Виды дифференциалов автомобиля: Дифференциал: распределяем крутящий момент

Дифференциал: распределяем крутящий момент

В конструкции трансмиссии любого автомобиля обязательно присутствует такой составной узел как дифференциал авто. Этот элемент очень важен и выполняет ряд функций, без которых передвижение на авто и его управление было бы очень затруднительным.

Трансмиссия обеспечивает передачу крутящего момента от ДВС на колеса ведущей оси. Но поскольку условия передвижения могут быть самыми различными, необходимо обеспечить распределение подающегося вращения по колесным осям. То есть, нужно сделать так, чтобы колеса приводной оси могли крутиться с разными скоростями.

Если бы приводные колеса были связаны между собой жестко (объединены одной осью), то при определенных условиях возникала бы пробуксовка. Так, при вхождении в поворот колеса перемещаются по разным радиусам, что сказывается на пути, который каждое из них должно пройти. Колесо, перемещающееся по внутреннему радиусу, должно преодолеть значительно меньшее расстояние, чем-то, что идет по внешнему.

Жесткая связка колес приведет к тому, что внутреннее колесо будет просто пробуксовывать, поскольку его скорость вращения больше, чем нужна для преодоления пути. А это в свою очередь обеспечивает повышение нагрузки на элементы трансмиссии, ухудшает управляемость, приводит к интенсивному износу шин.

Устранить этот негативный фактор и позволяет дифференциал. Этот узел обеспечивает передачу момента по полуосям, а также крутиться им с различной угловой скоростью.

Принцип работы

Для примера рассмотрим принцип работы самого распространенного типа дифференциала – конического. Состоит такой узел из корпуса, шестеренок, закрепленных на полуосях, а также сателлитов.

Устройство симметричного конического дифференциала

Компоновка дифференциала такая – корпус зафиксирован на ведомом шестеренчатом колесе главной передачи. Внутри него на жестко закрепленных осях расположены сателлиты. Полуоси, передающие вращение на колеса, своими концами заходят в корпус. Полуосевые шестеренки имеют постоянное зацепление с шестернями-сателлитами.

В общем, все достаточно просто.

Сателлиты имеют две степени движения. Они зафиксированы на осях в корпусе, поэтому и вращаются вместе с ведомым шестеренчатым колесом главной передачи. Также они могут крутиться и вокруг своей оси.

При прямолинейном передвижении колеса ведущей оси испытывают одинаковое сопротивление, поэтому момент делится по полуосям равномерно. Сателлиты в этом случае вращаются лишь с корпусом, а относительно своих осей они неподвижны.

При вхождении в поворот, колесо, движущееся по внутренней стороне, испытывает повышенное сопротивление, по сравнению с внешним. Поскольку жесткой связи между ними нет, то из-за возникшего сопротивления внутреннее колесо замедляется и возникает разница в угловых скоростях на полуосях. Это приводит к тому, что сателлиты начинают крутиться на осях, передавая больший момент на полуось колеса, движущегося по внешней стороне. То есть, благодаря дифференциалу замедление одного колеса приводит к ускорению второго.

Но в функционировании дифференциала есть один существенный недостаток – при потере сопротивления на одном колесе узел весь крутящий момент подаст на него. В результате, при вывешивании одного из ведущих колес или его попадании на скользкий участок, все вращение пойдет на него, второе же колесо остановиться – автомобиль окажется обездвиженным. Для борьбы с этим негативным качеством используются блокировки, которые предотвращают подачу всего крутящего момента только на одну полуось.

Виды узлов

Выше описан принцип работы дифференциала на примере только одного типа узла. На авто же применяются различные варианты этой составляющей трансмиссии. Все существующие виды дифференциалов можно разделить по ряду категорий:

1. Место расположения
2. Соотношение моментов при распределении
3. Конструкция
4. Наличие блокировки

Помимо этого, вместо дифференциалов в конструкции авто могут применяться различные муфты, выполняющие ту же функцию, что и дифференциал. Также современные технологии позволяют полностью отказаться от использования дифференциалов, а их роль выполняют системы безопасности.

Места установки

На легковых авто с одной ведущей осью применяется только один дифференциал. В заднеприводных моделях он располагается в ведущем мосту (там, где установлена главная передача). В переднеприводных же моделях этот узел входит в конструкцию КПП.

Пример компоновки дифференциала в МКПП переднего привода

Поскольку дифференциалы на легковых авто обеспечивают распределение крутящего момента между колесами, то они получили название межколесных.

В полноприводных моделях, в которых ведущими являются обе оси, используется два межколесных дифференциала, по одному на каждый ведущий мост.

Отметим, что в полноприводных моделях есть еще одно место распределения крутящего момента – раздаточная коробка, которая подает вращение на обе оси. И здесь также требуется разделение момента, но в этом случае – между мостами, поэтому в конструкции раздатки также применяется дифференциал, называющийся межосевым.

Виды и расположение дифференциалов в зависимости от привода

На многоосных грузовиках с несколькими ведущими осями есть еще одно место установки дифференциала – между группой приводных мостов.

Этот узел носит название центрального.

Распределение моментов

Соотношение моментов при распределении бывает разным – симметричным и несимметричным. Первый вариант описан выше – такой узел при движении на ровном участке дороги распределяет момент одинаково на обе полуоси, а его изменение происходи только при изменении условий движения.

Все межколесные дифференциалы являются симметричными

Несимметричные дифференциалы отличаются тем, что передача вращения между двумя осями осуществляется в определенной пропорции, причем неравной. К примеру, на многих кроссоверах используется межосевой дифференциал с соотношением 40/60. Это означает, что крутящий момент, поступающий на раздаточную коробку, делится и на передний ведущий мост поступает 40% вращения, а на задний – 60%. В этом случае передняя ось является больше вспомогательной, позволяющей повысить проходимость, основным же выступает задний мост.

Несимметричное распределение вращения обеспечивают и муфты, которые устанавливаются вместо межосевого дифференциала.

При этом муфты позволяют обеспечивать распределение вращения не в строго заданной пропорции, а в целом диапазоне. То есть, на ряде авто с постоянным полным приводом, в зависимости от условий движения, муфта может менять соотношение от 40/60 до 0/100.

Конструктивное исполнение

Все дифференциалы, используемые на авто, построены по единому принципу – на основе планетарной передачи. Но конструктивных исполнений узла – несколько:

1. Конический
2. Цилиндрический
3. Червячный
4. Кулачковый

Виды конструкций дифференциалов

Во всех их, кроме кулачкового, разница сводится только к форме и конструктивному исполнению шестерен.

В конических и цилиндрических дифференциалах используются шестеренки соответствующей формы.

Более интересны в плане конструкции червячный и кулачковый узлы. В первом варианте используется червячное зацепление между сателлитами и полуосевыми шестеренками. Такие дифференциалы получили общее название Torsen.

Примечательно, что разработано несколько видов конструкции Torsen. Вариант Т1 отличается тем, что сателлиты в нем располагаются перпендикулярно оси вращения. Во втором варианте – Т2, сателлиты располагаются уже параллельно полуосям. Существует еще один тип червячного дифференциала – Quaife. В нем, как и Torsen Т2, сателлиты расположены параллельно, а отличие сводится к форме самих шестеренок.

В кулачковом узле шестеренок вообще нет. В них основными рабочими элементами выступают специальные сухари, установленные между двумя звездочками (кулачковыми шайбами) – внутренней и наружной. Из-за особенностей функционирования этот узел является – дифференциалом повышенного трения.

Виды блокировки

Как уже отмечено, в дифференциалах есть один серьезный недостаток. И решается он использованием специального механизма – блокировки.

По этому критерию узлы делятся на свободные, самоблокирующиеся и с принудительной блокировкой. Узлы свободного типа не имеют в конструкции какой-либо блокировки, поэтому при создании условий негативное качество сразу же проявляется. Такие узлы обычно используются на легковых авто, предназначенных для использования в городских условиях.

В самоблокирующихся узлах дополнительные элементы в конструкции дифференциала при возникновении ситуации, когда весь момент перебрасывается на одно колесо, замедляют вращение полуоси, тем самым направляя часть вращения на другое колесо. Самым распространенным способом обеспечить самоблокировку, является установка фрикционов. Отметим, что червячные дифференциалы не требуют установки дополнительных узлов, поскольку в червячной передаче присутствует эффект самоторможения, поэтому узлы этого типа сами по себе являются самоблокирующимся.

При принудительной блокировке осуществляется жесткое соединение одной из полуосей с корпусом дифференциала, поэтому при задействовании механизма дифференциал полностью прекращает свою работу, и функционирование ведущего моста осуществляется так, как будто колеса соединены между собой жестко одной осью.

Активный дифференциал

Все перечисленные виды дифференциалов работают полностью самостоятельно и вполне справляются с поставленной задачей. Но конструкторам показалось этого мало, поэтому ими был придуман и создан так называемый активный дифференциал.

В обычных узлах распределение вращения делается пропорционально. То есть, замедление одного колеса приводит к пропорциональному возрастанию вращения на втором. Активный же дифференциал позволяет подкорректировать эти пропорции.

Суть его такова – если при прохождении поворота на наружном колесе сделать скорость вращения больше, чем это обеспечивает дифференциал, то возникает эффект подруливания. За счет этого колесо, идущее по внешнему радиусу, «доворачивает» авто, позволяя ему лучше войти в поворот.

А реализовано это путем установки дополнительных планетарных редукторов на полуоси. Причем эти редукторы срабатывают только в определенные моменты, и для этого дополнительные узлы оснастили муфтами с электроприводом.

Принцип работы активного дифференциала

Суть работы активного дифференциала такова – при вхождении в поворот, на полуоси внешнего колеса срабатывает муфта, включая редуктор. Дополнительная передача обеспечивает повышение скорости вращения полуоси, а соответственно и колеса, и оно начинает «подруливать».

Как видно дифференциалы очень разнообразны, и автопроизводители не останавливаются на достигнутом. От модели к модели повышаются их возможности и пределы, скорость работы постоянно возрастает. В конечном счете это может отразиться на надежности в любую из сторон, но безусловно наш комфорт и безопасность возрастает.

Дифференциал автомобиля — предназначение, устройство, как работает

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

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

Как правило, дифференциал автомобиля располагается в следующим местах:

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

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

• Червячный
• Цилиндрический
• Конический

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

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

Устройство автомобильного дифференциала

Основными элементами дифференциала являются:

• Полуосевые шестерни
• Шестерни сателлитов
• Корпус

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

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

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

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

Принцип работы автомобильного дифференциала

Работает дифференциал следующим образом: вращая одно из ведущих колес автомобиля, второе начнет вращаться в противоположном направлении, но при этом должно выполняться условие неподвижности карданного вала. В данном случае стеллиты вращаются в свих осях, играя роль шестерни.

