Типы дифференциалов автомобиля: ᐉ Дифференциал. Назначение и основные типы

2. Главная
3. Техничка
4. Виды и особенности работы автомобильного дифференциала

• При вхождении транспортного средства в поворот, ведущая колесная пара имеет разнодлинную величину пути. Дабы избежать пробуксовки колес, они должны иметь разные скорости вращений. Именно эту функцию в автомобилях выполняет дифференциал.

  Что это такое?

  Дифференциал – это технически-сложное устройство, которое обеспечивает неодинаковую скорость вращения ведущим колесам, при равной величине усилия, подаваемого к ним. Если в трансмиссии предусмотрена одна ведущая колесная пара, тогда дифференциал располагают между обоими колесами, и он носит название «межколесный дифференциал». На транспортных средствах с полным приводом, он располагается между ведущими мостами, соответственно, называется «межосевой дифференциал». Заметим, что тяговое напряжение колеса находится в прямой зависимости от его радиуса и величины крутящего усилия.

  Крутящий момент напрямую зависит от радиуса колеса и тягового усилия передаваемого ему дифференциалом. В случае отсутствия сцепления с дорожным покрытием либо нарушении пространственного положения колес крутящий момент невозможно правильно перераспределить, и о дальнейшем передвижении не может быть и речи. А все из-за того, что сателлит передает одинаковую величину крутящего момента обеим колесам ведущей пары, играя роль уравновешенного рычага. Когда у одного из колес отсутствует сцепление с дорогой, тогда оно имеет небольшую величину крутящего усилия, поэтому благодаря дифференциалу, находящееся на дороге колесо будет иметь такую же величину напряжения. Говоря проще, при прокруте одного колеса, на втором отсутствует тяговое усилие, в результате чего ухудшается проходимость транспортного средства.

  Дабы повысить проходимость, была разработана специальная система частичной либо полной блокировки дифференциалов.

  Ее работа оценивается коэффициентом блокировки (КБ), который рассчитывается из величин усилия, прилагаемого к отстающему колесу по отношению к опережающему. Когда на машине установлен симметричный дифференциал, то его КБ=1. Если же в конструкции используется дифференциальная система с повышенным трением, величина КБ может достигать 5. Чем выше это значение, тем более проходимым будет транспортное средство. Дифференциалы разделяются на следующие типы:

   1. Система полной блокировки

  Зачастую такой тип дифференциала является прерогативой большегрузного транспорта и автомобилей повышенной проходимости, для улучшения динамических характеристик при движении в условиях бездорожья. В случае, когда его включение необходимо, достаточно нажать соответствующую клавишу. Очень важно вовремя отключить блокировку (перед выездом на трассу), иначе полуоси могут выйти из строя.

  В качестве примера можно привести дифференциал автомобиля «Нива». Если вовремя не отключить систему, колеса будут продолжать вращаться с одинаковыми угловыми скоростями, что отрицательно отразится на управлении автомобилем, и послужит причиной повышенного износа покрышек.

   2. Вискомуфта

  Специальная, состоящая из нескольких дисков муфта, величина передаваемого усилия в которой начинает увеличиваться с возрастанием разности скоростей. Такая система нашла широкое применение в простых конструкциях полноприводной трансмиссии либо играет роль блокиратора дифференциала.

  Муфта имеет цилиндрическую конструкцию, которая заполнена специальной технической жидкостью. На свойствах этой жидкости и основано функционирование вискомуфты: с ростом ее температуры увеличивается вязкость и величина усилия. Помимо жидкости внутри муфты располагаются перфорированные диски, которые соединяются с ведомым и ведущим валами.

  При стабильном прямолинейном движении скорость обеих валов примерно одинакова. Но, стоит колесам начать пробуксовывать, как скорость вращения входного вала значительно увеличится, силиконовый состав, взаимодействуя с дисками внутри муфты, начинает нагреваться, в результате чего произойдет большая передача усилия выходному валу, соответственно колеса начнут вращаться быстрее.

  Ее основной недостаток – это продолжительное время, необходимое для того, чтобы вискомуфта включилась в работу. К тому же оптимальное ее устройство с желаемыми характеристиками подобрать очень сложно. По этой причине, большинство современных автопроизводителей не используют такую конструкцию дифференциальной системы в своих автомобилях.

