стороне поворота.
4. Каковы недостатки дифференциала?
Главным недостатком дифференциала одновременно является его главное преимущество – возможность передавать до 100% мощности на одно из колес. Исходя из этого, в условиях, когда одно колесо имеет недостаточное сцепление с поверхностью, основная часть мощности будет передаваться именно на него. Таким образом, порой даже имея одно колесо на поверхности с достаточным сцеплением, автомобиль не может тронуться с места.
Для устранения этой проблемы были разработаны разнообразные конструкции – дифференциалы с повышенным внутренним сопротивлением (так называемые самоблоки) и дифференциалы с принудительной блокировкой, ручной или автоматизированной. В зависимости от конструкции и назначения они могут как изменять перераспределение потока мощности в пользу колеса с хорошим сцеплением с поверхностью, так и полностью замыкать дифференциал, заставляя колеса на оси вращаться с одинаковой скоростью. Разные типы таких дифференциалов мы рассмотрим в отдельных материалах.
популярные вопросы
Новые статьи
Статьи / Дилер Россия без Renault: как выживают дилеры и автовладельцы после ухода компании С момента, когда компания Renault объявила об уходе из России, прошло ровно четыре месяца. За это время многое стало понятно: доля французов в АВТОВАЗе ушла государству, завод в Москве переш… 935 2 2 15.09.2022
Статьи / Авто с пробегом
Suzuki Jimny III c пробегом: контрактный мотор за 15 тысяч, безнадежная МКП и опасный тюнинг
В первой части материала мы выяснили, насколько обманчивым может быть внешне ухоженный экземпляр Jimny, как непросто найти не подверженный коррозии вариант и стоит ли этого бояться. Но на…
1466
1
3
14.09.2022
Статьи / Популярные вопросы Я еду непристегнутым: что за это грозит, когда это законно и кто платит штраф за пассажира Отношение к ремню безопасности у российских водителей остается незрелым: кому-то он мешает, кого-то пугает, кому-то оказывается «не по статусу», а кого-то даже оскорбляет. Но сегодня мы оста… 1361 2 27 12.09.2022
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв
Полный привод, самый мощный мотор и силы в запасе: первый тест Chery Tiggo 8 PRO MAX
Появление в российской линейке Chery модели Tiggo 8 PRO MAX можно назвать знаковым для бренда.
Тест-драйвы / Тест-драйв Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0 Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть… 9478 10 41 13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет
В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги.
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:
- прямолинейное движение;
- движение в повороте;
- 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.
Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки
Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга.
Дифференциа́л — это механическое устройство, которое делит момент входного вала между выходными валами, называемых полуосями. Наиболее широко применяется в конструкции привода автомобилей, где момент от выходного вала коробки передач (или карданного вала) поровну делится между полуосями правого и левого колеса.
Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.
Почему для этого нужен дифференциал ? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу.
В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо.
Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой).
При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте.
Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.
Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами.
Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду).
В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса.
Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.
В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой.
Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста.
Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).
Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт ?
Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль.
В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов.
Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением ? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.
Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи.
Полная (100%-я) ручная блокировка.
При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Такая блокировка как правило реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов. На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты.
Включать подобного рода блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле. Пользоваться ими надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно чтобы «сорвать» механизм блокировки или поломать полуось. Применять такие блокировки желательно только на небольших скоростях для передвижения по труднопроходимой местности, так как при их применении в мостах (особенно в рулевых), автомобиль очень сильно теряет в управляемости. Как правило, жесткими блокировками мостовых и межосевых дифференциалов оборудуются полноценные рамные внедорожники, такие как Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class и. т. п.
Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «проскальзыванием» (одной полуоси относительно другой).
Автоматическая блокировка с использованием
вискомуфты в качестве «Slip Limiter».
В этом случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой — к полуоси. При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать ощутимо больший момент и более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки. Данная схема применяется для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор. (Схема на картинке) Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя. Данный тип блокировки межосевого дифференциала можно встретить на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и. т. п.
Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки.
Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом. Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте.
Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей. Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и. т. п.)
На картинках изображены (слева направо): кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).
Самоблокирующиеся дифференциалы.
Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы. Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, всё вращение передаётся на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.
Довольно часто фрикционные блоки подпружинивают. Такие дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и. т. п. Американская компания ASHA Corp. пошла дальше, снабдив пакет фрикционов LSD дифференциала устройством блокировки, состоящего из насоса с поршнем (Героторный дифференциал). При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки насос нагнетает масло (жидкость) на поршень и сдавливает фрикционный блок, тем самым блокируя дифференциал. Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.
Torque sensitive differentials.
Это одна из самых интересных, эффективных, технологичных и практически применяемых форм блокировки дифференциалов. Принцип работы основан на свойстве гипоидной пары «расклиниваться». В связи с этим, основные (или все) зацепления в таких дифференциалах гипоидные (червячные, или в простонародье — винтовые). Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных типа.
Первый тип производит компания Zexel Torsen. (T-1) Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.
Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то гипоидную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.
Автором второго типа является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на второй картинке). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и. т. д.
А вот компания Zexel Torsen в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства (на картинке справа). Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший диапазон работы блокировки, однако они более чувствительны к разнице передаваемого момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1). Компания Tractech недавно выпустила мостовой torque sensitive дифференциал Electrac, снабженный принудительной электроприводной блокировкой.
Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71.
В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20-30% разнице в передаваемых на оси моментах. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.
Вышеописанные torque sensitive дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколёсных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и. т. д), так и на внедорожники (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.
Управление работой дифференциалов при помощи электронных систем контроля тормозных усилий (Traction Control и т. п.)
В современном автомобилестроении применяется всё больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колёсам заблокироваться при торможении). Более того, уже с конца 80-х годов прошлого века передовые производители стали комплектовать свои флагманские модели системами контроля тяги и сцепления колёс — Traction Control. Например, Тойота установила систему Traction Control на Lexus LS400 в 1989 (90) году. Принцип работы такой системы прост: универсальные (так же обслуживают ABS) датчики вращения, установленные на контролируемых колёсах, фиксируют начало пробуксовки одного колеса оси относительно другого и система автоматически притормаживает забуксовавшее колесо, тем самым увеличивая на него нагрузку и вынуждая дифференциал отдать момент на колесо с хорошим сцеплением. При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, при желании такую систему можно принудительно деактивировать кнопкой на приборной панели. Со временем, электронная система контроля тормозных усилий совершенствовалась и к ней добавлялись всё новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колёс для более успешного прохождения поворотов). У всех производителей эти функции назывались по разному, однако смысл при этом оставался одинаковым. И вот, данные системы стали устанавливаться на полноприводные автомобили и внедорожники, причем в некоторых случаях они являются единственным средством контроля тяги и перераспределения крутящего момента между осями и колёсами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьёзными средствами распределения крутящего момента (жесткими блокировками и/или самоблокирующимися дифференциалами), то электронная система контроля тормозных усилий очень удачно дополняет эти средства. Хороший пример тому — великолепная управляемость и проходимость последнего поколения Тойотовских внедорожников 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470.
Являясь представителями одной платформы, они обладают межосевым дифференциалом Torsen T-3 с возможностью жесткой блокировки, а так же электронной системой контроля тормозных усилий и тяги со множеством функций, помогающих водителю управлять автомобилем.
26 января 2012 в 00:56
Что такое дифференциал в автомобиле, для чего нужен и как работает
Главная » Новости » Дифференциал в автомобиле
Содержание:
- Что представляет дифференциал
- Эксплуатация дифференциала в зависимости от типа
- Принцип работы
- При прямом движении
- При поворотах
- При буксовании
- Блокировка дифференциала
- Соблюдение безопасности
Не каждый даже опытный водитель знает в полной мере, что такое дифференциал в автомобиле и для чего он необходим. Это механизм, который отвечает за распределение крутящего момента между приводным валом и позволяет колесам вращаться под различными углами. Механизм трансмиссии особенно видит, когда машина начинает поворачивать.
Назначение дифференциала в первую очередь заключается в обеспечении стабильного вождения в условиях сухой погоды на твердом дорожном покрытии. Но важно принять во внимание, если ТС сойдет с устойчивого покрытия на гололед или сельскую дорогу, дифференциал может не давать авто двигаться дальше. Чтобы понять все особенности данного явления, важно понять, что такое дифференциал в машине.
Что представляет дифференциал
Что такое дифференциал в автомобиле простыми словами – это механизм, который распределяет карданный вал трансмиссии между передней и задней осью колес. В результате происходит движение без буксования. Именно в выполнении данной задачи заключается назначение дифференциала.