Если завести двигатель и включить сцепление и любую из передач, начнет свое вращение карданный вал, передающий свой крутящий момент через цилиндрические и конические шестерни коробке дифференциала.

Таким образом, во время движения автомобиля по кривой траектории одно колесо замедляет свой ход, второе наоборот увеличивает его. В результате устраняется пробуксовка и скольжение колес и каждое из них вращается с той скоростью, которая необходима для безопасного движения.

Во время движения автомобиля по прямой, ничего особенного не происходи и дифференциал передает крутящий момент на оба колеса в одинаковом соотношении. Шестерни полуосевые вращаются с одинаковой угловой скоростью, так как сателлиты в этом случае находятся в неподвижном состоянии.

При движении на скользких покрытиях дифференциал обладает одним существенным недостатком – он может вызвать боковой занос машины, так как на буксующем колесе низкая сила сцепления с покрытием и оно начинает вращаться в холостую.

Самые простейшие дифференциалы автомобиля обладают еще одним недостатком. При попадании грязи или прочих сторонних элементов между шлицами крутящий момент может передаваться в различном соотношении, даже 0 к 100. Таким образом, одно колесо останется в абсолютно статичном положение.

Современные модели практически лишены данного недостатка. Их устройство отличается ручной или автоматической более жесткой блокировкой. Более того, во многих легковых современных машинах устанавливаются системы стабилизации и курсовой устойчивости, позволяющие оптимизировать в зависимости от траектории движения автомобиля распределение крутящего момента.

Как работает дифференциал — видео:

На этом всё, теперь вы знаете устройство дифференциала.

Загрузка…

виды и установка блокировки дифференциала.

Блокировка дифференциала является наиболее эффективным способом повышения проходимости автомобиля. Дифференциал — механическое устройство, которое разделяет крутящий элемент двигателя на два пути, что позволяет каждому из них вращаться с отдельной скоростью. Дифференциалом оснащены все современные легковые и грузовые автомобили, в том числе и полноприводные машины. Может возникнуть вопрос, для чего нужна данная деталь? Дифференциал — ключевой элемент трансмиссии, который необходим для передачи рабочего момента от коробки передач к колесам ведущего моста. В заднеприводном автомобиле блокировка выполняется в картере заднего моста, в переднеприводном — в коробке передач, в полноприводном осуществляется блокировка переднего и заднего моста. Принцип работы блокировки дифференциала в увеличении крутящего момента на колесе для лучшего сцепления. Для того, чтобы выполнить блокировку дифференциала необходимо соединить его корпус с одной из полуосей или ограничить вращение сателлитов.

Установка блокировки дифференциала: зачем и как работает блокировка дифференциала?

Такая механическая деталь, как дифференциал позволяет колесам автомобиля совершать разные по скорости движения относительно друг к другу. Это дает возможность ехать без проскальзывания. Блокировка дифференциала в несколько раз увеличивает проходимость автомобиля, поэтому установить ее крайне необходимо. Блокировка межколесного дифференциала устанавливается между приводами колес (полуосями). Не вдаваясь в подробности и не рассматривая все сложности данного механизма, понять принцип работы можно на простом бытовом примере. Представьте, свой автомобиль застрявшим в грязевой или глиняной яме. При этом одно из ведущих колес полностью загрузло, а второе опирается на твердую поверхность. Колесо, попавшее в яму будет бесконечно буксовать, а другое, имеющее хорошее сцепление с грунтом, не выполняет крутящий момент. Таким образом выбраться из ямы без посторонней помощи практически невозможно. Особенность работы блокировки как раз в том, чтобы исправить это неудобное положение.

Основные виды блокировок дифференциала

Принудительная блокировка дифференциала осуществляется с помощью кулачковой муфты, обеспечивая крепкое соединение корпуса дифференциала с одной из полуосей. Она необходима для преодоления автомобилем труднопроходимых зон и езды на неровной шаткой поверхности. После прохождения такой зоны блокировка выключается. Замыкание и размыкание муфты производиться при помощи электрического, гидравлического, механического или пневматического привода. Механический привод состоит из рычагов и тросов или нескольких рычагов. Блокироваться можно путем перемещения рычага в определенном положении на неподвижном автомобиле. Гидравлический блокируемый привод включает главный и рабочий цилиндры. Электронная блокировка дифференциала подразумевает замыкание муфты при помощи электродвигателя. Электронная блокировка дифференциала xds — система блокировки межколесного дифференциала, которая действует по принципу поперечного блокирования с помощью притормаживания. Данная система позволяет значительно увеличить тягу автомобиля и облегчить его управление. Включение производится путем нажатия соответствующей кнопки на панели приборов. Данный вид блокировки применяется для полноприводных автомобилей.

Самоблокирующаяся дисковая блокировка делится на два типа и зависит от разной угловой скорости колес и отличия крутящих моментов. Автоблокировка увеличивает трение диска, возникшем вследствии разных скоростей вращения полуосей. Такой тип дифференциала применяется в качестве межколесного дифференциала для спортивных автомобилей и межосевого для машин повышенной проходимости.

Блокировка eds предназначена для помощи автомобилю во время старта и разгоне на скользкой дороге. Блокировка arb незаменима на пересеченной местности, когда одно из колес теряет сцепление с дорогой и крутится впустую. Идеальное сцепление с любой поверхностью обеспечивает arb в таком случае. Для установки arb понадобится специальный пневмоблокиратор, который в несколько раз облегчит управление. Система arb совершенно не влияет на работу колес, шин и трансмиссии автомобиля, не затрудняя рулевое управление. Данные преимущества делают такой тип блокировки незаменимым, позволяя применить arb как на бездорожье, так и в городских условиях.

Блокировка дифференциала своими руками

Часто для того, чтобы обеспечить равномерное распределение мощности крутящего момента, автолюбителями осуществляется самодельная блокировка дифференциала. Специалисты утверждают, что лучше всего работает блокировка дифференциала заднего моста. Это дает гарантию того, что задние колеса получают такую же тягу, что и передние. Как сделать блокировку своими руками? Прежде всего стоит определиться с видом блокировки. Ручное ограничение предотвращает существующий перепад скоростей при нажатии специальной кнопки. Вы сами можете решить, когда включить ограничение, что упрощает управление автомобилем. Однако вам понадобиться установить отдельную систему, которая приводит механизм в действие. Автоматическая блокировка работает всегда, когда ваша нога находится на педале газа. Система работает всегда, поэтому вы можете сосредоточиться на вождении, однако может возникать шум колес во время езды, а также при сопротивлении на крутых поворотах. Если вы не любитель экстремальной езды, достаточно установить частичную блокировку. Блокируя, только частично исключается пробуксовка колес. Механизм работает самостоятельно, что довольно удобно для водителя.

После того, как вы определились с блокировкой, следует приступить к установке. Вы можете использовать дисковую или тракторную, часто применяется и винтовая блокировка. Для этого вам понадобиться измерительный инструмент и специальные регулировочные кольца. Порядок установки следующий:

1. Установить и закрепить автомобиль на яме.
2. Открутить колеса и снять барабаны.
3. Демонтировать полуоси.
4. Вытянуть кардан.
5. Открутить редуктор.
6. Установить блокировку и проделать всю работу в обратной последовательности: прикрутить редуктор и тд..

Блокировка дифференциалов — единственный способ восстановить неточный редуктор, который посылает крутящий момент на “ненужные” колеса. Блокировка отключает возможно производить равномерную дифференциацию, что позволяет колесам вращаться на разной скорости.

Виды дифференциалов от 4runner.sovintel

Дифференциал – это механическое устройство, которое передает вращение с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. 

Такая передача вращения возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи вращения 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 не связанны друг с другом и вращаются независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать вращение одновременно на оба колеса (если передавать вращение только на одно колесо, то тяговые свойства автомобиля и его управляемость будут неприемлемыми). При жесткой связи колёс ведущего моста и передачи вращения на единую ось обоих колёс, автомобиль не сможет нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, будут стремиться пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт вращение 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 хорошо управляется как на прямом пути, так и в повороте. Схема работы симметричного дифференциала и его планетарного механизма на картинке справа. Анимированную схему работы можно увидеть на сайте Howstuffworks.  Однако, конструкция планетарного механизма имеет весьма неприятное свойство: планетарный механизм стремится передать полученное от чашки дифференциала вращение туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой, и усилия необходимые для раскручивания каждого из колёс примерно равны, то дифференциал будет вращать оба колеса. Но стоит только появиться ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт вращать только то колесо, для вращения которого требуется наименьшее усилие (то есть то, которое находится на льду). В результате, колесо находящееся на асфальте перестанет вращаться и остановится, а колесо находящееся на льду будет буксовать. Почему и как это происходит?

Дело в том, что планетарный механизм симметричного дифференциала вращает шестерни полуосей через сателлиты. Сателлит передаёт РАВНЫЙ крутящий момент одновременно на две полуоси, так как является рычагом с РАВНЫМИ плечами относительно собственной оси вращения, через которую сателлит и получает тяговое усилие от чашки дифференциала. При прямолинейном движении с хорошим дорожным сцеплением обоих колёс, сателлиты не вращаются вокруг своей оси и передают максимальный крутящий момент с чашки дифференциала на полуоси. Чашка дифференциала, планетарный механизм и полуоси вращаются с равной угловой скоростью как единое целое. При повороте автомобиля, сателлиты начинают поворачиваться вокруг своей оси, приводя в действие планетарный механизм и обеспечивая разницу в угловых скоростях полуосей, однако продолжают передавать оптимальный крутящий момент на обе полуоси, так как дорожное сцепление обоих колёс остаётся высоким. Как только одно из колёс начинает терять сцепление с дорогой, усилие необходимое для его вращения сразу снижается, и крутящий момент на его полуоси падает. Так как сателлиты могут свободно вращаться вокруг своей оси симметрии,  уравнивая тем самым крутящий момент на обеих полуосевых шестернях, крутящий момент упадёт и на полуоси колеса с хорошим дорожным сцеплением, а так же и на чашке дифференциала, и на всей трансмиссии в целом. В этой ситуации, упавшего крутящего момента уже не достаточно для вращения колеса с хорошим дорожным сцеплением, зато его вполне достаточно для вращения колеса с плохим дорожным сцеплением, которое и продолжает вращаться (буксовать) благодаря осевому вращению сателлитов. При этом, планетарный механизм выполняет роль редуктора, увеличивающего угловую скорость вращения буксующего колеса. В результате, колесо с хорошим дорожным сцеплением останавливается (как и автомобиль), а буксующее колесо вращается с удвоенной угловой скоростью, относительно угловой скорости чашки дифференциала. Двигатель работает практически без нагрузки, так как суммарное усилие (крутящий момент) упало на всей трансмиссии.