  3. Дифференциал Торсен

  Такая дифференциальная система очень чувствительна к изменениям величины крутящего момента. Сателлиты дифференциальной передачи имеют перпендикулярное расположение относительно оси корпуса, и взаимодействуют друг с другом благодаря зубцам. Усилие с них на шестерни полуосей передается через червячную передачу. При вхождении в поворот шестерня полуоси отстающего колеса начинает приводить в движение взаимодействующий с ней сателлит, который агрегатируется со вторым сателлитом и вращает его, а уже он – шестерню полуоси.

  Благодаря описанной системе колеса транспортного средства имеют разные скорости вращения, а сила трения, которая возникает во время работы червячной передачи при различной величине усилия на колесах, выступает в роли блокиратора дифференциала.

  К минусам Торсена относится его сложная конструкция, которая к тому же еще и дорогостоящая. Ввиду этого возникают определенные трудности с ремонтов в случае поломки системы.

   4. Дифференциал Квайф

  В его конструкции оба ряда сателлитов устанавливаются параллельно центральной части корпуса. Отметим, что располагаются они внутри закрытых отверстий корпуса. Взаимодействие сателлитов с полуосями осуществляется согласно сторон их расположения, то есть, правые сателлиты связаны с правой полуосью, а левые – приводят в движение левую. Помимо этого расположенные параллельно сателлиты связаны друг с другом через один.

  Если на одно колесо передается меньше усилия, то скорость вращения шестерни его полуоси значительно меньше скорости вращения дифференциала. Далее шестерня начинает взаимодействовать со связанным с ней сателлитом, который передает это усилие на парный с ним сателлит, после чего – крутящий момент передается уже полуоси. Благодаря этому колеса при вхождении в поворот имеют разные скорости.

  Из-за того, что колеса имеют различные величины крутящего момента, в винтовом соединении появляются всевозможные силы, которые начинают прижимать сателлиты с шестернями их торцевыми сторонами к разделителю, крышкам либо корпусу. Это вызывает силу трения, которая позволяет заблокировать дифференциал, в результате чего увеличивается тяговая сила транспортного средства и повышается его проходимость.

  Добавим, что система Квайф (quaife) очень популярна при проведении тюнинга автомобилей. 

  Видео работы дифференциала Торсен:

  Видео работы Вискомуфты: 

Автор

Комментируют

Топ блоги

Ведущие бренды отказались от ММАС 2016.

Поездка в Крым на авто 2017-2018

Премьера Skoda Kodiaq 2017

Единственный в своем роде родстер от производителя Rezvani теперь с новым интерьером

Как автомобилисту не уснуть за рулем

типов дифференциалов 🏎️ Для чего они нужны и как они работают

Обычно мы считаем шины, тормоза и подвеску основными компонентами, влияющими на управляемость автомобиля. Но есть еще один компонент, который может сильно повлиять на управляемость автомобиля, и это дифференциал. В этом посте мы обсудим различные типы дифференциалов, которые вы увидите в автомобиле, и то, как они работают:

• Что
• Открытый дифференциал
• Блокируемый дифференциал
• Дифференциал повышенного трения
• Векторизация крутящего момента
• Заключение

Что такое дифференциал?

Дифференциал представляет собой набор шестерен и валов, регулирующих скорость вращения ведущих колес. Они довольно сложны, так что потерпите: двигатель передает мощность на ведущие колеса через карданный вал. Этот вал передает мощность на дифференциал, и через ряд шестерен дифференциал передает мощность на колеса через два вала — по одному на каждое колесо.

В автомобилях с задним приводом карданный вал проходит по всей длине автомобиля к заднему дифференциалу. Вы часто можете увидеть дифференциал снизу, который представляет собой черный металлический корпус с тремя связанными с ним карданными валами.

В переднеприводных автомобилях дифференциал находится спереди и обычно не виден. Между тем, полноприводные или полноприводные автомобили обычно имеют в общей сложности три дифференциала: по одному спереди, посередине и сзади автомобиля. Но зачем машинам нужен дифференциал?

Типы смазки — граничная, гидравлическая…

Пожалуйста, включите JavaScript

Все это связано с прохождением поворотов. Когда автомобиль входит в поворот, скорость вращения внутреннего и внешнего колес должна быть разной. Например, если вы поворачиваете направо, левые колеса (внешние колеса) должны будут вращаться быстрее, чем правые колеса (внутренние колеса), так как они должны преодолевать большее расстояние.

Это не проблема для неведущих колес. Однако ведущие колеса соединены между собой. Без дифференциала они будут вращаться с одинаковой скоростью, но внутренним колесам придется проскальзывать, чтобы совершить поворот. Это неудобно для водителя и может привести к износу компонентов, включая шины.