Когда движение происходит прямолинейно, оказывается равномерная нагрузка на колеса. При этом угловое вращение происходит с одинаковой скоростью. Механизм выполняет функцию дополнительного звена. В случае, когда условия начинают меняться, нагрузка перестает распределяться равномерным образом. Полуоси вынуждены вращаться с различной скоростью, поэтому появляется новая необходимость распределения крутящего момента в конкретных пропорциях. В таком случае узел начинает выполнять сложную работу, обеспечивая максимально возможную безопасность при исполнении маневров автомобилем.
В зависимости от того, какой привод имеет автомобиль, расположение дифференциала может различаться:
• передний привод;
• задний привод;
• полный привод.
В последнем случае входит комплекс передних и задних мостов, либо раздаточная коробка.
Интересен тот факт, что дифференциал появился в автомобилях по прошествии многих лет. Производители были озадачены решением проблемы с маневренностью. Из-за одинаковой угловой скорости одни колеса начинали буксовать, а другие переставали контактировать должным образом с дорожным покрытием. В тот момент инженеры начали вспоминать, что существует определенный механизм, который поможет им справиться с поставленной задачей и снизить риск потери управления.
Дифференциал стал официальным открытием француза Онесифора Пеккера. В конструкции изобретатель использовал шестеренки и валы. Через них происходила передача крутящегося момента. Но даже при появлении такого важного открытия вопрос с пробуксовкой невозможно было решить в полной мере. В системе начали проявляться некоторые нюансы. Так, например, при тестировании одно из колес начинало терять сцепление с дорожным покрытием. Сложнее всего приходилось с поверхностями, которые были покрыты льдом.
Среди самых негативных последствий стоит выделить большое количество аварийных ситуаций. В результате инженерам приходилось тратить немало времени, чтобы решить возникшую проблему. Пробуксовка становилась одной из основных причин заноса. Решение проблемы предложил Фердинанд Порше, который представил миру кулачковый механизм. Именно с его помощью удалось ограничить проскальзывание колес. Немецкий дифференциал начал активно использоваться в машинах автоконцерна Фольксваген.
Эксплуатация дифференциала в зависимости от типа
Использование устройств происходит для дальнейшей транспортировки крутящего момента колесам и мостам автомобиля.
Грузовые и легковые авто обладают межколесным дифференциалом, который передает вращение для колес. Дифференциал, который возникает между мостами, используется преимущественно в машинах с полным приводом. Можно выделить следующие типы механизмов:
• конический;
• цилиндрический;
• червячный.
Также выделяют симметричные или асимметричные. Так как есть возможность распределения крутящего момента, несимметричный вид используется между мостами с полным приводом. Транспортные средства с передним или задним приводом имеют симметричный дифференциал конической формы.
Самым универсальным и стандартным является червячный тип. Поэтому его можно использовать с любым типом привода.
Принцип работы
Чтобы понять, каким образом происходит работа дифференциала, нужно рассмотреть его функционирование в трех различных состояниях:
• при прямом движении;
• при поворотах;
• при буксовании.
При прямом движении
Характерной особенностью является равномерное распределение нагрузки между колесами автомобиля. При этом угловая скорость будет одинаковой. В корпусе размещаются сателлиты, которые не вращаются около своих осей. Передача осуществляется от шестерни с главной передачей через зацепление зубчатой формы.
При поворотах
При повороте распределение нагрузок осуществляется следующим образом:
• внутреннее колесо обладает наименьшим радиусом и испытывает наибольшее сопротивление в сравнении с наружным. В результате сниженной нагрузки скорость вращения значительно снижается;
• наружное колесо перемещается по большому радиусу, поэтому увеличивает угловую скорость для плавного входа в поворот, не вызывая пробуксовки. Когда ход начинает замедляться, сателлита начинает приходить в действие.
Как следствие можно сделать вывод, что колеса должны иметь различные угловые скорости. Крутящий момент, который исходит от главной передачи, остается на неизменном уровне.
При буксовании
Автомобильные колеса, которые движутся прямо по скользкому дорожному покрытию или в отсутствии нормальной трассы, способны испытывать нагрузку различной величины: какие-то начинают буксовать и постепенно теряют сцепление с дорожным покрытием. Другое колесо напротив, начинает замедлять хода из-за большой нагрузки. Схема поворота также повторяется. Но в данном случае приносит только негатив: колесо получает 100%-принятый дифференциал с крутящим моментом, а с большой нагрузкой может вовсе перестать вращаться.
Чтобы решить подобные проблемы, можно использовать блокировку в ручном или автоматическом режиме, либо внедрить систему с курсовой устойчивостью.
Блокировка дифференциала
Чтобы добиться одинакового по величине крутящего момента, потребуется сделать блокировку сателлитов либо передать его на нагруженную ось. Такое решение пользуется популярностью в ситуации, если встречается повышенная проходимость с приводом 4х4. Это объясняется не только тем, что используется для тяжелых дорожных условий. Если машина потеряет сцепление хотя бы в одной из существующих 4-х точек, величина крутящего момента будет стремиться к нулю. Как следствие машина дальше не поедет.
Во избежание подобных неприятностей может помочь блокировка. Она встречается полной или частичной. Зависит от того, в какой степени произошло перераспределение усилий между осями и какой тип блокировки используется: вручную или автомат.
На рынке пользуются высокой популярностью дифференциалы, которые самостоятельно блокируются, а также распределяют крутящийся момент с учетом существующей разницы в полуоси.
Самым сложным, но проверенным методом устранения недостатков узла, принято считать блокировку в электронном формате. Датчики самостоятельно контролируют существующие показатели в процессе движения. На основании показателей можно правильно скорректировать полученные данные.
Соблюдение безопасности
Основным предназначением дифференциала является обеспечение безопасных условий для совершения маневров на автотрассах. Вышеперечисленные нюансы, в первую очередь, затрагивают езду в экстремальных условиях или на пересеченной местности.
Если на ТС присутствует привод с ручной блокировкой, то его можно использовать только в соответствии с дорожными условиями. А шоссейные автомобили, которые не могут ехать медленнее 100 км/час, водить без дифференциала довольно опасно.