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 вращения на все четыре колеса, так как в повороте, колёса рулевого переднего моста имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать вращение 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, будет вращать только колесо на льду. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится вращать ту ось, которую легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче вращать мост с проскальзывающим на льду колесом, нежели чем мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, крутящий момент на всей трансмиссии упадёт, а вращаться будет единственное  колесо, находящееся на льду, так как для вращения трёх колес с хорошим сцеплением этого крутящего момента будет недостаточно. В итоге: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое буксует на льду – полноприводный автомобиль «застрял».

Совершенно ясно, что свойство дифференциала всегда распределять полученный крутящий момент поровну между осями (50/50), сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Для продолжения движения автомобиля в рассмотренных выше ситуациях, необходимо увеличить крутящий момент, передаваемый на колеса с хорошим дорожным сцеплением. Как же заставить дифференциалы перераспределять крутящий момент в пользу колёс с хорошим сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже

1. Полная (100%-я) принудительная блокировка дифференциала.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и постоянно передающую им вращение с равной угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность осевого вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. При этом, планетарный механизм блокирован и не распределяет крутящий момент по осям. Передаваемые на полуоси крутящие моменты зависят непосредственно от сцепления каждого из колес с дорогой. На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты. Подключение блокировки реализовано при помощи привода, управляемого водителем из салона автомобиля. В основном используются следующие типы приводов: пневматический, электрический, гидравлический или механический. Данный тип блокировки применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов. В виду того, что полностью блокированный дифференциал НЕ распределяет полученный крутящий момент поровну между осями, в случае резкой потери сцепления одного из колес, передаваемый крутящий момент на полуось колеса с хорошим сцеплением резко возрастет. Поэтому пользоваться такими блокировками надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно для того, 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. Включать подобного рода блокировки можно только на остановленном автомобиле. 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.

2. 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 (за счет использования обгонных муфт). Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и.т.п.) На картинках изображены (слева на право): Detroit Locker, кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit E-Z Locker.

3. Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «забеганием» (дословно — «проскальзыванием») забегающей полуоси относительно отстающей, или Самоблокирующиеся дифференциалы. Научное название – ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ ПОВЫШЕННОГО ТРЕНИЯ. Чем выше внутреннее трение в дифференциале, тем выше коэффициент блокировки этого дифференциала – то есть тем больше крутящего момента дифференциал может перераспределить в пользу небуксующего колеса. По принципу действия, самоблокирующиеся дифференциалы можно подразделить на два основных типа:

Speed sensitive – срабатывающих при возникновении разницы в угловых скоростях вращения полуосей

Torque sensitive – срабатывающих при падении усилия (крутящего момента) на одной из полуосей.

3.1 SPEED SENSITIVE LSD

3.1.1 Автоматическая блокировка с использованием Вискомуфты в качестве «Slip Limiter».

В данном 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 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, а следовательно и степень блокировки дифференциала. За счет полученного момента трения между чашкой дифференциала и полуосью, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу оси с наилучшим дорожным сцеплением (отстающую полуось). 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 к отключению блокировки. Данная схема применяется в основном для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор, хотя некоторые производители устанавливают её и в мостовой редуктор — например Митсубиши (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 как в качестве основного и единственного средства блокировки на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и.т.п., так и в качестве дополнительной блокировки (в дополнение к100%-ой принудительной блокировке) на полноразмерных внедорожниках Toyota Land Cruiser 80.

3.1.2 Героторный дифференциал (Gerodisk или Hydra-lock)

Американская компания ASHA Corp. снабдила классический дифференциал устройством блокировки, состоящим из масленого насоса с поршнем и комплекта фрикционных пластин (фрикционного блока), установленного между чашкой дифференциала и шестерней одной из полуосей. Принцип действия данной блокировки практически ни чем не отличается от рассмотренной выше блокировки при помощи вискомуфты. Масляный насос монтируется соосно полуоси таким образом, что его корпус крепится к чашке дифференциала, а нагнетающий ротор – к полуоси. При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки дифференциала, насос начинает нагнетать масло на поршень и сдавливать фрикционный блок, блокируя тем самым шестерню полуоси с чашкой дифференциала. За счет полученного момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент на отстающую полуось (полуось с наилучшим сцеплением). Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Детальную компоновку устройства можно увидеть, кликнув на картинку. Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.

3.2 TORQUE SENSITIVE LSD

3.2.1. Дифференциалы с фрикционными блоками предварительного натяга.
Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Для создания дополнительного трения, 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». Довольно часто, фрикционные блоки подпружинивают. Когда начинается забегание одной из полуосей (буксование колеса), дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси за счет момента трения на фрикционных пластинах. Данный тип блокировки имеет очень большой недостаток – под действием трения пластин дифференциал препятствует возникновению даже небольшой разницы в угловых скоростях полуосей (которая необходима в поворотах), что негативно влияет на управляемость автомобиля, а так же на расход покрышек и топлива. В связи с этим, коэффициент блокировки данных дифференциалов обычно выбирают небольшим (иначе, автомобиль будет иметь неадекватную управляемость на дороге). Тем не менее, для автоспорта выпускаются модели таких дифференциалов с довольно высоким конструктивно заложенным трением пластин и соответственно высоким коэффициентом блокировки. Помимо вышеперечисленных недостатков, можно выделить еще один – срок службы фрикционных блоков в таких дифференциалах небольшой и со временем, фрикционные блоки изнашиваются, снижая тем самым коэффициент блокировки дифференциала. Для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков. Данные дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Toyota Land Cruiser, Nissan Terrano, Kia Sportage и.т.п.

3.2.2 Самоблокирующиеся дифференциалы с гипоидным (червячным или винтовым) и косозубым зацеплением.
Это одна из самых интересных, эффективных, технологичных и практически применяемых форм блокировки дифференциалов. Принцип работы основан на свойстве гипоидной или винтовой пары «расклиниваться» . В связи с этим, основные (или все) зацепления в таких дифференциалах винтовые или гипоидные. 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 крутящих моментов, гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте. Как только одна из полуосей начинает буксовать и крутящий момент на ней падает, гипоидные пары «полуось/сателлит» начинают вращаться и расклиниваться, создавая трение с чашкой дифференциала и друг с другом, что приводит к частичной блокировке дифференциала. За счет момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне распределения крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Автором второго типа является англичанин Rod Quaife. В данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. 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 винтовую пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на картинке слева). 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 коэффициент блокировки, однако они более чувствительны к падению 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. Как и во втором типе, в данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение крутящего 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 обеспечивает 20-30% перераспределение передаваемых на полуоси моментов. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

Вышеописанные 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.

4. 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 эквивалентно увеличить крутящий момент на колесе с хорошим дорожным сцеплением. При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, 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 (самоблокирующимися дифференциалами и жесткими блокировками), 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.

Источник http://4runner.sovintel.ru/differentials.htm

Какие бывают дифференциалы. Применение дифференциалов в зависимости от их видов

Дифференциал – это механизм трансмиссии, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между приводными валами и позволяющий колесам вращаться с разными угловыми скоростями. Особенно это заметно, когда машина проходит поворот. Дифференциал обеспечивает безопасное и комфортное вождение на сухой дороге с твердым покрытием. Однако если автомобиль покинет ее пределы и продолжит двигаться по пересеченной местности, а также в случае гололеда (и других тяжелых погодных условий) этот механизм может лишить автомобиль возможности передвигаться. О том, что такое дифференциал, как он устроен, в чем его вред для внедорожников и как с этим бороться — пойдет речь ниже.

Дифференциал как часть трансмиссии

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

Ведуший мост с дифференциалом в разрезе

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

Схема расположения дифференциала зависит от типа привода автомобиля:

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

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

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

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

Как устроен дифференциал

Принципиальная схема дифференциала

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

Применение дифференциалов в зависимости от их видов

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

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

По типу применяемой зубчатой передачи различают следующие виды механизмов:

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

По количеству зубьев шестерен полуосей:

1. симметричный;
2. несимметричный.

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

Заднеприводные и переднеприводные автомобили оснащают коническим симметричным дифференциалом.

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

Схема работы дифференциала

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

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

При прямолинейном движении

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

Работа дифференциала при повороте и прямолинейном движении

При повороте

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

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

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

При пробуксовке

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

Эти недостатки работы узла решаются различными способами:

Блокировка дифференциала и система курсовой устойчивости

Принудительная блокировка дифференциала с гидравлическим приводом

Чтобы крутящий момент полуосей снова стал одинаковым, нужно блокировать действие сателлитов или обеспечить его передачу от чашки на нагруженную полуось.

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

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

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

Безопасность прежде всего

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

Современное машиностроение подразумевает большое количество вариаций автомобильного дифференциала. Это обусловлено тем, что индустрия постоянно развивается: машины имеют не только задний и передний привод, но также и полный. Вдобавок классификация узлов автомобиля разделяется по строению самого механизма. «Начинка» транспортных средств становится сложнее, но даже начинающим автовладельцам стоит знать принцип работы дифференциала.

Назначение

В автомобильной трансмиссии одной из самых важных деталей является дифференциал. Его задача состоит в том, чтобы правильно распределять и изменять крутящий момент двух потребителей, которые имеют различную угловую скорость.

Работа дифференциала заключается в том, чтобы давать правильные сигналы колёсам от коробки передач и напрямую от двигателя. Данный автомобильный узел имеет планетарное строение, что позволяет ему выполнять свою работу, даже если количество оборотов колёс в один промежуток времени имеет различие. Такое возможно, когда авто входит в поворот или начинает буксовать.

Дифференциал позволяет ведущим колёсам автомобиля вращаться с различной угловой скоростью

При всех достоинствах у простых вариантов дифференциалов есть и важные недостатки, и самый главный из них следующий: частота вращения на колёса распределяется не только в соотношении 50/50, но может стать и 100/0, когда, например, автомобиль застревает на льду или в грязи.

Наиболее частыми местами для установки дифференциала считаются:

• Коробка передач, в случае с автомобилями, имеющими передний привод;
• Раздаточная коробка или картер переднего и заднего моста, если авто имеет полный привод;
• Задний мост, на заднеприводных ТС.

Кроме того дифференциал условно делят на несколько разновидностей:

• Червячный, который считается универсальным видом;
• Конический — его чаще ставят между колёсами;
• Цилиндрический — зачастую используется для автомобилей с полным приводом и устанавливается между осями.

Существует также разделение дифференциалов по принципу симметричности. Выделяют симметричные и несимметричные узлы. Каждый из типов используется в определённых ситуациях. Несимметричная конструкция используется в полноприводных автомобилях. Дифференциал устанавливается между осями, и даёт различные пропорции крутящего момента на каждую из них. Для симметричного дифференциала подходит установка на главные оси. Это позволяет распределить между двумя колёсами равный крутящий момент.

Работа дифференциала на заднеприводном автомобиле

По месту расположения разделяют межосевой и межколёсный узел. Межколёсный дифференциал устанавливается между двумя колёсами, которые расположены на одной оси. Межосевой дифференциальный узел монтируется строго посередине между двух параллельных осей.