Отсюда необходимость в дифференциале; набор шестерен позволит колесам вращаться с разной скоростью, исключая пробуксовку. Существует четыре типа дифференциала, и мы начнем с открытого дифференциала:

Типы дифференциала: Открытый дифференциал

Первый и наиболее распространенный тип дифференциала — открытый дифференциал. Это дифференциал, который вы увидите в большинстве автомобилей, особенно в переднеприводных и заднеприводных. Вот как они работают:

По сути, на конце приводного вала находится шестерня, которая передает мощность на зубчатый венец. К зубчатому венцу прикреплена крестовина, которая соединяется с парой боковых шестерен на валах, соединенных с колесами.

Когда машина движется прямо, крестовина будет просто вращаться вместе с зубчатым венцом. Это будет вращать боковые шестерни — и, в конечном итоге, колеса — с той же скоростью.

Когда машина поворачивает, крестовина будет вращаться в соответствующем направлении, чтобы внешние колеса вращались быстрее. Это позволяет автомобилю совершать поворот без проскальзывания, что делает вождение более плавным для водителя.

Обратите внимание, что в зависимости от производителя могут быть небольшие различия в конструкции. Но все они работают примерно одинаково.

Плюсы и минусы

Плюсы открытого дифференциала довольно просты:

• Это относительно просто, поэтому они экономичны.
• Предотвращает проскальзывание колес при прохождении поворотов и делает вождение более плавным.
• Потери мощности минимальны.

Недостатком открытого дифференциала является то, что он всегда равномерно распределяет мощность и крутящий момент между колесами оси. Кроме того, максимальный крутящий момент, который он может передать колесам, зависит от того, сколько может выдержать колесо с наименьшим сцеплением.

Распространенное заблуждение об открытых дифференциалах состоит в том, что они передают больше мощности на колесо с наименьшим сопротивлением. Однако это не так, но в определенных условиях это действительно так.

Чтобы объяснить это подробнее, рассмотрим следующий сценарий: допустим, вы едете по бездорожью, и левое колесо прочно стоит на земле, а правое колесо висит и не имеет сцепления с дорогой. Для простоты предположим, что правое колесо может выдерживать только 50 фунт-футов крутящего момента.

Это означает, что левое колесо также может получить максимальный крутящий момент 50 фунт-футов. Во многих случаях этого было бы недостаточно для того, чтобы левое колесо преодолело сопротивление и повернулось. Правое колесо будет вращаться, так как оно имеет меньшее сопротивление, но левое колесо останется неподвижным, как будто оно не получает никакой мощности.

В общем, они не подходят для бездорожья. Здесь на помощь приходит блокируемый дифференциал:

Типы дифференциалов: Блокируемый дифференциал

Как следует из названия, блокируемый дифференциал означает, что он может блокироваться сам. Существуют разные типы, но обычно он работает с использованием пружины и грузов, чтобы предотвратить вращение шестерен крестовины. Смотри:

Блокируемый дифференциал позволяет колесам оси вращаться с одинаковой скоростью. Дифференциал может делать это сам по себе или в некоторых автомобилях есть кнопка или рычаг, чтобы водитель мог заблокировать его вручную.

Но подождите, разве смысл дифференциала не в том, чтобы позволить колесам вращаться с разной скоростью, чтобы они могли поворачиваться без проскальзывания? Да, но блокируемый дифференциал пригодится, когда вы едете по бездорожью:

Плюсы и минусы

Когда вы едете по бездорожью, особенно когда вы застряли и одно колесо не имеет сцепления с дорогой, блокировка дифференциала может помочь вам выбраться из этой щекотливой ситуации.

Блокируемый дифференциал заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью. Это означает, что колесо с тягой будет вращаться так же быстро, как и колесо с меньшей тягой. Это позволит машине снизить мощность и вырваться на свободу. Вот как это работает:

Вот почему вы увидите блокировку дифференциалов в основном в автомобилях, ориентированных на бездорожье, поскольку на дороге блокировка дифференциала не нужна. Большинство внедорожников начального уровня будут иметь только задний блокируемый дифференциал.

Однако модели более высокого класса с полным или полноприводным приводом могут также иметь передний и межосевой блокируемый дифференциал. Блокировка межосевого дифференциала полезна, если застревают оба колеса на оси.

Обратной стороной, конечно же, является более высокая стоимость производства, что делает их более дорогими при покупке. Техническое обслуживание, вероятно, также будет более дорогим. Кроме того, блокируемый дифференциал по-прежнему распределяет мощность поровну, и автомобиль не может передавать больше мощности и крутящего момента на отдельное колесо.