Твитнуть |
Последние новости:
Не закрывается дверь в машине: причины и что делать
01.07.2022
Иногда водители сталкиваются с проблемой, когда не закрывается дверь в машине, и нужно что-то делать с этим. Дверца перестает закрываться и с язычка блокировки, и с брелока сигнализации, и с блока ЦЗ. Причинами этого могут быть не только износ деталей, но и заклинивание механических элементов, провисание петель и прочее. Также бывают ситуации, когда дверь захлопывается нормально, но не запирается. Рассмотрим, какие причины вызывают неполадки, и как их устранить. Подробнее
Как правильно прокачать тормоза
18. 04.2022
Большинство водителей не знают, в какой последовательности прокачивать тормоза, и для чего это нужно делать. Однако эти знания рано или поздно понадобятся любому автовладельцу. Процедура не такая сложная, как может показаться на первый взгляд. Может быть не нужно опять ехать в сервис и отдавать свои кровные? Провести прокачку действительно можно самостоятельно, если придерживаться определенных правил. Рассмотрим, как это сделать, и какие ошибки не стоит допускать. Подробнее
Датчик температуры всасываемого воздуха
18.03.2022
В автомобиле есть множество разных датчиков, в том числе датчик температуры всасываемого воздуха. Неисправность элемента серьезно влияет на функционирование «движка», особенно зимой, когда на улице минусовая температура. Расположение датчика, его принцип работы и неисправности — далее по тексту. Подробнее
Проверка датчиков АБС
16.03.2022
Функционирование тормозной системы сопряжено с работой датчиков АБС. Именно они позволяют эффективно затормаживать и обеспечивать слаженную работу. Сенсорные детали отправляют на ЭБУ информацию о вращении колес. Далее выстраивается определенный алгоритм действий. Иными словами, АБС помогает предотвратить блокировку колес в случае экстренной остановки. Ей необходимо сохранять управляемость транспорта. Но что предпринять, если возникли подозрения в правильной работе датчика? Рассмотрим, как проверить датчик АБС, какие для этого нужны инструменты. Подробнее
Прямая и обратная полярность аккумулятора
22.02.2022
Любая батарея обладает выводами, располагающимися на корпусе. АКБ с помощью клемм подсоединяется к бортовой сети для питания стартера и иных устройств. Полярностью называют то, как именно располагаются «+» и «-». Автовладельцы обязаны различать полярность, иначе они спутают контакты во время установки аккумуляторной батареи. Рассмотрим подробнее, что такое прямая и обратная полярность аккумулятора, почему нельзя их перепутать. Подробнее
Как почистить дроссельную заслонку
09.02.2022
Основная функция дроссельной заслонки — это контроль над количеством воздуха, который поступает в цилиндры двигателя. После нескольких лет регулярной эксплуатации автомобиля на дроссельной заслонке образуются отложения, которые начинают мешать ее свободному ходу. Чистку дроссельной заслонки лучше доверить профессионалу, а потому специалисты рекомендуют воспользоваться услугами автосервиса. Но с другой стороны, не все водители желают тратить деньги на процедуры. Именно у них возникает закономерный вопрос: как правильно почистить дроссельную заслонку самостоятельно. Рассмотрим этот вопрос подробнее. Подробнее
Как проверить датчик массового расхода воздуха
08.02.2022
Датчик массового расхода воздуха — это прибор, контролирующий объем поступающих воздушных масс в систему ДВС для создания горючей смеси. Это помогает получить максимальную мощность мотора при небольшом расходе топлива. От информации на датчике зависит работа иных систем, которые тесно связаны с ним. Датчик нельзя назвать обязательным прибором для функционирования мотора. Если он выйдет из строя, то можно будет переключиться на обходную программу управления и доехать до места ремонта. Рассмотрим в данном материале, как проверить датчик массового расхода воздуха и что для этого потребуется. Подробнее
Неисправность катушки зажигания
07.02.2022
Катушка зажигания ломается в момент, когда в ней происходит пробой в слабом участке корпуса. Иными словами, поломка характеризуется механическим повреждением в виде трещин или оплавления. Область пробоя может выглядеть точечно, быть в форме дорожек или трещин. Из-за таких неисправностей воздушно-топливная смесь хуже возгорается либо вовсе выводит из строя модуль. Рассмотрим подробнее пробой катушки зажигания симптомы этого явления. К счастью, обнаружить неполадку возможно визуально, но для точности работы потребуется дополнительная проверка с помощью вспомогательных инструментов. Если будет выявлена поломка, то придется заменять деталь с нуля, либо отсрочить процедуру. Подробнее
Опасное вождение в ПДД
06.02.2022
Экстремальная езда не нравится ни пассажирам, ни пешеходам, ни сотрудникам ДПС. Именно поэтому в середине 2016 года в правилах дорожного движения появился новый пункт, касаемый опасного вождения. Но к счастью, за это не было предусмотрено никаких штрафов. Рассмотрим, что подразумевается под понятием «опасное вождение», можно ли избежать наказания за него и какими законами регулируется агрессивная езда? Подробнее
Замена салонного фильтра
05.02.2022
Замена салонного фильтра — проблема, которая часто встает перед водителем. Фильтр является важным элементом системы. Он защищает водителя и всех находящихся в машине от пыли и вредных выбросов. От качества данной детали и частоты замены зависят комфорт и здоровье человека. Именно поэтому каждый автовладелец должен уделять большое внимание и второстепенным деталям тоже. Как говорит статистика, около 30% водителей не знают о существовании фильтра до тех пор, пока не обнаружат его поломку. Подробнее
Как проверить антифриз
04.02.2022
Система охлаждения каждого автомобиля является жизненно важной частью его работы. Без необходимого уровня жидкости или просто антифриза двигатель может перегреться. Поэтому необходимо регулярно контролировать уровень этой жидкости. Во время проверки следует оценить общее состояние ОЖ, температуру замерзания и кипения. Это можно сделать своими руками при помощи нагрева, либо специальных инструментов. Важно убедиться, что в системе охлаждения нет масла, газов, отсутствует утечка. Рассмотрим в данной статье подробнее, как проверить антифриз на качество в машине. Подробнее
Как чистить автомобиль от снега и льда зимой
03.02.2022
К сожалению, многие водители не знают, как правильно чистить машину от снега. Именно поэтому зима для автовладельцев – настоящий вызов. В течение многих лет удаление снега и льда с автомобильных стекол было почти национальным зимним видом спорта. Однако только автовладельцы знают, насколько утомительна такая работа. Рассмотрим, как чистить машину зимой, какие инструменты для этого нужны, и почему не стоит использовать скребок. Подробнее
Панорамная крыша на авто: особенности, плюсы и минусы
03.02.2022
Еще совсем недавно панорамная крыша вызывала у многих людей удивление, так как такой атрибут в машине считался чем-то премиальным. Времена изменились, и теперь у многих моделей авто есть стеклянный потолок в салоне. Такая конструкция смотрится очень стильно и дорого. Водитель вместе с пассажирами могут наслаждаться видами. При желании люк можно закрыть специальной шторой. Многие водители опасаются стеклянных люков, так как думают, что они не такие безопасные, как металлический потолок. Рассмотрим все преимущества и недостатки панорамной крыши. Подробнее
Отличия ксенона и биксенона
01. 02.2022
Транспортное средство может быть опасно, когда водитель ведет его в темное время суток либо при ограниченном видении. Только надежные источники света могут предотвратить аварию, особенно во время сильного дождя или тумана. Сегодня к списку мощных ламп относят «ксенон» и «биксенон». Рассмотрим, чем же они отличаются друг от друга, и что представляет собой галоген. Подробнее
Аэродинамика автомобиля
23.01.2022
Современный авторынок предлагает огромное количество дополнительных элементов для машин (спойлер, сплиттер, обвес, воздухозаборник). Такие аксессуары стали активно использоваться с наступлением 2000-х годов. Именно в это время на территории РФ начался «золотой» период тюнингованных авто. «Крылья» вырастали даже у таких машин, где может показаться это вовсе несуразным. О том, для чего нужен такой элемент, задумывалось совсем мало народу, а сделать правильные аэродинамические расчеты могли только профессиональные инженеры или люди, дружащие с физикой. Подробнее
Все новости
Поиск по сайту Автоинструктор199
Последние комментарии:
Свежие видеоуроки:
Маршрут ГИБДД в Долгопрудном: важные советы. Автоинструктор Марина
Маршрут ГИБДД Строгино по новым правилам. Автоинструктор Светлана
Занятие на МКПП по маршруту ГИБДД г.Железнодорожный. Автоинструктор Юлия
Подобрать инструктора
по районам Москвы:
в Московской области:
Последние публикации:
Маршруты ГАИ:
Что такое дифференциал в автомобиле, принцип его работы и что такое блокировка дифференциала.

Содержание статьи:
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:
- Ведущей шестерни. Она передает крутящий момент от коробки передач, через кардан на главную шестерню.
- Ведомой (главной) шестерни.
Заставляет вращаться сателлит (спутник)
- 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.
- 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<S2. Одно колесо, проходящее по внутренней траектории, проходит расстояние меньше, чем колесо, движущееся по внешнему радиусу. Чтобы равномерно пройти эти расстояния, колеса должны обладать разной скоростью вращения.
Если оба колеса соединить жестко между собой одной осью, то скорость вращения будет одинаковой, а при прохождении разных расстояний с одной скоростью, какое-то из колес будет отставать, а другое буксовать. Другими словами не колесо будет тащить машину, а машина будет его тянуть. В этом случае, плавность прохождения поворота автомобилем будет нарушена, что может вызвать неожиданное поведения машины – снос или занос ведущей оси, разворот авто, а как следствие – ДТП.
Чтобы колеса имели разные скорости вращения, они должны быть разделены полуосями, жестко не соединенными между собой. Но как в таком случае передавать одновременно на них мощность от двигателя? – Для этого был придуман автомобильный дифференциал. Давайте разберем, как у него получается делить крутящий момент между двумя независимыми осями.
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:
com/embed/VWX-7f1wIoQ» allowfullscreen=»allowfullscreen»>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.
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
- Сложная конструкция, ведущая к дорогому ремонту
- Повышенные требования к обслуживанию
- Большой нагрев механизма, в результате повышенного трения элементов. При длительном использовании сокращается срок службы деталей и всего агрегата в целом
- 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.
Видео по теме:
Работа дифференциала в разных режимах:
Документальный фильм 1937 года зачем нужен дифференциал в авто и как он работает:
Как работают разные типы дифференциалов
Что необходимо знать о дифференциалах и об их различиях в работе.
Прежде чем приступить к рассмотрению дифференциалов, их типов и нюансах работы, сначала мы с вами обратимся к теории. Для чего вообще нужен дифференциал на современных автомобилях и какой принцип его работы?