Устройство и принцип работы дифференциала

Для того чтобы определиться, как работает дифференциал в заднеприводной машине необходимо понять, что задняя ведущая ось вращается при помощи карданной передачи. После этого с помощью редуктора осуществляется поворот полуоси с колесом на ней. Дифференциалу удаётся совместить вышеперечисленные задачи так, чтобы колёса могли крутиться с различной скоростью. На автомобилях с передним приводом местонахождение и принцип работы дифференциального узла отличается. В данном случае крутящий момент от коробки передач сразу попадает на узел. После чего оказывается воздействие непосредственно на валы привода. Что касается полного привода, то для того чтобы ТС могло проезжать по разным участкам дорог, требуется не один, а целых три узла: между осями и между колёсами. В остальном принцип действия не отличается от вышеупомянутых.

Элементы, которые в дифференциале считают основными, это:

• Полуосевые шестерни;
• Шестерни сателлитов;
• Корпус.

Сателлиты по своему строению похожи на планетарный редуктор. Основная функция сателлитов заключается в том, чтобы совмещать корпус и полуосевую шестерню. Шлицы соединяют корпус и шестерню с теми колёсами, которые в автомобиле используются в качестве ведущих.

Если шестерни, используемые в дифференциале, имеют разное количество зубьев и разную направленность крутящего момента, то подобные механизмы относятся к несимметричным. В случае когда у шестерёнок одинаковое количество зубьев — дифференциал симметричный.

Корпус — это «оболочка» узла, его основная часть, в которой размещается остальные части механизма.

Что такое блокировка дифференциала в автомобиле

Блокировка дифференциального узла — это крайне важная функция, которая позволяет на время остановить работу одной из шестерёнок. Это необходимо в том случае, если одно из колёс по каким-либо причинам продолжает крутиться, а второе стоит на месте. Такая ситуация может произойти в случае, когда машина перемещается по неравномерно заледеневшей дороге.

Это интересно! Стоит применять блокировку в случае движения на небольшой скорости по труднопроходимым дорогам. Именно тогда вероятность застрять весьма высока. В других ситуациях блокировать дифференциал не следует, так как автомобиль стремится ехать по прямой и становится практически неуправляемым.

Разновидности механизма по способу блокировки

Временная остановка одного из работающих механизмов спасает не только от пробуксовки, но и от серьёзных проблем с неуправляемыми заносами. Можно заблокировать как колесо, так и половину оси. В зависимости от конфигурации автомобиля устанавливается дифференциал с ручным, самоблокировочным или электронным типом блокировки.

С ручной блокировкой

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

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

Это важно! После блокировки дифференциала следует сбросить скорость на минимум, особенно если в этот момент автомобиль пересекает труднопроходимую местность. После того, как один из узлов заблокируется, будет гораздо сложнее поворачивать, а, значит, транспортное средство будет легче вести по прямой.

Функция ручной блокировки применяется на внедорожниках, которые обладают рамной конструкцией. Желательно использовать ручную блокировку, уже имея хороший стаж вождения, так как управлять таким автомобилем значительно сложнее.

Toyota Land Cruiser 100 является внедорожником, имеющим кнопку блокировки межосевого дифференциала

Транспортные средства, на которых имеется ручная блокировка дифференциала:

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

Самоблокирующийся

Данный вид узлов хорошо приспособлен к тяжёлым условиям вождения, так как значительно увеличивают проходимость авто. Основной принцип самостоятельной блокировки заключается в том, что определённые условия движения способствуют автоматической блокировке дифференциала. Если разница в полуосях становится слишком значительной, срабатывает механизм насоса, который нагнетает давление масла. После этого пластины начинают сближаться, а скорость колеса снижается. Этот метод позволяет правильно распределить нагрузку на колёса при буксовке или заносе.

Существует множество известных автомобильных самоблокирующихся дифференциалов. Например, узлы фирм Торсен и Квайф. Также примером подобного устройства является модель «speed sensitive». Механизм моментально фиксирует различную скорость вращения осей транспортного средства. Модель автомобиля, где стоит именно этот тип дифференциала — Toyota Rav4 с вискомуфтой. Если одна из осей начинает двигаться с намного большей скоростью, то муфта срабатывает и начинает тормозить движение предотвращая аварийную ситуацию! Как только скорость снижается, сила трения уменьшается и возвращает независимость частям узла.

Работа дифференциала Торсен основана на особенностях работы червячной передачи

На спецтехнике устанавливается другой вариант самоблокирующихся дифференциальных механизмов — кулачковые пары. Примером может послужить «ГАЗ-66». Подобная конструкция значительно увеличивает проходимость машины, однако вполне может создать опасные ситуации, когда дифференциал замыкается самостоятельно. Схема его действия очень проста и понятна: вместо «планетарки» в механизме применяются зубчатые пары. Они вращаются, если в скорости колёс возникают небольшие расхождения, однако если разница увеличиваются, то устройства входят в клин.

С электронным управлением

Блокировка узла в данном случае происходит после передачи датчиками информации в управление. Система управления может не только заблокировать дифференциальный узел, но и автоматически контролировать сцепление и тягу колёс. Датчики контролируют частоту оборотов всех осей, что значительно упрощает задачу управления автомобилем на разных поверхностях дорожного покрытия.

Активного действия

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

Активный дифференциал задней оси по команде центрального процессора увеличивает тягу на внешнем колесе автомобиля

Подобные разработки не только оптимизируют работу, но и позволяют снизить риски поломки автомобиля. Кроме того уменьшается процентное соотношение аварийных ситуаций на дорогах из-за неправильной работы дифференциала. Постоянное улучшение делает вождение любых наземных транспортных средств более простым, безопасным и удобным. Главное — это своевременно проверять состояние шестерёнок и всех остальных деталей, которые оказывают непосредственное влияние на работу дифференциального узла. От этого зачастую зависит не только безотказность личного автомобиля, но и жизнь водителя и пассажиров.

В случае с автомобилем, дифференциал отвечает за распределение момента между ведущими колесами, а также позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью при определенных условиях.

Читайте в этой статье

Где находится дифференциал в устройстве трансмиссии автомобиля, виды дифференциалов

Как известно, автомобили бывают переднеприводными, заднеприводными, а также полноприводными. Что касается места расположения дифференциала:

• если привод реализован на передние колеса, дифференциал находится в самой ;
• на заднеприводном авто дифференциал устанавливается в картере заднего моста;
• в автомобилях с полным приводом для привода ведущих колес дифференциал стоит в картере переднего и заднего моста, а для привода ведущих мостов механизм устанавливается в раздаточной коробке (раздатке).

Также дифференциалы бывают межколсесными и межосевыми. Если дифференциал использован для привода ведущих колес, это межколесный дифференциал. Межосевой дифференциал располагается между ведущими мостами применительно к автомобилям с полным приводом.

Что касается устройства и особенностей конструкции, в основу дифференциала положен планетарный редуктор. С учетом типа зубчатой передач, которая применена в редукторе, дифференциал (редуктор) может быть: коническим, цилиндрическим, червячным. Теперь давайте рассмотрим устройство и принцип работы дифференциала более подробно.

Устройство дифференциала и принцип работы

Начнем с первого типа. Конический дифференциал зачастую выполнят функцию межколесного дифференциала. Цилиндрический дифференциал обычно встречается на полном приводе и ставится между осями. Червячный дифференциал универсален, что позволяет ставить механизм как между колесами, так и использовать в качестве межосевого.

При этом наиболее распространенным является конический дифференциал, а базовые элементы его конструкции активно используются и в устройстве других типов дифференциалов. По этой причине рассмотрим устройство и принцип работы конического дифференциала в качестве примера.

• Итак, конический дифференциал, как уже было сказано выше, фактически является планетарным редуктором. В конструкцию включены полуосевые шестерни и сателлиты, которые находятся в корпусе (чашке дифференциала).

На корпус от главной передачи передается крутящий момент, затем через сателлиты происходит его передача на полуосевые шестерни. Также на корпусе крепится ведомая шестерня главной передачи (крепление жесткое). В корпусе установлены оси, на осях вращаются сателлиты.

Сами сателлиты, которые реализуют функцию планетарной шестерни, позволяют соединить корпус и полуосевые шестерни. С учетом того, какую величину крутящего момента нужно передать, в конструкцию дифференциала могут интегрировать 2 или 4 четыре сателлита.

Солнечные (полуосевые шестерни) осуществляют передачу крутящего момента на ведущие колеса автомобиля. Передача происходит через полуоси, соединение полуосевых шестерен и полуосей выполнено через шлицы.

Полуосевые шестерни бывают левыми и правыми, с одинаковым или разным количеством зубьев. Если число зубьев одинаковое, тогда это симметричный дифференциал, разное количество зубьев на левой и правой шестерне используется в устройстве несимметричных дифференциалов.

В первом случае симметричный дифференциал позволяет распределять крутящий момент по осям в равной степени, причем независимо от величины угловых скоростей ведущих колес.

Такой дифференциал используют для установки между колесами (симметричный межколесный дифференциал). Несимметричный дифференциал способен разделять крутящий момент в том или ином соотношении. Данная особенность позволяет использовать его между ведущими осями.

Теперь перейдем к принципам работы дифференциала. Прежде всего, симметричный дифференциал работает в трех основных режимах. Первый режим – движение по прямой, второй — движение в повороте, третий — езда по дорогое с плохим сцеплением (грязь, лед и т.д.).

Когда автомобиль движется прямо, колеса испытывают равнозначное сопротивление. Происходит передача крутящего момента от главной передачи на корпус дифференциала. Вместе с корпусом перемещаются сателлиты, которые, в свою очередь, осуществляют передачу момента на ведущие колеса.

С учетом того, что вращения сателлитов на осях не происходит, движение полуосевых шестерен осуществляется с равной угловой скоростью, частота вращения левой и правой шестерни равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

Однако если машина заходит в поворот, колесо, которое находится ближе к центру (внутреннее ведущее) нагружается сильнее и начинает испытывать большее сопротивление сравнительно с наружным колесом (дальним от центра поворота).

В результате роста нагрузки внутренняя полуосевая шестерня несколько замедляет вращение, а это приводит к тому, что сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси. Такое вращение сателлитов приводит к увеличению частоты вращения наружной полуосевой шестерни.

• На практике возможность движения ведущих колес с разными угловыми скоростями делает возможным прохода поворота без пробуксовок. Кстати, крутящий момент все равно распределяется на ведущие колеса равнозначно.

Если же автомобиль забуксовал в грязи, в снегу или на льду, одно колесо испытывает большее сопротивление, чем другое. В этом случае дифференциал (благодаря своей конструкции) инициирует ускоренное вращение буксующего колеса, тогда как другое колесо замедляется.

Однако недостаточная сцепка с покрытием не позволяет получить большой крутящий момент на буксующем колесе, а особенность работы симметричного дифференциала не позволит также развить нужный момент на другом колесе. Часто в этом случае машина попросту не может продолжить дальнейшее движение.