Другой тип: сварной дифференциал

Это не тип блокируемого дифференциала как таковой но мы не можем говорить о дифференциалах, не упомянув о них. Сварной дифференциал — это дифференциал, сваренный таким образом, чтобы колеса вращались с одинаковой скоростью в любых условиях в любое время. Думайте об этом как о блокируемом дифференциале, но постоянном.

При сварном дифференциале внутреннее колесо теряет сцепление с дорогой и проскальзывает, поскольку оно должно поддерживать скорость внешнего колеса. Не очень удобно и может привести к чрезмерному износу шин, поэтому вы не увидите их в дорожных автомобилях.

Подожди, а зачем тебе это тогда? Просто: дрейф. С открытым дифференциалом начать занос обычно немного сложнее, так как он предотвращает проскальзывание внутреннего колеса. А когда вы хотите дрифтовать (и научиться дрифтовать на машине), вы на самом деле хотите, чтобы колеса скользили и теряли сцепление с дорогой.

Сварной дифференциал заставит внутреннее колесо подстраиваться под вращение внешнего колеса. Это заставляет внутреннее колесо проскальзывать, терять сцепление с дорогой и облегчает начало заноса.

Также облегчает обслуживание дрейфа. При открытом дифференциале одно колесо будет оставаться неподвижным во время заноса, по сути волочась по дороге и останавливая занос. Это также может повлиять на баланс автомобиля.

Между тем, сварной дифференциал заставит оба колеса пробуксовывать несмотря ни на что, а это означает, что задние колеса будут продолжать буксовать. Это удерживает машину в равновесии и облегчает поддержание заноса.

Как уже упоминалось, в дорожных автомобилях вы не найдете сварных дифференциалов. Вместо этого вы найдете это в основном в дрифт-машинах. И это бюджетный способ для тех, кто хочет сделать свою машину более удобной для дрифта. После этого давайте перейдем к другим типам дифференциалов:

Типы дифференциалов: Дифференциал повышенного трения

Причина, по которой он называется дифференциалом повышенного трения или LSD, заключается в том, что дифференциал ограничивает величину проскальзывания, которое происходит на колесе с меньшим сцеплением.

Существует несколько типов LSD, но все они преследуют одну цель: ограничить проскальзывание и убедиться, что колесо с наибольшим сцеплением получает необходимую мощность. В принципе, они очень похожи на блокируемый дифференциал с точки зрения того, чего они пытаются достичь.

Однако LSD является более динамичным и сложным решением, так как он позволяет колесам вращаться с разной скоростью. В то время как блокируемый дифференциал не может этого сделать.

Кроме того, в отличие от блокируемого дифференциала, некоторые типы LSD могут передавать большую мощность на отдельное колесо. Вот различные типы ЛСД, их преимущества и недостатки:

1. LSD с механическим сцеплением

LSD с механическим сцеплением по конструкции аналогичен открытому дифференциалу. Основное отличие состоит в том, что он имеет прижимное кольцо / вал между боковыми шестернями и пакетами сцепления, расположенными по обе стороны от оси.

При ускорении прижимное кольцо будет двигаться вниз, толкая корпус дифференциала. Это, в свою очередь, прижимает пакеты фрикционов по обеим сторонам оси и блокирует их вместе. В результате теперь у вас есть равный крутящий момент на обоих колесах и, по сути, блокируемый дифференциал.

Когда автомобиль поворачивает, блок сцепления на внутреннем колесе будет скользить, позволяя колесу вращаться медленнее, чем внешнее колесо. Это также позволит дифференциалу направить больше мощности на внешнее колесо. Мы позволим Джейсону Фенске из отдела инженерных объяснений вступить во владение:

LSD со сцеплением может быть односторонним, двусторонним или полуторным. Односторонний означает, что LSD может блокировать ось только во время ускорения. В то время как двухсторонний означает, что LSD может блокировать ось во время торможения, что может помочь в определенных ситуациях.

В то же время 1,5-ходовой механизм также может блокировать ось как при ускорении, так и при торможении, но с меньшей силой блокировки при замедлении, что может быть полезно.

Кроме того, LSD с муфтой может также иметь электронное управление. Это означает, что компьютер может заблокировать дифференциал перед проскальзыванием или потерей сцепления с дорогой до того, как это произойдет, если компьютер сочтет это необходимым. Главный недостаток LSD муфтового типа в том, что они требуют регулярного обслуживания, а ремонт их стоит недешево.