Дифференциал, как говорит теория, это механическое устройство с особым видом планетарной зубчатой передачи, разделяющий момент входного вала (в нашем случае карданного вала) между выходными валами (полуосями) автомобиля, передающий, момент силы с карданного вала на задние полуоси в заднеприводном варианте или непосредственно от двигателя сразу на полуоси в переднеприводном автомобиле так (дифференциал в FWD расположен в КПП), что угловые скорости вращения этих полуосей могут быть разными по отношению друг к другу и колеса автомобиля проходят разный путь (например в повороте). Опять же, все из теории, во время прохождения поворота колеса автомобиля проходят по различным траекториям, а именно, по внутренней и внешней, отсюда соответственно получается, что колесо вращающееся по внешнему радиусу проделывает (пробегает) больший путь чем то колесо, которое вращается по внутреннему радиусу, а значит, что и скорость такого вращения колес будет разная, т.е. скорость колеса вращающегося (пробегающего) по внутреннему радиусу должна быть меньше той скорости колеса, которое вращается по внешнему радиусу.
Смотрите также: Что нужно знать прежде чем ездить по бездорожью
В этом как-раз непосредственно и заключается главная задача дифференциала, т.е. правильно распределять скорости вращения валов на выходе и соответственно самих колес.
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.
Смотрите также: Избыточная поворачиваемость и недостаточная поворачиваемость
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. Основные виды таковых нам и хотелось бы освятить в данной статье. А также нам хотелось бы рассказать своим читателям и об основных преимуществах и конкретных недостатках тех или иных видов этих устройств, и еще, на каких современных автомобилях можно сегодня встретить тот или иной тип дифференциалов.
Свободный дифференциал (Open Differential).
Суть его работы.
Разделяет крутящий момент двигателя на две оси, каждая из которых способна вращаться с различной скоростью.
Недостатки.
При потери сцепления колеса с дорогой крутящий момент на противоположном колесе тоже снижается (падает). В худшем варианте, у застрявшего автомобиля одно колесо будет свободно вращается, в то время, как противоположенное с лучшим сцеплением не сможет просто передать поверхности (дороге) достаточно крутящего момента, чтобы сдвинуть автомобиль с места.
Современные системы управления тягой компенсируют это, путем применения тормозов к потерявшему сцепление колесу. Но данный подход к проблеме помогает лишь отчасти, более сложный дифференциал, как правило действует быстрее и он более эффективен, чем тот же стандартный тип такого механизма.
На каких автомобилях его можно обнаружить.
Устанавливается на большинство автомобилей у которых «отсутствуют претензии» на нехватку большой мощности (они достаточно мощные), или у которых «отсутствуют амбиции» к любому бездорожью (внедорожники), а также на семейные седаны, на кроссоверы, на мини-вэны, на малолитражные машины, и т. д.
Блокируемый дифференциал (Locking Differential).
Как он работает.
При заблокированном дифференциале колеса машины будут постоянно вращаться с равными скоростями. В песке, в грязи и на снегу заблокированный дифференциал гарантирует, что крутящий момент продолжит поступать на колеса с более высокой тягой.
Недостатки.
В незаблокированном виде данный механизм ведет себя точно также, как и свободный дифференциал. Блокировка дифференциала на поверхности с высоким уровнем сцепных свойств, как например, на том же сухом асфальте, затрудняет поворачиваемость автомобиля и может нанести серьезный вред автомобильной трансмиссии.
На каких автомобилях его можно обнаружить.
Jeep Wrangler, Mercedes-Benz G-класса, Ram 2500 Power Wagon; опционально его можно поставить на большинство полноразмерных джипов и пикапов.
Самоблокирующийся дифференциал (Limited-slip Differential).

Как он работает.
Самоблокирующийся дифференциал совмещает в себе две концепции,- свободную и блокируемую системы дифференциалов. Он способен функционировать большую часть времени как обычный дифференциал, а в нужный момент автоматически блокироваться, т.е. в тот момент, когда происходит проскальзывание одного из колес. Блокировка достигается за счет вязкостной муфты, или фрикционной муфты, или за счет сложной системы гидророторного типа. В военных автомобилях ставятся зубчатые или кулачковые самоблокирующиеся дифференциалы.
Недостатки.
Чисто механические дифференциалы повышенного трения являются реактивными. То есть, они не блокируются пока не произошла пробуксовка колеса.
На каких автомобилях его можно обнаружить.
Nissan 370Z со Sport пакетом (с вискомуфтой), Mazda MX-5 Miata (clutch-type), Scion FR-S/Subaru BRZ (helical gears).
Самоблокирующийся дифференциал с электронным управлением (Electronically Controlled Limited-slip Differential).

Как он работает.
Преимущества такого электронного управления в том, что повышается тяга в повороте и степень блокировки дифференциала можно настроить.
Например, если компьютер автомобиля определяет, что в повороте у него (автомобиля) избыточная поворачиваемость, то он может сильнее заблокировать дифференциал для того чтобы стабилизировать автомобиль.
Недостатки.
Как и в обычном дифференциале ограниченного скольжения его крутящий момент смещен в сторону и колеса более медленно вращающегося.
На каких автомобилях его можно обнаружить.
BMW M3 и M4, Cadillac ATS-V и CTS-V, Chevrolet Corvette с пакетом Z51, Ferrari 488GTB.
Активный дифференциал (Torque-vectoring Differential).
Как он работает.
Использует дополнительные редуктора, которые подключаются по команде электроники. Электроника собирает информацию со всех датчиков, а именно, о скорости автомобиля, о скорости вращения колес, о включенной передаче, об угле поворота рулевого колеса и о множестве других параметров.
Способен дозированно отправлять крутящий момент к каждому из ведущих колес.
С активным дифференциалом автомобиль может проходить повороты на больших скоростях.
Недостатки.
Системы активного дифференциала тяжелые, достаточно сложные и очень дорогие, они увеличивают расход топлива автомобиля.
На каких автомобилях его можно обнаружить.
Audi S4, S5 и S6; BMW X5 M и X6 M; Lexus RC F.
Какова функция дифференциала в автомобиле?
Как и у большинства компонентов транспортного средства, у каждого из них есть определенная задача, которая помогает транспортному средству двигаться. Возможно, вы слышали о дифференциале автомобиля, но что это такое и что он делает?
Что такое дифференциал?
Дифференциал, являясь частью передней и/или задней оси, играет неотъемлемую роль в поворотах автомобиля. Дифференциал предназначен для привода пары колес, позволяя им вращаться с разной скоростью. Эта функция обеспечивает пропорциональные обороты между левым и правым колесами. Если внутренняя шина при повороте вращается на 15 об/мин меньше, чем при движении прямо, то внешняя шина будет вращаться на 15 об/мин больше, чем при движении прямо.
Например, когда ваш автомобиль поворачивает, внешнее колесо должно двигаться быстрее, чем внутреннее. Дифференциал распределяет равные количества крутящего момента на оба колеса. Это позволяет колесам реагировать на сопротивление или обеспечивать сцепление, чтобы колесо больше сопротивлялось вращению. Колесо с меньшим сопротивлением вращается быстрее.
Некоторые транспортные средства, например картинги, не оснащены дифференциалом. В этом случае оба ведущих колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью обычно на общей оси, приводимой в движение простым цепным приводом. Транспортные средства с передним приводом имеют другую конструкцию, заключающуюся в том, что мост и дифференциал в сборе расположены в узле трансмиссионного моста или в коробке передач.
Три типа дифференциалов
Открытый дифференциал — старейшая и наиболее распространенная конструкция, подходящая для различных марок и моделей автомобилей. Это самый простой, надежный и широко используемый тип дифференциала. Шестерня с приводом, расположенная на конце карданного вала, входит в зацепление с зубчатым венцом, который затем передает мощность на обе оси через другой набор шестерен. Единственным недостатком его конструкции является то, что когда одно колесо начинает проскальзывать, вся мощность, по сути, передается на колесо с наименьшим сцеплением, что делает эту установку непригодной для скалолазания или скоростных гонок.
Ограниченное скольжение похоже на открытый дифференциал, но использует встроенную систему сцепления. Механизм сцепления блокирует левую и правую стороны оси вместе, когда колесо теряет сцепление с дорогой. Это предпочтительная система для высокопроизводительных транспортных средств, таких как дрэг-рейсеры и автомобили, буксирующие тяжелые грузы.
Torque-Vectoring — это новейшая и лучшая дифференциальная технология. Управление вектором крутящего момента включает в себя сложный набор датчиков и электроники для получения данных от системы рулевого управления, положения дроссельной заслонки, дорожного покрытия и т. д., что дает возможность распределять мощность на каждое колесо в соответствии с данными. Эта опция обеспечивает максимальное сцепление с дорогой при прохождении поворотов, значительно повышая производительность.