Выходом из ситуации становится необходимость увеличения крутящего момента на колесе, которое не буксует. Для этого дифференциал необходимо заблокировать. По этой причине внедорожники имеют дополнительную возможность блокировки дифференциала, тогда как легковые авто и даже некоторые современные бюджетные «паркетники» лишены такой функции.

Читайте также

Устройство и принцип работы механической коробки передач. Виды механических коробок (двухвальная, трехвальная), особенности, отличия

При движении автомобиля в поворотах колёса ведущей оси проходят путь разной длины. Чтобы шины не проскальзывали, колёса должны вращаться с разными скоростями. Рассмотрим: что такое дифференциал и принцип его работы, какие бывают разновидности.

Что это такое?

Дифференциал — это механизм, позволяющий колёсам ведущей оси вращаться с разными скоростями и одинаковым, подводящимся к ним, крутящим моментом. В трансмиссии с одной ведущей осью дифференциал устанавливается между приводами колёс (межколёсный). В полноприводных авто он может находиться между ведущими осями (межосевой).

Произведение силы тяги на радиус колеса даёт тот крутящий момент, который дифференциал должен передать на колёса. Когда сцепление с дорогой слабое или одно колесо вывешено, крутящий момент и сила тяги на колесе очень малы или отсутствуют, автомобиль не сможет продолжить движение. Это особенность дифференциала с коническими шестернями, получившего широкое распространение. Этот вид дифференциала называют симметричным, так как он поровну распределяет крутящий момент между колёсами.

Это происходит потому, что сателлит работает как равноплечий рычаг и передаёт только равные усилия к шестерням полуоси, а соответственно и к ведущим колёсам. Если одно из колёс имеет малое сцепление с дорожным покрытием, то эффективный крутящий момент на нём небольшой, соответственно симметричный дифференциал подведёт такое же усилие к другому колесу. То есть, если одно колесо буксует, сила тяги на втором равна нулю, что отрицательно сказывается на проходимости.

Для её улучшения на автомобилях применяют полную или частичную блокировку дифференциалов , степень которой оценивают коэффициентом блокировки.

Коэффициент блокировки (Кб) — соотношение крутящего момента на отстающем колесе к моменту на забегающем колесе. Его величина для симметричного дифференциала всегда равна 1, для дифференциалов повышенного трения от 1 до 5. Чем больше Кб, тем лучше проходимость автомобиля. То есть, при Кб = 3 момент на отстающем колесе будет в три раза больше, чем на буксующем. Но момент на колесе в эту секунду будет возможным от 20 до 70%, в зависимости от возможности блокирующего механизма.

Существует несколько видов дифференциалов.

Дифференциал с полной блокировкой

Принудительная блокировка дифференциала используется в основном на внедорожниках и грузовых машинах, для улучшения проходимости на бездорожье. Включается с помощью клавиши в салоне, по мере необходимости. Очень важно отключить блокировку при выезде на сухой грунт, во избежании поломки полуосей.

Пример — блокировка межосевого дифференциала на ВАЗ-2121. Приводится в действие водителем принудительно. Угловые скорости колёс здесь всегда равны, что противоречит условиям движения автомобиля по кривой, приводит к износу резины и ухудшению управляемости по твёрдому покрытию.

Вискомуфта

Вискомуфта – многодисковая муфта, в которой передаваемый момент возрастает с увеличением разности скоростей ведущего и ведомого валов. Используется в упрощенных системах постоянного полного привода и в качестве блокирующего механизма дифференциалов.

Принцип работы вискомуфты основан на особых свойствах специальной силиконовой жидкости: при повышении температуры ее вязкость не понижается, как, например, у масла, а повышается. Вискомуфта представляет собой цилиндр, заполненный силиконовой жидкостью. Внутри его находится пакет из перфорированных дисков, соединенных через один соответственно с ведущим и ведомым валами.

В полноприводной трансмиссии при нормальных условиях движения валы вращаются примерно с одинаковой скоростью: входной – под действием крутящего момента от основного ведущего моста, а выходной вращают колеса, с которыми он соединен. При буксовании колес основного ведущего моста входной вал вращается быстрее выходного (машина практически стоит), жидкость нагревается от трения о диски, и муфта начинает передавать больший момент на выходной вал.

Существенный недостаток вискомуфты: на срабатывание муфты требуется время, а оптимальную ее характеристику трудно подобрать. Поэтому многие производители отказываются от применения вискомуфты в пользу управляемых электроникой многодисковых сцеплений.

Торсен

От англ. TORQUE — крутящий момент и «SENSING» — чувствительный, то есть чувствительный к крутящему моменту . Сателлиты расположены в корпусе перпендикулярно его оси, объединены между собой попарно с помощью прямозубого зацепления, а с полуосевыми шестернями связаны червячным зацеплением. В повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, он, в свою очередь, вращает второй сателлит и шестерню полуоси.

Такой жесткой кинематической связью колёсам автомобиля обеспечивается возможность вращаться с разной скоростью. Силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колёсах, осуществляют блокировку дифференциала. Недостаток конструкции – сложность изготовления, сборки агрегата в целом и ремонта.

Квайф

Сателлиты расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса. Причём они крепятся не на осях, а находятся в закрытых с обеих сторон отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов (их может быть от 3 до 5) входит в зацепление с правой шестерней полуоси, левый — с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой через один.

Когда одно из колёс начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня начинает вращаться медленнее корпуса дифференциала и поворачивать входящий с ней в зацепление сателлит. Он передаёт движение связанному с ним сателлиту, а тот в свою очередь, на полуосевую шестерню. Так обеспечиваются разные обороты колёс в повороте.

Благодаря разности крутящих моментов на колёсах возникают силы трения, осуществляющие блокировку, что увеличивает силу тяги автомобиля, повышая его проходимость. Дифференциалы такого типа получили наибольшее распространение в тюнинге.

Здравствуйте друзья читатели! Поговорим о механизме, который есть и будет на каждом автомобиле – дифференциал. Что такое дифференциал в автомобиле и зачем нужен? Дифференциал нужен для оптимального распределения крутящего момента при поворотах и маневрировании, когда колеса начинают крутиться с разными угловыми скоростями.

Дифференциал, как я думаю о нем, должен писаться с большой буквы. Он являет собой самый первый сложный шестеренчатый механизм, изобретенный на заре автомобилестроения. Поняв его и испытав восторг от человеческого гения, который смог так просто решить важную проблему, ты убедишься что сути-то он прост как пять копеек, а какую задачу решил!

О нем особо никто теперь не думает, он есть — да и есть, и должен быть всегда. Привыкли. А ведь без него нет ни одного автомобиля. Это важнейший элемент трансмиссии!

Где расположен дифференциал:

• на заднеприводном автомобиле в картере моста, и совмещен с шестерней главной передачи;
• на переднеприводном, тоже совмещен с главной передачей и как правило в одном картере с ;
• на они присутствуют и в переди, и сзади, и совмещены с главными передачами;
• так же, в полноприводных автомобилях внедорожниках и , для оптимального распределение крутящего момента на все колеса, добавляется третий дифференциал и устанавливается между осями в раздаточной коробке.

Те дифференциалы, которые работают на ведущих колесах называют межколесными, а дифференциалы, распределяющие моменты между осями автомобиля – межосевыми.

Принцип работы дифференциала построен на идее планетарного редуктора. В зависимости от использования вида шестерен, дифференциалы бывают следующих видов: цилиндрические, конические, червячные.

Дифференциал конический, как правило применяют в межколесных дифференциалах. Цилиндрический распространен, ввиду его конструктивной простоте, в межосевых дифференциалах. Червячный признан как универсальный и самый тихий в работе, хотя самый сложный в изготовлении, применяется и в межколесных и в межосевых.

Устройство дифференциала автомобиля

Рассмотрим устройство дифференциала автомобиля. Все дифференциалы имеют один и тот же принцип – принцип планетарного редуктора. То есть имеют полуосевые шестерни и бегущие по ним, шестерни – сателлиты.

Корпус (чашка дифференциала) принимает крутящий момент от шестерни главной передачи, чарез оси сателлитов и сами шестерни-сателлиты и передает на полуосевые шестерни.

Сателлитов может быть два или четыре в коническом дифференциале, это зависит от мощности автомобиля.

В конических и червячных дифференциалах из ровно в два раза больше, это связано с конструктивной особенности такого типа дифференциалов. Пары сателитов распределяется каждый на свою полуосевую шестерню.

Полуосевые шестерни, в планетарке их еще называют светлым название «солнечные шестерни», передают уже крутящий момент на колеса. Левые и правые полуосевые шестерни могут иметь разное количество зубьев, такие дифференциалы называют несимметричные. Нессиметричные дифференциалы, соответственно, имеют и пары сателлитов с разным количеством зубов (рассмотрите внимательно конический дифференциал на чертеже выше).

Несмотря на ассиметричность, дифференциалы работают так же как и симметричные, и та или иная идея конструкторов по компоновке этих механизмов обусловлена лишь соображениями компактности и конструктивной необходимости.

Работа дифференциала

Работа межколесного дифференциала характеризуюется тремя режимами:

1. движение по прямой;
2. работа в поворотах;
3. в условиях скользкой дороги.

При движении прямо, силы распределяются поровну на каждое колесо, крутящий момент через корпус передается на сателлиты. Сателлиты не вращаются на своих осях, соответственно полуоси вращаются с равными угловыми скоростями.

В повороте же начинает работать дифференциал, то есть выполнять работу, для которой он и был создан. Внутренне колесо начинает бежать по меньшему радиусу, а внешнее по большому, угловые скорости на полуосевых шестернях начинают меняться. Сателлиты начинают вращаться вокруг своих осей, которые увеличивают скорость внешней шестерни полуоси, бегущего по внешнему радиусу колеса и уменьшать угловую скорость внутренней шестерни, полуось и колесо, бегущего по внутреннему радиусу.

Суммы частот вращения полуосевых шестерен всегда соответствуют частоте вращения ведомой шестерни главной передачи. Поэтому при повороте тяга на колеса всегда одинаковая и никогда не происходит пробуксовки внутреннего колеса, при условии равного сцепления колес с дорогой.

Если же автомобиль попадает в условия скользкой дороги, то колесо у которого меньшее сцепление начинает пробуксовавать, вращаться быстрее, а то колесо у которого сцепление с дорогой больше, просто перестает вращаться и по сути дела автомобиль просто будет стоять на месте с одним вращающемся колесом. Это тот минус дифференциала, который обусловлен его конструкцией.

Бороться с таким явление можно, и конструкторы придумали блокировку дифференциала. Но об этом в другой статье.

Спасибо за внимание! Переходите в другую статью, там наверняка вы найдете много для себя полезного. И поделитесь с друзьями в соц.сетях.