2. Вискомуфта самоблокирующегося дифференциала

Вискомуфта самоблокирующегося дифференциала или VLSD использует для своей работы густую жидкость вместо пакетов фрикционов. Тем не менее, в нем по-прежнему используются диски сцепления.

Проще всего объяснить это тем, что дифференциал имеет диски сцепления по обе стороны от полуоси. Эти диски сцепления погружены в дифференциальную жидкость. В нормальных условиях корпус дифференциала будет вращаться с той же скоростью, что и полуось.

Жидкость вступает в действие, когда одно колесо теряет сцепление с дорогой. Например, если правое колесо теряет сцепление с дорогой, то оно будет вращаться быстрее, а вместе с ним и корпус дифференциала.

Однако левая ось и ее пакеты фрикционов по-прежнему вращаются медленнее, чем корпус, поскольку левое колесо имеет большее сцепление с дорогой и сопротивление. Это создает сопротивление между дисками сцепления и жидкостью внутри левой стороны корпуса дифференциала.

Это позволяет левому колесу получать больший крутящий момент, заставляя его вращаться быстрее и позволяя водителю найти большее сцепление с дорогой.

Недостатком VLSD является то, что он реактивен и не может предвидеть скольжение. Это также проблема LSD с пакетом сцепления, но в них можно использовать электронное управление, тогда как для VLSD электронное управление невозможно.

Другая проблема заключается в том, что он не может полностью запираться, так как жидкость не может обеспечить абсолютное сопротивление. Кроме того, хотя система не требует регулярного обслуживания (не говоря уже о знании того, как сбросить индикатор обслуживания на Toyota Tacoma), жидкость со временем разжижается из-за нагрева, что со временем делает систему менее эффективной.

И, наконец, проблема как со сцеплением, так и с VLSD заключается в том, что они могут создавать избыточную или недостаточную поворачиваемость при прохождении поворотов на высокой скорости. Это происходит из-за того, что дифференциал неправильно интерпретирует более быстрое внешнее колесо, теряющее сцепление с дорогой. На самом деле, часто именно внутреннее колесо теряет сцепление с дорогой при прохождении поворотов на высокой скорости.

3. Torsen LSD

Torsen LSD работает с использованием набора червячных и прямозубых шестерен или червячных колес. Червячные колеса позволяют этой системе передавать мощность индивидуально. Вот как это работает:

В двух словах, червячные колеса работают как блокирующий механизм, когда одно колесо теряет сцепление с дорогой. Когда одно колесо вращается быстрее из-за потери сцепления с дорогой, червячные колеса заставят колеса другой стороны также вращаться быстрее.

Система Torsen, по сути, по-прежнему является реактивной системой, как и механическая дисковая муфта сцепления и VLSD. Тем не менее, он гораздо более отзывчив, чем другие системы.

Типы дифференциала: Дифференциал с векторизацией крутящего момента

Дифференциал с векторизацией крутящего момента представляет собой более сложный вариант LSD с электронным сцеплением. Как уже упоминалось, LSD с муфтой использует пакеты фрикционов для блокировки и перенаправления мощности на отдельное колесо. Эта система является реактивной, но ею можно управлять с помощью электроники с помощью датчиков и исполнительных механизмов.

Система управления вектором крутящего момента идет дальше, используя больше датчиков и вычислительную мощность, чтобы прогнозировать и реагировать, когда им нужно будет заблокировать ось, а также куда направить мощность.

Система может почти бесконечно регулировать степень блокировки и передачи мощности на каждое колесо. В некоторых автомобилях он может отводить 100% мощности двигателя на отдельное колесо.

Кроме того, система также использует так называемый тормозной момент. Проще говоря, автомобиль может индивидуально задействовать тормоз на одном колесе. Например, если вы выполняете правый поворот, система притормозит правое колесо, чтобы замедлить его вращение.

В то же время он включает блок сцепления внешнего колеса, чтобы передать ему больше мощности. Позволяет внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннему колесу, что ему и нужно делать при повороте. Система векторизации крутящего момента очень сложна, поэтому мы рекомендуем посмотреть это видео от Donut Media, чтобы лучше понять:

Суть ее в том, что векторизация крутящего момента работает очень похоже на LSD с пакетом сцепления. Разница в том, что в нем больше датчиков и электроники, что позволяет системе быть активной, а не реагировать на условия вождения и настройки водителя.

Плюсы и минусы

Преимуществом, безусловно, является лучшая управляемость практически в любых условиях. Кроме того, поскольку система управляется электроникой, количество блокировок и проскальзываний может варьироваться в зависимости от того, насколько инженеры их проектируют.