Уход за дифференциалом
Регулярное техническое обслуживание любого автомобиля требует замены масла, ремней, шлангов и других жидкостей. Дифференциальная жидкость не является исключением. Дифференциальное масло используется для смазывания МКПП и дифференциалов. Это похоже на важность моторного масла для двигателя. Он играет жизненно важную роль в защите дифференциала и трансмиссии, обеспечивая их безопасную и бесперебойную работу.
Отработанная дифференциальная жидкость со временем загрязняется и загрязняется. Продолжать движение с загрязненной жидкостью рискованно, так как это может вызвать ненужный износ компонентов, что приведет к необратимому повреждению. Признаки того, что вашему дифференциалу требуется обслуживание:
- Жужжание только при замедлении.
- Вой или визг при разгоне на малых или больших скоростях.
- Урчание или жужжание на скорости более 20 миль в час, но меняется при повороте.
- Регулярный лязг через каждые несколько футов или при начале движения.
- Постоянная вибрация, усиливающаяся со скоростью автомобиля.
Планируйте, чтобы ваша дифференциальная жидкость, также известная как трансмиссионное масло, или масло в трансмиссиях, заменялась обученным техническим специалистом каждые 30 000 миль, но не более 60 000 миль. Чистое, свежее масло обеспечивает лучшую защиту дифференциала, что делает езду более безопасной. Как и в случае с любым другим компонентом автомобиля, хорошо смазанные детали обеспечивают оптимальную работу.
Обслуживание дифференциала
Ваш легковой или грузовой автомобиль не сможет далеко уехать без возможности поворачивать. Смазочная жидкость в дифференциале отводит тепло от шестерен, продлевая срок их службы и удерживая вас на дороге. Для любого технического обслуживания, включая замену масла, промывку тормозов или обслуживание дифференциала, обращайтесь в Sun Auto Service! Мы являемся экспертами в области полного ремонта и обслуживания автомобилей. Наши сертифицированные техники ASE прошли специальную подготовку по всем аспектам ухода за автомобилями всех марок и моделей легковых автомобилей и легких грузовиков. У нас есть рейтинг A+ от Better Business Bureau, и легко понять, почему. Мы гарантируем свою работу в письменной форме и предоставляем только те услуги, которые вы разрешаете. Зачем обращаться к дилеру, если Sun Auto Service является альтернативой номер один? Запишитесь на прием для следующего обслуживания и узнайте, что делает Sun Auto Service лучшим выбором в области автомобильного обслуживания.
Дифференциал вашего автомобиля? Какова его цель?
Перейти к основному содержанию 1404 Мейн-стрит
Направления
Орегон-Сити, Орегон 97045
- Позвоните или напишите в отдел продаж: 866-963-2696
- Служба поддержки: 866-963-2699
- Запчасти: 877-285-5278
Все пути ведут в Орегон-Сити
Скрыть Показать
Что такое дифференциал автомобиля? Между ведущими колесами вашего нового Subaru находится коробка передач. Если это полноприводная система, то у вас почти всегда будет передний и задний дифференциал. Эта коробка передач работает с трансмиссией вашего автомобиля, передавая мощность от двигателя на ось колеса, что стабилизирует поворот вашего автомобиля. Когда вы поворачиваете, для лучшего сцепления вам нужно, чтобы внешние колеса вращались быстрее, чем внутренние, и для этого в дифференциале используются шестерни. Вот почему так важно проводить техническое обслуживание вашего автомобиля в нашем сервисном центре, включая замену жидкости дифференциала каждые 30 000–60 000 миль пробега.
Автомобили Subaru имеют разные дифференциалы для разных моделей, все они предназначены для улучшения сцепления с дорогой, поворотливости и общей безопасности. Эти системы включают вязкостной центральный дифференциал (VCD), активное разделение крутящего момента (ATS), переменное распределение крутящего момента (VTD) и центральный дифференциал, управляемый водителем (DCCD).
Вискомуфта межосевого дифференциала (VCD) обеспечивает распределение крутящего момента между передними и задними колесами в соотношении 50/50. Тормоза используются для уменьшения проскальзывания и улучшения крутящего момента колеса, посылая сигналы торможения вращающейся шине. Если ось начинает пробуксовывать, вискомуфта передает крутящий момент на колесо с большим сцеплением, будь то переднее или заднее. Эта система VCD включена в модели с механической коробкой передач, такие как Crosstrek, Impreza и Forester.
Активное разделение крутящего момента (ATS) имеет распределение крутящего момента 60/40 для передней и задней части. Эта система на самом деле отличается, потому что она включает в себя многодисковый центральный пакет сцепления, а не дифференциал, который допускает проскальзывание и всегда частично включен. Быть «активным» означает, что он постоянно ищет больше, чем просто проскальзывание колес, но также получает информацию от всех доступных датчиков и определяет, может ли быть потеря сцепления с дорогой, и обеспечивает корректировку. Вы найдете это на таких моделях, как Legacy и Outback.
Что касается Переменного распределения крутящего момента (VTD) , который доступен только в некоторых автомобилях Subaru, таких как WRX, предназначен для автомобилей, которым необходимо быстро разгоняться. Между передними и задними колесами имеется разделение 45/55, что дает вам лучшее сцепление с задним концом, а электронная гидравлическая раздаточная муфта блокирует колеса, которые в этом нуждаются.
Наконец, управляемый водителем межосевой дифференциал (DCCD) , исключительно в STI, представляет собой невероятно сложную систему, которая включает не только дифференциал повышенного трения, но и электронный дифференциал. Есть 41/59разделены на перед и зад. Модуль управления многодисковым сцеплением и трансмиссией вносил коррективы на основе данных датчиков, но водитель также может контролировать происходящее. Независимо от того, с каким сценарием вы столкнулись, у вас есть все, что вам нужно, чтобы обеспечить правильное сцепление с любыми колесами, которые в этом нуждаются.
Категории: Сервис, запчасти
Метки: сертифицированный сервис Subaru в Орегон-Сити, Subaru AWD, запчасти Subaru, дифференциал, ремонт автомобилей
ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОТЗЫВЕ: Некоторые из наших подержанных автомобилей могут быть отозваны из-за неотремонтированных автомобилей. Проверьте наличие неотремонтированных автомобилей на сайте safercar.gov.
- Запросить дополнительную информацию
Поиск по блогу
Политика конфиденциальности
Подпишитесь на наш блог
- RSS 2.0
- Видео — RSS 2.0
Популярные теги
Автосервис Ремонт машин новые модели субару Новый Субару Новости Субару сервис субару субару новые модели Subaru для продажи в Орегон-Сити будущие модели субару сертифицированный сервис Subaru в Орегон-Сити Зимнее вождение субару импреза Субару Кросстрек субару форестер Предстоящие модели Subaru 2022 года субару аутбэк новый инвентарь модельный ряд субару Субару Восхождение Модели Субару 2023 года Субару Легаси Зеленый Продам оригинальные запчасти Субару Обслуживание шин Новая машина Новая модель Субару Новости сертифицированный сервисный центр Subaru Новые шины Модели Субару 2022 года)
истинный истинный истинный
Фейсбук Твиттер Ютуб; ;
Что такое автомобильный дифференциал и как он работает?
Можете ли вы представить, если бы ваша машина могла двигаться только в одном направлении? никогда не в состоянии повернуть налево, направо или в противоположном направлении? Вы можете уехать из дома, но вы не сможете вернуться. К счастью, вы доберетесь до дома, потому что ваш автомобиль оснащен дифференциалом, позволяющим ему поворачивать на поворотах.
Дифференциал вашего автомобиля является жизненно важным компонентом, влияющим на ваши навыки вождения.
Узнайте больше о дифференциале, почему он необходим для работы вашего автомобиля и что делать, если дифференциал неисправен.
Что такое дифференциал в автомобиле?
Автомобильный дифференциал является частью моста в сборе. Он соединяется с раздаточной коробкой или коробкой передач через карданный вал. Мощность, вырабатываемая двигателем, передается на колеса автомобиля, что дает вам возможность поворачивать.
Этот важный компонент может управлять парой колес, вращаясь с разной скоростью.
Дифференциальная система каждого автомобиля отличается и зависит от привода колес вашего автомобиля. Автомобиль с передним приводом оснащен передним дифференциалом, в то время как полноприводные и полноприводные автомобили используют как передний, так и задний дифференциалы для направления мощности на все четыре колеса.
Дифференциал обеспечивает сравнение числа оборотов в минуту (об/мин) между левым и правым колесами. Он распределяет равный крутящий момент на колеса, позволяя им реагировать на сопротивление, обеспечивая тягу и меньше вращаться. Меньшее сопротивление равно более быстрому вращению.
Например, при повороте внутреннее колесо вращается примерно на 15 об/мин меньше. Внешняя шина делает полную противоположность. При повороте внешнее колесо вращается на 15 об/мин больше, чем при движении прямо.