GPS Навигатор — описание и тест.

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:

Дифференциал — это нечто более сложное, не принимая во внимание уже существующее многообразие, от механики к электронному. Основанный на автомобиле с одноосной тягой, как сзади, так и спереди, мы можем найти от открытого дифференциала к электронному, проходящему через самоблокирующийся, торзен или самоблокирующийся электрон.

Видео: GБлокировки дифференциала для УАЗа, разновидность и принцип работы

Когда мы путешествуем по прямой, то есть оба колеса движутся на одинаковом расстоянии, дифференциал, образованный различными передачами, удерживает последнее на равной скорости. При вводе кривой внешнее колесо, на котором лежит опоры автомобиля, проходит больше метров, чем внутреннее. Вот почему существует дифференциал. Этот механизм, как мы уже говорили ранее, распределяет силу двигателя между колесами, позволяя им перемещаться с разной скоростью.

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.

Подавляющее большинство уличных автомобилей, не становясь спортивными, имеют известные открытые дифференциалы. При достижении кривой внешнее колесо получает мало силы двигателя, так как дифференциал посылает большую часть его на внутреннее колесо с меньшей поддержкой из-за объекта, который должен прибыть туда.

Как работает дифференциал

В нормальных условиях это не проблема, но при быстром вождении, будь то по контуру или по изогнутой дороге, внутреннее колесо, если у нас нет контроля тяги и устойчивости, может закончиться бесконтрольным вращением, что приведет к скольжению или потере с последствиями, которые это влечет за собой.

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.

Его работа, как и остальные, фокусируется на кривых. Таким образом, шаг за кривой заметно увеличивается. Истинные виды спорта имеют такие различия, хотя в последние годы они стали модными, в основном из-за простоты управления ими через компьютер, электронные дифференциалы.

Между половиной из двух описанных выше типов являются известные дифференциалы типа Торсена. Они приносят важное преимущество перед другими системами. Это не дифференциал, точно самоблокирующийся, так как он не может быть полностью заблокирован, но он посылает крутящий момент на колесо, которое может наилучшим образом передать его на землю. Столкнувшись с самоблокирующимся дифференциалом, Торсен избегает скольжения одного из колес, способствуя только тому, что он может отправить на землю, отвлекая излишек на другой.

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.

Мы подробно рассмотрим различные типы дифференциалов и наиболее часто используем автомобили, которые вы можете найти на рынке, а также их преимущества и недостатки. Эта система, которая гарантирует, что два колеса, прикрепленные к одной оси, вращаются с разной скоростью, достигла с момента ее введения того, что число несчастных случаев уменьшается и меньше износ шин для всех транспортных средств.

Дифференциальная операция

Дифференциал, это система, которая позволяет лучше захватывать движимые колеса на кривых. То есть, когда мы берем кривую, колесо, которое дает внешнюю сторону, перемещается на большее расстояние. Дифференциал позволяет адаптировать скорость каждого колеса в зависимости от того, находится ли он во внутренней или внешней зоне. В противном случае машина будет дрейфовать. Интересно, что дрейфующие транспортные средства избегают работы этой системы, так что оба колеса всегда вращаются с одинаковой скоростью.

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.

Типы самоблокирующихся дифференциалов

Самоблокирующийся дифференциал является наиболее широко используемой системой, хотя электронные системы почти заменили их, потому что они выполняют свою работу с помощью датчиков, а не самоблокировщиков. В настоящее время эта система очень используется в транспортных средствах соревнований, хотя до нескольких лет назад они использовались обычным способом.

Дифференциальный дифференциал

Эти системы широко используются в гоночных автомобилях, как правило, в заднем приводе. Из-за больших сил, с которыми играют определенные автомобили, им необходимо включить эту систему, поскольку она обычно имеет потери на тягу, и очень важно контролировать тягу, используя серию фрикционных дисков, которые распределяют мощность на колеса формы последовательны.

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.

Фрикционный диск самоблокирующийся

Хотя используется несколько типов, это, без сомнения, самый распространенный из механических самоблокировок. Эта система имеет отдельные диски, которые пересекаются между ними.

Вязкий дифференциал или Фергюсон

Эти дифференциалы характеризуются наличием обсадной колонны на трансмиссионном валу, который покрывает диски, интеркалируется друг с другом или также включен в редуктор в настоящее время. Его работа основана на виде масла, смешанного с силиконом. Когда вал теряет тягу, температура этой смазки увеличивается, а также ее давление, тем самым достигается полное покрытие дисков.

Работа дифференциала

В работе симметричного межколесного дифференциала можно выделить три характерных режима:

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

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

При этом действии достигается гармонический замок в зависимости от внимания, требуемого каждым колесом. Это очень распространенная система в транспортных средствах 4 × 4, так как это дешевая и компактная система, и позволяет распределять дифференциал с двумя передаточными валами, по одному для каждой оси.

Основная проблема, которую они представляют, заключается в том, что времена, когда общая тяга активируется только при наличии скользящих поверхностей, но при нормальных обстоятельствах действует как задний или передний привод. В этой системе мы также находим альтернативу для вискоза. Это когда мы используем нормальный дифференциал, выполняя основную функцию блокировки четырех колес, когда это необходимо, с той разницей, что действие позволяет поддерживать тягу на четырех колесах постоянной формы, устраняя при этом проблему двойного режима тяги, которая представляет Нормальная вязкая система.

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.

В отличие от предыдущих моделей, его работа более полная и эффективная. То есть вместо распределения вращения каждого колеса в зависимости от скорости, с которой он циркулирует на кривой, эта система выполняет функцию сопротивления, которое противостоит каждой оси на этот ход.

Распределение между колесами более характерно для условий, в которых оно приводится в движение. Его работа управляется тремя парами винтовых колес, которые функционируют как механизм червячного механизма. То есть они двигаются так, как будто они руководствуются прямой линией. В основном, когда автомобиль принимает кривую, эти оси включаются сами, в зависимости от поворота одна ось поворачивается больше, а противоположная замедляется, так как противоположная, которая вращается быстрее, вызывает эту реакцию в момент скольжения.

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.

Еще одно преимущество этой системы заключается не только в ускорении, но и в моментах торможения. Очень важный факт, поскольку во многих случаях при торможении, будь то на кривой или на дорогах с неровностями, эта система приносит больше тормозного момента на колесо, которое ему больше всего нужно, будь то слева или справа.

Дифференциалы, имеющие самоблокировку

Благодаря этому ваши показания состояния тяги более эффективны. Эти системы предлагают несколько удобств, которые делают его отличным продуктом между различными системами. Комфорт не сопоставим с одним из ограниченных промахов. Кроме того, он поддерживает более стабильный автомобиль, предлагая управление направлением, чтобы лучше контролировать маршрут. Напротив, единственными недостатками, которые они приносят, является то, что разбивки могут быть более серьезными и по сути, они дороже.

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

Начнем с того, что означает сам этот автомобильный технический термин на доступном для обычного человека языке. Автомобильный дифференциал — это то, из чего состоит трансмиссия и то, что дает возможность колесам крутится асинхронно, то есть каждые колеса не зависят друг от друга и вращаются отдельно.

Управляемый дифференциал скольжения

Фактически они также известны как муфты или многодисковые соединители. Их задача выполняется с помощью пакета проводящих дисков, сжимаемых гидравлической системой. То есть его механизм очень похож на механизм сцепления. Таким образом, по необходимости, сцепление действует больше на одно колесо, чем другое. Система, в которой, в нормальных условиях, в отличие от торса, это работает как передний привод. Тем не менее, в экстремальных ситуациях передача будет подталкивать мощность двигателя к задним колесам.

Научным языком, (от лат. differentia — разность, различие) дифференциал автомобиля — это устройство, которое разделяет входящую энергию (момент), поступаемую на входной вал между выходными валами. Простое и понятное объяснение расширяет горизонты. Интересуются работой механизмов машин еще и девушки .

Конструкционные отличия фрикционных муфт

Под интегральной тягой подразумевается постоянная тяга на всех четырех колесах. Центральный дифференциал установлен в раздаточной коробке, и его функция заключается в том, чтобы воздействовать на кривые, передающие крутящий момент и разные скорости для передней и задней осей.

Так выглядит современный дифференциал Torsen

Обратите внимание, что на кривой каждая ось перемещается на другое расстояние, и некоторый ресурс должен принять меры для компенсации этой разницы. Когда передняя ось начинает кривую, она будет оказывать меньшее сопротивление при разработке более высокой скорости, а через центральный дифференциал будет больше крутящего момента, чем задняя ось.

Причина использования в конструкциях автомобилей

Во время поворота машины, ведущие приводные колеса вращаются с одинаковой частотой вращения и так, как одно колеса авто совершает поворот по длинной дуге, а другое по короткой, происходит пробуксовка, что плохо сказывается и сопровождается износом шин и доставляет дискомфорт водителю из-за уменьшения качества динамики автомобиля.

Но центральный дифференциал работает постоянно, а в внедорожных ситуациях он переносит весь крутящий момент на ось, в которой колесо свободно вращается без контакта с землей. Центральный дифференциал оставит ось с тяговыми условиями без крутящего момента и перенесет все на ось, которая имеет колесо скольжения. Эта ось, в свою очередь, будет иметь свой дифференциал, снимающий крутящий момент колеса с тягой, передавая все на колесо, которое вращается в воздухе. Результатом является неподвижное транспортное средство без каких-либо условий для продвижения вперед.

Назначение дифференциала

1. дает возможность приводным (ведущим) колесам вращаться с разными угловыми скоростями
2. служит отдельной доп.передачей в паре с главной передачей. Главная передача — это зубчатый механизм трансмиссии автомобиля, который передает крутящий момент ведущим колесам.
3. непрерывно передает крутящий момент, исходящий от двигателя к ведущим колесам.

У переднеприводных авто главная передача и differencial расположены непосредственно в коробке переключения передач.

Это позволит использовать больше условий тяги на местности с низким трением, такой как грязь, песок, рыхлые скалы, крутые скаты, склоны с крутыми склонами и канавками и эрозией. Чтобы отключить замок, остановите автомобиль и выключите ключ на приборной панели или переместите рычаг в предыдущее положение. Если рычаг останавливается или цепь все еще остается активной, после выключения ключа поверните назад на несколько метров, когда система отключится без дополнительных проблем.

Центральный замок чрезвычайно важен для большинства внедорожных ситуаций. Но никогда не забывайте, что вы никогда не должны использовать их в ситуациях, когда полное трение с землей, например, асфальт, бетонные и грунтовые дороги с твердой почвой, потому что транспортное средство не может делать кривые так же легко, как центральный дифференциал, Создание риска повреждений в коробке передач, кроме того, затрудняет выполнение кривых.

Если на транспортном средстве установлены более одного двигателя, на каждое колесо один двигатель, то дифференциал не требуется. Но так обычно не делают. Устанавливают 4 двигателя, по одному на каждое колесо, только на самосвалы Белаз. Двигатели эти электрические.