Это означает, что система также может изменять свое поведение в зависимости от предпочтений водителя. Автомобили с системой распределения крутящего момента обычно имеют режимы вождения, такие как «Комфорт», «Спорт» или «Гонка». Дифференциал может вести себя по-разному в зависимости от того, какую настройку выбирает водитель.

Например, в комфортном режиме система будет вести себя как обычный открытый дифференциал. Но в режиме «Спорт» или «Гонка» система может заблокировать дифференциал, позволяя автомобилю устранить избыточную или недостаточную поворачиваемость. В результате машина быстрее проходит повороты и показывает лучшее время прохождения круга.

Конечно, эта система не из дешевых. Lexus берет около 1250 долларов за оснащение своего RC-F системой векторизации крутящего момента. А с таким количеством датчиков и электроники ремонт тоже не будет дешевым.

Типы дифференциала: какая дифференциальная система лучше?

Очевидно, что лучшей является система распределения крутящего момента. Он сочетает в себе все преимущества открытых систем и систем LSD, но с более интеллектуальным электронным управлением, позволяющим предвидеть различные условия вождения и предпочтения водителя.

Однако эта система очень сложна и поэтому дорога. Таким образом, вы не найдете этого, кроме автомобилей с высокими характеристиками и, возможно, полноприводных автомобилей высокого класса, таких как предложения Audi с Quattro.

Конечно, большинству автомобилей не нужна причудливая система управления вектором крутящего момента. Открытый дифференциал выполняет свою работу. В большинстве случаев вы, вероятно, не заметите недостатков открытого дифференциала. И так как это намного проще, это потребует намного меньше обслуживания и будет дешевле в обслуживании.

Однако, если вы управляете грузовиком или внедорожником и любите ездить по бездорожью, вам очень пригодится блокируемый дифференциал. Недостаток системы в том, что она не срабатывает на более высоких скоростях. Но вам нужен механизм блокировки только тогда, когда вы застряли.

Автомобили с более высокими характеристиками выиграют от использования LSD, особенно если вы толкаете машину, например, во время трек-дня. LSD могут помочь машине быстрее проходить повороты, хотя это часто зависит и от настройки самого LSD.

В отличие от векторизации крутящего момента, вы можете купить LSD на вторичном рынке, поскольку они не требуют установки датчика и изменения программного обеспечения. Это делает их проще и дешевле в установке.

Наконец, если вы хотите заняться дрифтом с ограниченным бюджетом, вам подойдет заблокированный или сварной дифференциал. Сварные дифференциалы упрощают обслуживание дрифта и, в конечном счете, делают его более безопасным. Имейте в виду, что вы не должны дрейфовать на дорогах общего пользования ради вашей безопасности и безопасности всех остальных.

Типы дифференциала: В заключение…

Итак, в заключение, существует четыре типа дифференциала: открытый, блокирующийся, LSD и с вектором крутящего момента. Как и сварной дифференциал, но в дорожных машинах он не используется, да и производители его не предлагают.

ЛСД можно разделить еще на несколько типов, в зависимости от того, как они работают. Есть LSD с механическим сцеплением, который использует пакеты сцепления для блокировки дифференциала. А в вязком самоблокирующемся дифференциале или VLSD для включения системы используется вязкая жидкость.

Система сцепления также имеет электронный вариант, часто называемый электронным дифференциалом. По сути, он работает так же, но использует датчики и электронные элементы управления для включения системы, а не полагается на механическое включение системы.

И, наконец, дифференциал с вектором крутящего момента, который по сути представляет собой более сложную версию электронного дифференциала. Он работает в основном так же, но использует больше датчиков и исполнительных механизмов, что позволяет системе более разумно передавать энергию.

Теперь вы знаете о различных типах дифференциалов, их преимуществах и недостатках. Надеюсь, эта статья была полезной, или, по крайней мере, теперь вы знаете больше интересных фактов, которые можно обсудить во время неловкого первого свидания.

Одобренные инструменты

Эти инструменты были опробованы и испытаны нашей командой и идеально подходят для ремонта вашего автомобиля дома.