Однако не все автомобили оснащены дифференциалом. Колеса картинга вращаются с одинаковой скоростью, часто с общей осью, приводимой в действие цепным приводом.
Различные автомобильные дифференциалы
Дифференциал на переднеприводных автомобилях находится рядом с трансмиссией в коробке передач. Дифференциал заднеприводного автомобиля расположен между задними колесами и связан с трансмиссией карданным валом.
Полноприводные и полноприводные автомобили имеют центрально расположенный
дифференциал, распределяющий мощность как на передние, так и на задние колеса. Современные автомобили могут иметь электронный полный привод, который использует электродвигатели для привода задних колес и регулировки их скорости при необходимости для поворотов.
Хотя любой дифференциал может помочь вам пройти поворот, существуют разные обозначения для типов вашего автомобиля, и некоторые из них лучше, чем другие. Ваш автомобиль имеет один из трех дифференциалов: открытый, с ограниченным проскальзыванием или с векторизацией крутящего момента.
Открытые дифференциалы
Самый распространенный и надежный тип, открытый дифференциал является классикой, приемлемой для различных автомобилей. Шестерня, расположенная на конце карданного вала, входит в зацепление с зубчатым венцом и передает мощность на обе оси через набор шестерен.
Предоставлено векторной анимацией GeeBee.
Открытые дифференциалы лучше всего подходят для автомобилей, не предназначенных для скоростных гонок или скалолазания. Если одно колесо проскальзывает, вся мощность идет на колесо с ограниченным сцеплением.
Дифференциалы повышенного трения
Подобно открытому дифференциалу, самоблокирующиеся дифференциалы используют интегрированную систему сцепления. Муфта блокирует левую и правую стороны оси вместе в случае потери сцепления колес.
Системы повышенного трения идеально подходят для высокопроизводительных транспортных средств и транспортных средств с большой тяговой способностью.
Дифференциалы с векторизацией крутящего момента
Новейшая технология среди дифференциальных систем, стиль векторизации крутящего момента включает в себя сложную сборку датчиков и электроники для расчета данных от системы рулевого управления, положения дроссельной заслонки, дорожных условий и многого другого для улучшения распределения мощности. к каждому колесу.
Дифференциалы с вектором крутящего момента обеспечивают максимальное сцепление при прохождении поворотов и значительно повышают производительность.
Отключенные дифференциалы
К настоящему моменту вы знаете, что дифференциал регулирует вращение ваших колес при прохождении поворотов.
Без функционального дифференциала ваш автомобиль подвержен чрезмерной нагрузке на другие компоненты, что может привести к необратимому повреждению вашего автомобиля. Если дифференциал вашего автомобиля неисправен или отключен, ваш автомобиль может иметь следующие симптомы:
- Повреждение шин – Шины, вращающиеся с непреднамеренной скоростью, могут повредиться при прохождении поворотов. Ищите необычный износ или повреждение боковины или внешних протекторов.
- Вибрации – Вибрации могут возникать, если универсальные шарниры или карданные шарниры изношены. Изношенные карданные шарниры вызывают вибрацию карданного вала, особенно при быстром ускорении.
- Управляемость – Трудности при прохождении поворотов или управлении транспортным средством являются хорошим признаком того, что дифференциал неисправен. Вышедший из строя дифференциал может негативно сказаться на управляемости и привести к аварии.
- Воющий шум — неисправный дифференциал будет издавать воющий звук из-за плохой смазки. Это также может указывать на утечку.
- Шлифовальные шестерни – Изношенные шестерни в сочетании с жидкостью низкого дифференциала издают скрежещущий или гудящий звук.
Вождение с поврежденным дифференциалом
Можно ли ездить с неисправным дифференциалом? Да. Но должны ли вы?
Это плохая идея, и это ставит под угрозу вашу безопасность. Поврежденный дифференциал может ухудшиться до такой степени, что управлять вашим автомобилем будет настолько сложно, что вы не сможете его контролировать.
Игнорирование проблемы или отказ от ремонта любого компонента автомобиля могут только усугубить ситуацию, повредив другие детали. Крайне важно доставить свой автомобиль к надежному автомобильному специалисту для осмотра.
Качественный ремонт автомобилей, которому можно доверять
Вы ищете надежного автомобильного специалиста? Не ищите дальше, чем Sun Devil Auto!
Наши технические специалисты, сертифицированные ASE, хорошо разбираются во всем, что находится под капотом, от бампера до бампера. Мы предлагаем услуги для всех марок и моделей большинства легковых автомобилей и легких грузовиков.
Sun Devil Auto специализируется на том, чтобы вы остались довольны своим опытом.
Позвоните нам, чтобы помочь с дифференциалом вашего автомобиля, тормозами или даже простой заменой масла. Наша дружная команда сервисных консультантов и техников готова помочь вам со всеми вашими автомобильными потребностями.
Что такое дифференциал в автомобиле и как он работает?
Что такое дифференциал в автомобиле?
Дифференциал представляет собой набор шестерен, передающих мощность двигателя на колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью на поворотах. Если у вашего автомобиля полноприводная система, то, скорее всего, у него есть передний и задний дифференциалы. Дифференциал работает с трансмиссией, чтобы передать мощность от двигателя к оси, которая вращает колеса.
Дифференциал предназначен для привода колесной пары, позволяя им вращаться с разной скоростью. Эта функция обеспечивает пропорциональную скорость между левым и правым колесами. Если внутренняя шина в повороте вращается на 15 об/мин меньше, чем при движении прямо, то внешняя шина вращается на 15 об/мин больше, чем при движении прямо.
Например, когда ваш автомобиль поворачивает, внешнее колесо должно двигаться быстрее, чем внутреннее. Дифференциал распределяет равные количества крутящего момента на оба колеса. Это позволяет колесам реагировать на сопротивление или обеспечивать сцепление, чтобы колесо больше сопротивлялось вращению. Колесо с меньшим сопротивлением вращается быстрее.
В переднеприводных (FWD) дифференциал расположен рядом с коробкой передач в корпусе и называется коробкой передач. При заднем приводе (RWD) дифференциал расположен между задними колесами, которые связаны с трансмиссией через карданный вал. Полноприводные (AWD) и полноприводные (4WD) автомобили добавляют межосевой дифференциал или раздаточную коробку для распределения мощности спереди и сзади.
Некоторые гибридные автомобили имеют «электронный» полный привод. Они используют электродвигатели для привода задних колес, поворачивая их быстрее или медленнее на поворотах по мере необходимости.
Как работает дифференциал в автомобиле?Проще говоря, дифференциал — это система, передающая крутящий момент от двигателя к колесам. Дифференциал берет мощность от двигателя и распределяет ее так, чтобы колеса могли вращаться с разной скоростью. Поверните его за угол, и у вас не возникнет проблем, так как каждое колесо может вращаться независимо от другого.
Когда вы смотрите на полный современный дифференциал, он кажется невероятно сложным.
Однако, если вы систематически разберете его и поймете основы того, чего он пытается достичь и как он пытается этого достичь, вы обнаружите, что это действительно прекрасная вещь.
Посмотрите это видео о двигателях Chevrolet, чтобы взглянуть на дифференциал в стиле ретро.
Теперь, когда мы познакомились с основами дифференциала или, в данном случае, «открытого дифференциала», давайте немного подробнее обсудим дифференциал повышенного трения (LSD).
Представьте, что вы находитесь на трассе и пытаетесь выйти из крутого поворота на скорости 50 км/ч. Вся эта сила пойдет по пути наименьшего сопротивления.
Весь вес смещен в одну сторону. Вся эта мощность будет вращать только внутреннее колесо, что приведет к огромной потере мощности или вращению и серьезной аварии.
LSD позволяет свести к минимуму эту потерю привода. Система сцепления создает трение с каждой стороны оси, чтобы автомобиль мог перераспределять крутящий момент на каждое колесо, чтобы вы могли получить столько мощности, сколько необходимо. Если вы знаете, как поворачивать руль, вы можете управлять автомобилем, используя только силу, даже на повороте.
Как вы понимаете, весь дифференциальный механизм должен выдерживать огромную силу. Это лишь одна из причин, по которой эти компоненты изготовлены из самых прочных материалов. Никаких соломинок и крышек от молочных бутылок.
Дифференциалы должны быть очень прочными. Когда автомобили были медленнее и менее требовательны, можно было обойтись более дешевыми металлами. Это просто уже не так.
Даже самые простые современные автомобили могут комфортно двигаться со скоростью более 150 км/ч и безопасно проходить повороты на относительно высоких скоростях. Высококачественные компоненты больше не предназначены для гоночных трасс.