В устройстве гоночных картингов также дифференциал не устанавливают, так как конструкция рамы гибкая, что позволяет слегка приподнимать ведущее заднее колесо с внутренней стороны поворота не приподнимая передние колеса.

на рисунке а) — колеса вращаются с одинаковой частотой, на рисунке б) — движение колес на повороте
1 — ось сателлитов, 2 – ведомая шестерня, 3 — полуосевые шестерни, 4 — сателлит,
5 — ведущая шестерня, 6 — полуоси.

На гоночных автомобилях ралли differencial обычно заваривают сваркой, жестко блокируют и намертво связывают колеса на ведущей оси. Это применяется потому, что такие машины при езде, все повороты проходят с заносом.

Как работает дифференциал

Принцип действия. Главная передача посредством шестерни передает крутящую энергию на корпус и сателлиты, которые сцеплены с шестернями полуосей.

Когда скорость вращения колес одинакова, сателлиты сидят неподвижно (см. рисунки ниже).

При изменении угловых скоростей колес, например, при повороте или пробуксовке из-за неровностей дорог и так далее, происходит вращение сателлитов. Сателлиты служат для компенсации разницы частот вращения колес.

Рассмотрим на примере — автомобиль буксует на льду. Здесь одно колесо буксует, потому что нет сцепления со льдом, а значит и нет крутящего момента. А так как свободное блокирующее устройство распределяет тягу поровну на колеса, то раз нет крутящей силы на одном колесе, значит оно исчезает и на втором.

Выход из такой ситуации — создать противодействующую силу на противоположном колесе. А это делает блокировка. Необходимо заблокировать буксующее противоположное колесо и тогда появится противодействующая сила для противоположного колеса.

Как работает дифференциал на полноприводном автомобиле

На джипах, седанах, хэтбчеках и универсалах 4х4, если установлен свободный симметричный дифференциал, происходит следующая ситуация. Во время движения без пробуксовок на каждое колесо распределяется по 25% энергии кр.момента поровну.

Но если одно колесо буксует, например на льду, крутящая энергия снижается до нуля, так как колесо не может сцепиться с гладкой поверхностью льда. В такой ситуации, если одно колесо осталось без вращения, то и на противоположном соседнем колесе исчезает энергия вращения, потому что в данном примере установлен симметричный межосевой.

Получается одна ось осталась без вращения, поэтому и пропадает крутящий момент и на второй оси, так как differencial межосевой симметричный. Результат — на всех 4 ведущих колесах нет вращения.

Далее, что мы делаем. Мы блокируем межосевой симметричный дифференциал, при этом получается между осями жесткая связь. Так как передние колеса стоят без вращения, энергия вращения распределяется пополам на задние колеса по 50%.

Чертеж-differential в разрезе. Главная передача и дифференциал заднеприводного автомобиля:
1 — картер; 2 — крышка; 3 — защитный чехол; 4 — стопорное кольцо; 5 — полуось; 6 — сальник подшипника; 7 — регулировочная гайка; 8 — стакан подшипника; 9 — полуосевая шестерня; 10 — крышка коробки дифференциала; 11 — ведомая шестерня главной передачи; 12 — стопорное кольцо пальца сателлитов; 13 — палец сателлитов; 14 — сателлит; 15 — коробка устройства

Виды дифференциалов — презентация онлайн

1. Виды дифференциалов

2. Существуют разновидности дифференциалов.

3. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные

4. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

5. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

6. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

7. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

8. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

9. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

10. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

11. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

12. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

13. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. А этот какой?

14. THE END

15. Однако любой свободный дифференциал не позволит автомобилю выбраться из ситуации, когда одно из ведущих колёс попадёт в яму с

глиной

16. Для решения подобных проблем разработчики придумали – «Блокировку»

17. Блокировка дифференциала зависит от степени блокирования и может быть как полной так и неполной — частичной

18. Что такое — полная блокировка?

19. Полной блокировкой дифференциала называют — жесткое соединение частей дифференциала, во время которого происходит полная

передача крутящего
момента на то колесо, у которого наилучшее сцепление

20. Для блокировки дифференциала классического типа можно жестко соединить полуось с его корпусом (чашкой) и………

21. И не давать вращаться независимым шестерням (сателлитам), через которые чашка дифференциала передает на полуоси вращательные

усилия

22. И не давать вращаться независимым шестерням (сателлитам), через которые чашка дифференциала передает на полуоси вращательные

усилия

23. При полной блокировке на ее механизм действует прямое усилие от двигателя, которое при значительном крутящем моменте способно

вывести из строя не
только сам механизм блокирования, но и сломать в автомобиле полуось

24. Такие «жёсткие» блокировки довольно часто приводят к износу резины, разрушению трансмиссии и быстрому выходу из строя коробки

передач

25. Поэтому пользоваться такого вида блокировкой нужно очень аккуратно: включать только после остановки машины, двигаться на малой

скорости и
выключать после того, как проблемный участок дороги будет преодолен.

26. Как правило, полная блокировка межосевого дифференциала применяется в рамных внедорожниках, которые предназначены для особо

трудных по проходимости участков местности

27. Так же, такие внедорожники оборудуются блокировкой межколесных дифференциалов переднего и заднего мостов.

28. Еще раз вспомним, что — «Блокировка дифференциала зависит от степени блокирования и может быть как полной так и неполной —

Еще раз вспомним, что — «Блокировка
дифференциала зависит от степени блокирования и
может быть как полной так и неполной частичной»

29. Что такое частичная блокировка дифференциала?

30. Под частичной блокировкой дифференциала подразумевается — ограниченная величина передаваемого усилия среди частей дифференциала

и повышение
крутящего момента на том колесе, которое имеет лучшее сцепление

31. Включение этой блокировки не полностью останавливает шестерни-сателлиты, а позволяет им проскальзывать. Такой эффект доступен

благодаря
самоблокирующимся дифференциалам. В зависимости от типа срабатывания
данного механизма, делят его на два вида:

32. Speed sensitive (задействуется, когда замечается разница в угловых скоростях вращения полуосей) и Torque sensitive

(задействуется в
случае уменьшения крутящего момента одной полуоси).

33. Speed sensitive (задействуется, когда замечается разница в угловых скоростях вращения полуосей). Такой тип срабатывания

дифференциального устройства
можно встретить на внедорожниках Mitsubishi Pajero, Audi Q-серии и BMW Xсерии.Source: https://auto.today/bok/1413-differencial-chto-takoe.html

34. Коэффициент блокировки у симметричного свободного дифференциала будет равен — 1, поскольку крутящий момент у каждого из колес

будет одинаковым.
В то время как на заблокированном дифференциале это значение может
варьироваться в диапазоне от 3 до 5.

35. Любое дальнейшее увеличение данного коэффициента блокировки крайне нежелательно, поскольку он может стать причиной выхода из

строя трансмиссии или некоторых ее деталей

36. Используют блокировку дифференциала как межколесные так и межосевые дифференциалы. Чтобы не снижать управляемость, блокировка

переднего межколесного дифференциала у
полноприводных автомобилях не делается.

37. Включение блокировки дифференциала может быть принудительным или полностью автоматическим. В случае с принудительной, водитель

сам выбирает когда включить
блокировку дифференциала, иногда ее еще называют ручной.

38. Что касается автоматической блокировки, то ее включение осуществляется посредством специальных технических устройств – так

называемых самоблокирующихся дифференциалов.

39. Ручная блокировка дифференциала

40. Ручная или принудительная блокировка подрузумевает жесткую сцепку корпуса дифференциала с полуосью

41. Включение и выключение блокировки дифференциала производится с помощью привода : электрического, механического, гидравлического

пневматического

42. Включение и выключение блокировки дифференциала производится с помощью электрического привода

43. Включение и выключение блокировки дифференциала производится с помощью гидравлического привода.

44. Включение и выключение блокировки дифференциала производится с помощью механического привода

45. Включение и выключение блокировки дифференциала производится с помощью пневматического привода

46. КЛАССИФИКАЦИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ

47. И так – повторение Какие дифференциалы мы рассмотрели?

48. Опишите назначение деталей….

49. Для решения проблем «буксующего колеса» разработчики дифференциала придумали блокировку, которая, в свою очередь,

подразделяется на какие основные группы?

50. 1 группа — блокирующиеся на ? %

51. 2 группа — какие в нее входят дифференциалы ?

52. Механические устройства повышенного трения Не полностью блокирующиеся дифференциалы

53. 3 группа — какие в нее входят дифференциалы ?

54. Самоблокирующийся дифференциал

55. Каждый вид дифференциала имеет как свои преимущества, так и свои недостатки

56. Какая блокировка называется полной?

57. Опишите как осуществляется жесткая (полная) блокировка дифференциала?

58. Что ограничивается во вращении дифференциала?

59. Вращение сателлитов ограничивается

60. Какие виды дифференциалов бывают?

61. Для решения каких проблем разработчики придумали блокировку? ; Источник: http://365cars.ru/remont/blokirovka-differenciala.html

62. Какие существуют виды дифференциалов по расположению в трансмиссии?

63. При каких дифференциалах, автомобилю не выбраться из ситуации, когда одно из ведущих колёс попадёт в яму с глиной. Источник:

http://365cars.ru/remont/blokirovka-differenciala.html

64. Какая блокировка дифференциала довольно часто приводит к износу резины, разрушению трансмиссии и быстрому выходу из строя

коробки
передач?
Источник: http://365cars.ru/remont/blokirovka-differenciala.html

65. THE END

Дифференциал (механическое устройство) — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Дифференциал — это механическое устройство, состоящее из нескольких шестерен. Применяется практически во всех механизированных четырехколесных автомобилях. Он используется для передачи мощности от карданного вала на ведущие колеса. Его основная функция состоит в том, чтобы позволить ведущим колесам вращаться с разной скоростью, позволяя колесам проходить повороты, получая при этом мощность от двигателя. ^[1]