• Диагностика OBD — Чтение/Сброс
• Диагностика OBD — Pro
• Набор головок
• Фонарик
• Мультиметр
• Зарядное устройство

• Очиститель топливной системы
• Пистолет ударного действия
• Стартовый набор инструментов
• Автомобильный домкрат Pro
• Утечка масла 90 006
• Jump Cables

Метки: 4×4/Ad/полный привод/AWD/сравнение/Дифференциал/дифференциальная жидкость/прокладка дифференциала/проблемы дифференциала/ремонт дифференциала/Передний привод/FWD/Направляющая/управление/дифференциал повышенного трения/ заблокированный дифференциал/внедорожник/внедорожник/задний привод/задний привод

Демистификация дифференциала, ключевого компонента трансмиссии

Дифференциал играет важную роль в движении автомобиля по прямой и эффективном и комфортном прохождении поворотов. По сути, это устройство, которое позволяет двум сторонам оси работать с разной скоростью. В зависимости от того, в каком направлении поворачивает автомобиль, а также от его конфигурации переднего, заднего или полного привода, мощность распределяется между трансмиссией и колесами.

Без дифференциала поворачивать было бы довольно неприятно. Когда автомобиль вращается, внешнее колесо и внутреннее колесо вращаются с разной скоростью. Внешнее колесо вращается быстрее, так как его путь немного длиннее, чем у внутреннего колеса. Без дифференциала, распределяющего мощность между двумя шинами, а также просто учитывающего разницу в скорости, когда мощность не подается, это создало бы много шума от шин, поскольку внутренняя шина будет вращаться быстрее, чем нужно. . Отсутствие дифференциала также значительно увеличило бы радиус поворота автомобиля, что сделало бы такую ​​простую вещь, как проезд по тесной парковке, серьезной головной болью.

К счастью, более 100 лет автомобильных исследований и разработок помогли постоянно улучшать и модернизировать дифференциалы, чтобы облегчить вождение и даже повысить сцепление с дорогой в определенных сценариях, например, на трассе в автоспорте. Они также помогают на бездорожье, гарантируя, что грузовики могут легко преодолевать большие препятствия. Давайте обсудим не только то, что такое дифференциал и как он работает, но и различные распространенные виды, которые существуют.

Основы дифференциальных конфигураций

Дифференциал принимает мощность, поступающую от двигателя через трансмиссию, и распределяет ее между колесами, которыми он назначен управлять. В переднеприводном автомобиле дифференциал и трансмиссия представляют собой одно целое, называемое коробкой передач. В заднеприводных автомобилях наиболее распространенная конфигурация имеет двигатель и трансмиссию впереди, а дифференциал сзади, чтобы разделить мощность между двумя задними колесами.

В полноприводных или полноприводных автомобилях наиболее распространенным методом разделения мощности является раздаточная коробка, прикрепленная к трансмиссии, которая передает определенное количество мощности на задние колеса и отдых на передние колеса. У некоторых есть настройки, чтобы изменить, сколько энергии куда идет, но это блог для другого дня.

Коробки передач предназначены не только для переднеприводных автомобилей, они есть и в заднеприводных автомобилях. Все зависит от разработанного производителем весового баланса и упаковки. Последний Aston Martin Vantage имеет 4,0-литровый V8 с двойным турбонаддувом спереди, но трансмиссия и дифференциал сзади заключены в коробку передач. Как и гоночный автомобиль Lexus RC F GT3. Порше 9Двигатель 11 находится за задними колесами, а коробка передач — перед ним между задними колесами. Дикий, да?

Как работает дифференциал?

Самый простой способ объяснить это — взглянуть на заднеприводную машину. Вращательное движение приводного вала передается на входную шестерню внутри корпуса дифференциала. Это вращает зубчатый венец, к которому прикреплен сам дифференциал, который затем через серию шестерен поворачивает задние карданные валы. Соотношение между входной шестерней и зубчатым венцом является передаточным числом конечной передачи, также известным как передаточное число задней оси. Если передаточное число главной передачи составляет 3,73 (по крайней мере, когда речь идет о BMW начала 2010-х годов), это означает, что у зубчатого венца в 3,73 раза больше зубьев, чем у входной шестерни.

При прочих равных условиях, таких как 6-ступенчатая механическая коробка передач того же BMW 128i 2011 года, обороты на каждой из передач будут выше, чем при передаточном числе главной передачи 3,23. Тем не менее, есть и другие факторы, влияющие на это, например, изменение передачи трансмиссии.

Какие существуют типы дифференциалов?

Существует три распространенных типа дифференциалов: открытые, самоблокирующиеся и заблокированные.

Открытый

Открытый дифференциал является наиболее распространенным типом и наименее дорогим в производстве. По сути, он распределяет мощность между ведущими колесами, хотя в случае пробуксовки больше мощности передается на проскальзывающее колесо с меньшим сцеплением. Это как с электричеством, оно всегда идет по пути наименьшего сопротивления. Это часто устраняется с помощью электронного контроля тяги, хотя это не всегда самый эффективный способ улучшить тягу.