Части дифференциального Следующие приведены. и болты зубчатого венца Между автомобилями используются четыре распространенных дифференциала: открытые, с блокировкой, с ограниченным проскальзыванием и с вектором крутящего момента. Вот четыре типа дифференциалов: Самым простым и распространенным узлом является открытый дифференциал, названный так потому, что колеса всегда могут вращаться независимо друг от друга. Его главный недостаток заключается в том, что если колесо не имеет сцепления с дорогой, например, если оно ударяется об лед, оно все равно получает большую мощность. Он беспомощно вращается, и вы никуда не денетесь. Чтобы компенсировать потерю тяги во время движения, все новые автомобили должны быть оборудованы системой контроля тяги и электронной устойчивости. Они используют датчики антиблокировочной системы тормозов, чтобы определить, вращается ли колесо быстрее. Затем он снижает мощность двигателя или ломает прялку, или и то, и другое, чтобы взять ситуацию под контроль. Иногда вы хотите, чтобы колесо вращалось, например, при попытке выбраться из глубокого снега, что позволяет временно отключить контроль тяги с помощью кнопки на приборной панели. В некоторых автомобилях, в основном в высокопроизводительных моделях, вместо открытого дифференциала используется дифференциал повышенного трения. Все ограниченные квитанции служат одной цели, но как именно они это делают, зависит от их типа. Дифференциал с механическим сцеплением имеет пластины сцепления рядом с шестернями, и при необходимости на пластины нажимают прижимные кольца, чтобы обеспечить сопротивление. Активная система дифференциала работает так же, но использует компьютер для отслеживания условий движения и включения сцепления дифференциала. Вискомуфта дифференциала содержит фрикционные диски, погруженные в масло, и когда колесо проскальзывает, движение жидкости заставляет диски вращаться с разной скоростью, обеспечивая при необходимости большую мощность. Дифференциал Torsen — это торговая марка, производная от Torque-Sensing — добавляет червячные шестерни к набору шестерен дифференциала, чтобы активировать необходимое сопротивление. Блокируемый дифференциал позволяет колесам большую часть времени вращаться с разной скоростью, но когда функция блокировки активирована, оба колеса вращаются с одинаковой скоростью. Он в основном используется для езды по бездорожью. В дополнение к блокируемому дифференциалу заднего колеса, самые прочные полноприводные автомобили будут также оснащены блокируемым передним дифференциалом. Автомобиль с одним или обоими заблокированными дифференциалами может ползти вперед по камням или твердым поверхностям, но его будет очень трудно поворачивать. Самый сложный и совершенный тип дифференциала, дифференциал с вектором крутящего момента использует набор датчиков и электроники для получения данных от различных вещей (дорожное покрытие, положение дроссельной заслонки, система рулевого управления и т. д.). для активации муфт с электронным управлением и контроллера. Также известные как активные дифференциалы, они работают наиболее эффективно, что обеспечивает по-настоящему динамичное и динамичное вождение. Когда вы садитесь за руль своего автомобиля, вы ожидаете плавной езды. Однако без дифференциала колеса будут пробуксовывать и терять сцепление с дорогой, особенно при повороте. Вот почему вы хотите знать симптомы плохого дифференциала и его основную функцию. В этой статье мы подробно рассмотрим этот ценный компонент, работающий за кулисами. Мы также обсудим различные способы ремонта дифференциала и стоимость замены, если у вас не останется другого выбора. Давайте сначала посмотрим на знаки: Наиболее распространенным признаком неисправности переднего или заднего дифференциала является воющий шум. Вы также можете заметить чрезмерный износ шин, если осмотрите их визуально. Вот более подробный список симптомов неисправного переднего или заднего дифференциала: Наиболее распространенным признаком неисправного дифференциала является воющий звук. Во многих случаях это просто означает, что компоненты дифференциала не должным образом смазаны. Это также может означать, что из дифференциала протекает жидкость, что приведет к преждевременному износу. По мере того, как компоненты теряют ценную смазку, вы услышите воющие звуки, исходящие из места расположения дифференциала. Если обе стороны ваших шин должны двигаться с одинаковой скоростью при прохождении поворотов, внутренние шины вашего автомобиля изнашиваются быстрее, потому что они вращаются быстрее, чем необходимо. Этот преждевременный износ шин является обычным явлением, когда дифференциал выходит из строя. Заблокированный дифференциал вызывает так называемое истирание шин. Этот звук указывает на то, что ваши шины периодически проскальзывают и сцепляются. В зависимости от того, какой тип шин у вас есть, шум звучит как чириканье или быстрый визг. Также может быть некоторая вибрация, которая действует в сочетании со звуком. Хорошо функционирующий дифференциал гарантирует, что ваш автомобиль будет проходить повороты так, как задумано. Если он выйдет из строя, он изменит способность проходить повороты и создаст нестабильный драйв. Независимо от того, является ли причиной плохой управляемости дифференциал или нет, его всегда следует проверять. Вы же не хотите потерять контроль над автомобилем и попасть в аварию. После износа дифференциала или универсального шарнира вы почувствуете некоторую вибрацию, исходящую от карданного вала. При нажатии на педаль акселератора вибрации усиливаются. К счастью, вибрация является одним из первых признаков неисправности дифференциала. Если вы обратитесь к нему сразу, вы можете избежать более дорогостоящего ремонта в будущем. Когда дифференциал изнашивается, шестерни могут начать шлифовать. Это условие также может создавать гудящий шум от шлифования зубчатых колес. По мере ускорения гудение становится громче. Если его поймают достаточно рано, может быть достаточно простой замены жидкости. Если вы проигнорируете проблему, вы можете столкнуться с более дорогим ущербом, даже для трансмиссии. СВЯЗАННЫЕ: Диагностика шумов заднего дифференциала Транспортные средства используют различное расположение и количество дифференциалов. Настройка зависит от того, сколько ведущих колес использует транспортное средство. В автомобилях с передним и задним приводом используются два ведущих колеса. Они будут иметь один дифференциал. На переднеприводных автомобилях имеется коробка передач. Этот единый блок объединяет трансмиссию с дифференциалом. Фактически, термин трансмиссия может использоваться как синоним в этих транспортных средствах для описания дифференциала или трансмиссии. В автомобилях с задним приводом используется независимый дифференциал, расположенный между двумя задними колесами. Он связан с коробкой передач с помощью карданного вала. Некоторые люди называют этот дифференциал задним дифференциалом или просто задней частью. Полноприводные автомобили комплектуются тремя дифференциалами. Один спереди, другой сзади и последний в центре. Межосевой дифференциал отвечает за распределение крутящего момента между передним и задним дифференциалами. Кроме того, передний и задний дифференциалы будут распределять этот крутящий момент между левым и правым колесами этой оси. Как правило, полноприводный автомобиль имеет передний и задний дифференциалы. Однако вместо межосевого дифференциала в большинстве этих автомобилей вместо него установлена раздаточная коробка. Когда вы поворачиваете машину, правое и левое колеса движутся по разным траекториям. Внутренним колесам требуется меньший радиус поворота, что означает меньше оборотов. Без дифференциала шины должны были бы вращаться с одинаковой скоростью, даже если они должны двигаться по разным траекториям. Это условие может привести к проскальзыванию одной из шин, снижению сцепления с дорогой, износу трансмиссии и неравномерному износу шин. Разница скоростей шин определяется шириной колеи. Этот термин описывает расстояние между левой и правой шинами. По мере того, как ширина колеи увеличивается, а поворот становится более крутым, разница в скорости между колесами увеличивается, заставляя дифференциал выполнять свою работу. Если дифференциал нуждается в ремонте, вы можете воспользоваться многочисленными услугами. Это не означает автоматически, что ваш дифференциал необходимо заменить, если у вас возникли проблемы. Например, вы можете заменить прокладку дифференциала, если есть утечки. Со временем силиконовая или резиновая прокладка может изнашиваться. Если это так, вы ищете достаточно простой ремонт, который требует, чтобы вы сняли крышку и снова запечатали ее. Вам также может понадобиться загерметизировать поршень дифференциала. Уплотнение, окружающее хомут, может начать протекать из-за повреждения или старости. Чтобы исправить это состояние, нужно снять хомут, вынуть сальник и вбить на его место новый. Тем не менее, он заботится о том, чтобы не повредить уплотнение при его установке. Со стороны дифференциала также выходят из строя уплотнения. Чтобы отремонтировать это, вам