Ограниченное скольжение

С другой стороны, дифференциал повышенного трения (LSD) перенаправляет мощность на шину с большим сцеплением или сопротивлением, тем самым лучше справляясь со сценарием с низким сцеплением, таким как разбрызгивание через лужу или проезд по участку. льда.

Заблокированный

Заблокированный дифференциал начинается как открытый дифференциал, но когда он приводится в действие с помощью электрической или пневматической системы, он распределяет мощность поровну, 50/50, между двумя ведущими колесами. Это хорошо для поддержания привода на шину с тягой или даже в том случае, если одно колесо подвешено над землей. Колесо, которое находится в контакте с землей, по-прежнему будет двигать автомобиль вперед.

Однако в заблокированном состоянии радиус поворота автомобиля значительно увеличивается, а шины, прикрепленные к заблокированному дифференциалу, подпрыгивают и стрекочут, поскольку они вращаются с одинаковой скоростью. В разблокированном состоянии дифференциал будет учитывать разные скорости вращения колес при повороте и вернется к свойствам открытого дифференциала.

Сварной дифференциал, который встречается только в дрифте, подобен заблокированному дифференциалу, который нельзя разблокировать. Ведущие колеса всегда имеют распределение мощности 50/50, что хорошо для создания выгорания и запуска автомобиля в занос, но опять же, это может раздражать, когда происходит поворот в сценариях без дрифта.

Типы дифференциалов повышенного трения

Сцепление

Сцепление типа сцепления обычно предназначено только для использования на гусеничном ходу и бывает односторонним, полуторным или двусторонним. Под типом сцепления мы подразумеваем, что внутри дифференциала есть пакеты сцепления, которые блокируются вместе и передают равное количество мощности на каждое из задних колес. Скорость, с которой диски сцепления сцепляются друг с другом и передают одинаковое количество мощности на каждое колесо, называется скоростью блокировки. Как правило, чем жестче уровень блокировки, тем более точными и искусными должны быть входные данные.

Односторонний дифференциал блокирует задние колеса при ускорении. Двухсторонний дифференциал блокирует задние колеса при ускорении и торможении. Дифференциал в одну точку с пятью путями — это золотая середина с менее жесткой скоростью блокировки.

Механический/винтовой

Механический самоблокирующийся дифференциал использует шестерни вместо муфт для передачи мощности на колесо с большим сцеплением, а затем снижает его по мере увеличения сцепления, снижения сопротивления и исчезновения проскальзывания. Распространенными типами косозубых дифференциалов являются Torsen (сокращение от определения крутящего момента) и Wavetrac, каждый из которых использует свои собственные уникальные запатентованные способы ограничения проскальзывания.

Что лучше для меня?

Вариантов и нюансов так много, что все зависит от области применения. Прелесть блокировки (распространенный термин для блокировки дифференциала) заключается в том, что водитель активирует ее, когда она блокируется. Однако не все шкафчики одинаковы, так как некоторые разблокируются, если транспортное средство откатится назад, а некоторые останутся занятыми.

Когда дело доходит до самоблокирующихся дифференциалов, механический тип является наиболее распространенным, поскольку потребители могут купить его в выставочном зале. Тем не менее, они начинают отставать в плане производительности, когда дело доходит до максимально эффективной передачи мощности на асфальт, и именно здесь в игру вступает дифференциал сцепления. Однако дифференциалы со сцеплением требуют обслуживания, включающего замену сцеплений, в то время как обычно единственное обслуживание, которое требуется для механических дифференциалов, — это замена жидкости.

Но с другой стороны, некоторые дифференциалы повышенного трения блокируются электронным способом, а это означает, что если кто-то хочет подавить выгорание дыма при выходе из поворота на гоночной трассе, дифференциал с электронной блокировкой сделает это более эффективно, чем обычный механический диф. Хорошим примером этого является дифференциал BMW Active M, который использует различные входные данные, такие как вход дроссельной заслонки, скорость рыскания, скорость вращения колес и общую скорость, чтобы определить, когда лучше всего заблокировать дифференциал для достижения оптимальной производительности.

Опять же, независимо от конструкции каждого дифференциала, идея состоит в том, чтобы передавать мощность на одно из ведущих колес, прикрепленных к передней или задней оси. Некоторые из них больше ориентированы на (каламбур) комфорт и стоимость, тогда как другие ориентированы на оптимальную производительность. Затем есть большая золотая середина, которая обладает определенным балансом между ними.