нужно снять полуоси, что усложняет задачу. Также могут выйти из строя подшипники в дифференциале. То же самое можно сказать и о замене шестерен дифференциала. Это не только трудоемкий ремонт, но и дорогостоящий. Конечно, в худшем случае потребуется совершенно новый дифференциал. Обычно это происходит только в том случае, если вы своевременно не решили более мелкие проблемы. Средняя стоимость замены всего заднего дифференциала составляет от 1000 до 4000 долларов. К счастью, его можно просто отремонтировать или заменить бывшим в употреблении дифференциалом, что значительно снизит затраты. В большинстве случаев ремонт дифференциала стоит от 200 до 400 долларов. Конечно, это зависит от серьезности дефекта и того, какие детали необходимо заменить. Для восстановления дифференциала вам может потребоваться от 400 до 1000 долларов. Одной из наиболее распространенных причин выхода из строя дифференциала является возраст. С возрастом внутренние органы изнашиваются и в конечном итоге выходят из строя. Это может вызвать проблемы с шестернями и подшипниками, что может привести к дорогостоящему ремонту. Если дифференциальную жидкость не менять вовремя или если вы ездите с низким уровнем дифференциальной жидкости, она будет изнашиваться быстрее. Шумный дифференциал звучит как скрежет, лязг или скулящий шум. Обычно это вызвано отсутствием смазки или изношенными шестернями. Если вы слышите шум от дифференциала, лучший способ определить его источник — обратиться к механику и попросить его посмотреть. В большинстве моделей автомобилей невозможно узнать, когда вашему дифференциалу требуется масло, без визуального осмотра уровня. В некоторых моделях автомобилей используется электронный датчик уровня дифференциала, но это довольно редко. Если уровень жидкости в дифференциале низкий, это также может вызвать жужжание. Однако, если вы слышите жужжащий шум от дифференциала, повреждение может быть уже нанесено. Да, замена жидкости в дифференциале может сделать ваш дифференциал намного тише, а также продлить срок службы вашего дифференциала. Если в вашем автомобиле используется специальный дифференциал, вы также можете заметить улучшение характеристик, например, лучшее сцепление на скользких поверхностях. Была ли эта статья полезной? ДаНет Сегодня мы поговорим об обслуживании дифференциала после того, как объясним, что такое дифференциал и насколько он важен для вашего автомобиля. Дифференциал — это механизм, который разделяет крутящий момент двигателя на две части. Это позволяет использовать разную скорость для вращения каждого выхода. Все последние модели и полноприводные автомобили имеют дифференциал между каждой парой ведущих колес. Компенсация разницы — это работа дифференциала, особенно разницы скорости вращения колес при их повороте. Хороший пример: когда вы поворачиваете за угол, внутреннему колесу не так далеко, как внешнему колесу. Это означает, что внешнее колесо движется с большей скоростью, чтобы не отставать от внутреннего колеса. Дифференциал позволяет развивать разные скорости и при этом поддерживает мощность вашего автомобиля. Вся мощность двигателя проходит через дифференциалы. Итак, есть ли разница между задним и передним дифференциалом? Да, поскольку передние колеса движутся с другой скоростью, чем задние колеса, существует разница между двумя передними колесами и одной между двумя задними колесами. Да! В дифференциале используется масло, более густое, чем масло в двигателе. Замена масла в дифференциале так же важна, как и замена масла в двигателе, потому что со временем масло изнашивается и загрязняется. Как и в двигателе, без масла дифференциал начнет контактировать металл-металл, что приведет к износу дифференциала. Дифференциалы на большинстве автомобилей следует менять примерно через 50 000 миль. Однако это может варьироваться в зависимости от пробега автомобиля и условий движения, таких как грунтовые дороги, поэтому вашему автомобилю может потребоваться дифференциальное обслуживание чаще. Обслуживание дифференциалов механиком или техническим специалистом будет включать слив старой жидкости из дифференциалов и замену ее новой жидкостью в соответствии с рекомендациями и спецификациями производителя автомобиля. Обслуживание заднего дифференциала немного отличается тем, что механик или техник выполняет обслуживание дифференциала и промывку перед заливкой новой жидкости. На большинстве дифференциалов имеется заливное отверстие, которое может быть закрыто резиновой заглушкой. Это облегчает механику или технику проверку жидкости. Переполнение дифференциала может привести к тому, что уплотнения выдавят вентиляционную трубку. В этом случае необходимо заменить сальники осей. Поскольку это может быть слишком просто сделать, а слив старой жидкости чрезвычайно грязен, всегда рекомендуется привлекать профессионального механика или техника для выполнения дифференциального обслуживания. Так же, как вы обращаете внимание на замену масла в двигателе, дифференциал требует такого же внимания. Дифференциал в вашем автомобиле должен работать правильно для долговечности вашего автомобиля и безопасности. Дифференциал не выходит из строя без предупреждения. Признаки, которые мы перечислили выше, могут быть тем, что удерживает ваш автомобиль на дороге, если вы выполняете профессиональное дифференциальное обслуживание. Технически да, вождение автомобиля с неисправным дифференциалом возможно, но не рекомендуется. Езда с плохим дифференциалом только усугубит ситуацию, и вы можете оказаться где-нибудь на обочине. Другие компоненты вашего автомобиля также могут быть повреждены, что может стоить вам еще больше денег при капитальном ремонте. Ваш автомобиль рядом с вашим домом является дорогой и важной инвестицией. Как и в вашем доме, вы должны следовать рекомендуемому графику обслуживания основных компонентов, таких как обслуживание дифференциала, замена масла и перестановка шин. Это считается профилактическим обслуживанием и продлит срок службы вашего автомобиля. Позвоните сегодня по номеру 941-493-6511, чтобы заказать ремонт дифференциала в Венеции, штат Флорида. Опубликовано в Без рубрики Он разделяет крутящий момент двигателя на два выхода энергии, чтобы колеса могли вращаться с разной скоростью. Если одна шина потеряет сцепление с дорогой, другая потеряет способность поддерживать сцепление с дорогой.
1. Открытый дифференциал
2. Дифференциал повышенного трения
Когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, мощность переходит на другое колесо. Это уменьшает пробуксовку колес, а в более мощных переднеприводных автомобилях помогает предотвратить подруливание под действием крутящего момента — склонность переднего водителя тянуть из стороны в сторону, когда вы нажимаете на педаль акселератора.
3. Блокируемый дифференциал
4. Дифференциал с вектором крутящего момента
Дифференциалы с вектором крутящего момента можно найти в некоторых высокопроизводительных заднеприводных и полноприводных автомобилях.
5 Симптомы неисправного дифференциала (стоимость ремонта и замены)
Это также может привести к ухудшению управляемости, вибрациям или, в редких случаях, к шлифованию зубчатых колес.
1.
Воющие звуки 2.
Повреждение шины 3.
Плохая управляемость 4.
Вибрация Кроме того, если есть дифференциальная утечка жидкости, вибрации будут становиться все более заметными.
5.
Шлифование шестерен Ведущие колеса – это те, которые получают крутящий момент двигателя для движения транспортного средства.
Если вам нужно заменить какой-либо из подшипников, вы ищете работу на полдня с нужным опытом. Это не простой ремонт, и часто им занимается квалифицированный механик.
С другой стороны, замена дифференциала стоит в среднем от 1000 до 2000 долларов. Это не та работа, с которой большинство людей справятся самостоятельно, но потребуется помощь обученного специалиста.
Часто задаваемые вопросы о дифференциале
Как дифференциал выходит из строя?
Как звучит шумный дифференциал?
Невозможно точно узнать, что вызывает шум, без дальнейшего визуального исследования.
Как узнать, что вашему дифференциалу требуется масло?
Имеет ли значение замена дифференциальной жидкости?
Что такое дифференцированное обслуживание и важно ли оно?
Что такое дифференциал и что он делает?
Вашему автомобилю нужны двигатель, трансмиссия, колеса и шины, чтобы ваш автомобиль двигался. Внутри или прикреплены к этим вещам другие важные компоненты, такие как оси и дифференциал.
Необходимо ли дифференцированное обслуживание?
Что такое дифференциальное обслуживание?
Обычно это рекомендуется делать каждые 30 000–35 000 миль и, безусловно, до 50 000 миль. Многие механики предлагают проводить обслуживание дифференциала и перестановку шин одновременно, что облегчает запоминание своевременного обслуживания дифференциала.
Можно ли переполнить дифференциал?
Как звучит плохой дифференциал?
Некоторыми признаками проблем с дифференциалом вашего автомобиля могут быть:
Можно ли ездить с неисправным дифференциалом?
Если вы следуете рекомендованному графику замены жидкости и масла в вашем автомобиле, включая дифференциал, у вас никогда не должно возникнуть этих проблем.