• Наиболее распространенным типом является открытый дифференциал (OD).К тому же это самый дешевый. Открытый дифференциал позволяет автомобилю проходить повороты, не таща за собой внешнее колесо. Однако мощность передается на колесо с наименьшим тяговым усилием (сцепление с дорогой). Если это колесо находится на льду или другой скользкой поверхности, транспортное средство не будет двигаться вперед, а колесо с приводом будет просто вращаться. В автомобилях с приводом на два колеса, если они имеют открытый дифференциал, они имеют только одно ведущее колесо. В полноприводных автомобилях с открытыми дифференциалами (обычно заводскими) только одно колесо на каждой оси приводит в движение автомобиль.Преимущества включают в себя редкую поломку оси, меньший износ шин и бесплатность, так как большинство новых автомобилей поставляются с открытыми дифференциалами. ^[2]
• Дифференциал повышенного трения (LSD) решает эту проблему. Используя серию сцеплений (называемых пакетом сцепления), LSD позволяет ограничить пробуксовку колес, сохраняя мощность на обоих ведущих колесах. ^[3] LSD популярны в гоночных автомобилях, так как часто они выходят из поворота и нуждаются в ускорении без потери мощности на одном ведущем колесе. ^[3]
• Блокировка дифференциала (шкафчик) позволяет заблокировать два ведущих колеса на оси. Преимущество в том, что оба колеса всегда имеют мощность. Недостатком является то, что поворот намного сложнее, поскольку оба колеса должны вращаться с одинаковой частотой вращения. Поэтому при резких поворотах большинство рундуков необходимо отключать. Шкафчики также могут поставить водителя в опасную ситуацию. Например, при движении по склону (перекрестку), если одно ведущее колесо теряет сцепление с дорогой, теряется сцепление с дорогой, и автомобиль может скользить вбок по склону.Водителей часто предупреждают не пересекать склон, если поверхность рыхлая или скользкая. ^[4] Шкафчики могут включаться и выключаться механически, электронным способом (электронный шкафчик) или сжатым воздухом (воздушный шкафчик). Шкафчики желательны на внедорожниках, но обычно бесполезны на улицах и шоссе.
• Золотник — открытый дифференциал, оси которого механически скреплены между собой. ^[2] Это не позволяет колесам двигаться быстрее или медленнее на поворотах.Это дешево и почти не добавляет веса автомобилю, но обычно ограничивается соревнованиями по бездорожью и вождением по пересеченной местности. ^[2] Они не подходят для движения по улице, так как они будут «чирикать» при движении по поворотам. ^[2]

Torsen — тот же торцевой эффект, что и ограниченное скольжение, но не использует сцепления или колеблется, чтобы это сделать.

Какие существуют типы автомобильных дифференциалов? Блог

»Каковы различные типы автомобильных дифференциалов?

---

Что такое дифференциал?

Автомобильный дифференциал — это система, которая передает крутящий момент двигателя на колеса.Он забирает мощность от двигателя и разделяет ее, позволяя каждому колесу вращаться с разной скоростью. Однако вы можете подумать, зачем вообще колесам автомобиля нужно вращаться с разной скоростью?

До изобретения автомобилей повозки, колесницы и повозки страдали от одной и той же проблемы — буксировки или буксования одного колеса при попытке повернуть за угол. Промышленная революция добавила новую проблему, которую нужно было преодолеть — как позволить колесам с приводом от двигателя, установленным на одной оси, вращаться независимо друг от друга?

Самые ранние модели автомобилей не знали, как решить эту дилемму, они просто приводили в движение только одно колесо на независимой оси.Это было далеко не идеальное решение, поскольку колеса часто были недостаточно мощными, и часто возникали проблемы с тягой на чем-либо, кроме твердой, ровной поверхности. В конце концов, в 1827 году французский производитель часов Onésiphore Pecqueur изобрел открытый дифференциал — конструкцию, на которой основаны все другие дифференциальные системы.

Когда ваша машина движется за поворот, внутреннее колесо должно вращаться медленнее, чем внешнее колесо, так как у него меньше земли, которую нужно покрыть. Ваш дифференциал равномерно распределяет крутящий момент между обоими колесами, что позволяет им реагировать на тягу или сопротивление.Колесо с наибольшим сопротивлением будет вращаться меньше, а колесо с наименьшим сопротивлением будет вращаться быстрее.

---

Нужна срочная помощь? Свяжитесь с нами сейчас!

Позвоните (08) 9240 5449 Сделайте заказ

---

Что такое открытый дифференциал?

Открытый дифференциал на сегодняшний день является наиболее простой, надежной и распространенной конструкцией, применяемой в большинстве современных автомобилей.

Ведущая шестерня, расположенная на конце приводного вала, входит в зацепление с коронной шестерней, которая затем передает мощность на обе оси через другой набор шестерен.Он разделяет крутящий момент двигателя на два выхода, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.

В открытом дифференциале уровень прилагаемого крутящего момента зависит от тягового усилия шины. Если шина теряет сцепление с дорогой, к обоим колесам прилагается меньший крутящий момент. Вот почему ваша машина может застрять, если под одним колесом окажется грязь или лед.

Преимущества:

• Его базовая конструкция означает, что он относительно дешев в производстве и покупке.

Недостатки:

• Если одна шина теряет сцепление с дорогой, противоположная шина также теряет свою мощность.По этой причине открытые дифференциалы не подходят для автомобилей с высокими характеристиками или неровностей.

---

Что такое заблокированный дифференциал?

Блокируемый или блокируемый дифференциал — это вариант, используемый в транспортных средствах, которые в основном едут по бездорожью. По конструкции и функциям заблокированный дифференциал практически идентичен открытому дифференциалу. Он по-прежнему распределяет крутящий момент двигателя между двумя колесами одинаково, как открытый дифференциал.

Основное различие между ними заключается в том, что заблокированный дифференциал может заблокироваться на месте для создания фиксированной оси вместо независимой.Оба колеса могут двигаться с одинаковой скоростью независимо от того, есть ли у колеса тяга. Это означает, что оба колеса должны застрять в грязи или льду, чтобы вы действительно застряли. Однако это также означает, что заклинивание ветки под одним колесом часто может вывести вас из строя.

Преимущества:

• Заблокированный дифференциал может получить большее тяговое усилие, чем открытый дифференциал.

Недостатки:

• Заедание может возникнуть, когда в трансмиссии создается избыточный крутящий момент, и его необходимо ослабить.Это происходит, когда колеса движутся с разной скоростью и крутятся оси.
• Движение по поверхности с высоким сцеплением может быть очень затруднительным, поскольку оба ведомых колеса вращаются с одинаковой скоростью.

---

Что такое дифференциал повышенного трения?

Дифференциалы повышенного трения сочетают в себе преимущества заблокированных и открытых дифференциалов за счет более сложной конструкции. В нем используется интегрированная система сцепления, которая автоматически блокирует левую и правую стороны оси, когда колесо начинает терять сцепление с дорогой и буксует.Дифференциалы повышенного трения являются предпочтительной конструкцией дифференциалов для высокопроизводительных и тяжелых тягачей

Преимущества:

• Автоматически блокируется при проскальзывании.

Недостатки :

• Невозможно полностью заблокировать. Система требует разницы скоростей между двумя сторонами для передачи крутящего момента.
• Чисто механические дифференциалы повышенного трения являются реактивными — они не начинают блокироваться до тех пор, пока не произойдет пробуксовка колеса.
• Часто требует регулярной замены масла, и сцепление более вероятно изнашивается и требует замены.

---

Что такое дифференциал с вектором крутящего момента?

Дифференциалы с вектором крутящего момента состоят из сложной системы датчиков и электроники, которые получают данные от системы рулевого управления, дорожного покрытия и положения дроссельной заслонки. Эти данные используются дифференциалом векторизации крутящего момента для распределения идеального количества мощности на каждое колесо в зависимости от ситуации.Обеспечивая максимальное необходимое тяговое усилие, дифференциал с векторным крутящим моментом обеспечивает невероятно высокие характеристики.

Преимущества:

• Регулирует крутящий момент, передаваемый на каждое ведущее колесо.
• Может замедлить или ускорить поворот автомобиля на повороте.

Недостатки:

• Тяжелый, сложный, дорогой и нерентабельный.

---

Как ухаживать за автомобильным дифференциалом?

Как и любой другой компонент автомобиля, регулярное обслуживание обеспечивает оптимальную производительность.Дифференциальное масло часто используется специалистами по трансмиссиям для смазки дифференциалов и механических коробок передач, чтобы они работали безопасно и плавно.

Со временем жидкость дифференциала может загрязняться. Продолжать движение с загрязненной жидкостью дифференциала рискованно, так как это может привести к ненужному износу компонентов. В худшем случае загрязненная жидкость может привести к необратимому повреждению автомобиля.

Признаками того, что вашему дифференциалу может потребоваться обслуживание, являются:

• Жужжащий шум при замедлении вашего автомобиля.
• Вой или вой при разгоне на большой или малой скорости.
• Жужжание или грохот на скорости более 30 км / ч
• Грохочущие звуки каждые несколько метров или когда ваш автомобиль начинает движение.
• Устойчивая вибрация, возрастающая с увеличением скорости автомобиля.

Запланируйте замену масла дифференциала каждые 50 000 км квалифицированным специалистом. Чистое свежее масло защитит ваш дифференциал и сделает езду более безопасной.

---

Обслуживание дифференциала вашего автомобиля

Ваш автомобиль или грузовик не сможет уехать слишком далеко без возможности поворота.По вопросам обслуживания дифференциала и трансмиссии автомобиля обращайтесь к специалистам Auto Trans R Us в Перте. Свяжитесь с командой Auto Trans сегодня, отправив запрос, отправив нам электронное письмо по адресу [email protected] или позвонив нам по телефону (08) 9240 5449!

Лучшие виды дифференциалов и наиболее подходящие для вас

В чем разница между разомкнутыми, заблокированными, сварными, Torsen, LSD с муфтой сцепления, электронными и дифференциалами с векторизацией крутящего момента? Есть много вариантов на выбор, так какой из них лучше всего подходит для вашего приложения?

Как конструкторы автомобилей, так и тюнеры могут выбрать дифференциал для автомобиля по-разному.Давайте посмотрим на преимущества и недостатки некоторых из наиболее распространенных вариантов:

1. Открытый дифференциал
2. Заблокированный дифференциал
3. Вязкостной дифференциал повышенного трения
4. LSD с механической муфтой (включая eLSD)
5. Torsen и винтовой дифференциал
6. Дифференциал с вектором крутящего момента

1.Открытый дифференциал

Открытые дифференциалы — это основная форма дифференциала. Цель состоит в том, чтобы учесть разные скорости между двумя колесами, в то время как разделение крутящего момента поддерживается постоянным на уровне 50/50. Распространенное заблуждение, связанное с открытыми дифференциалами, состоит в том, что когда одно колесо поднимается, на него передается 100 процентов крутящего момента. Это неверно, однако величина крутящего момента, передаваемого на колесо с тягой, очень мала, потому что величина крутящего момента, необходимого для вращения колеса, также мала.Помните, что оба колеса всегда получают равный крутящий момент, но если одно из них не имеет сопротивления (например, если оно находится в воздухе), величина крутящего момента, передаваемого на ведущую ось, в результате будет очень низкой.

Открытый и заблокированный дифференциал — передача крутящего момента — объяснение

Преимущества:

• Позволяет использовать совершенно разные скорости вращения колес на одной оси, что означает отсутствие пробуксовки колес при повороте, поскольку внешняя шина будет двигаться дальше.
• С точки зрения эффективности, меньше энергии будет потеряно из-за дифференциала по сравнению с альтернативными вариантами.
• Стоимость.

Недостатки:

• Когда одно колесо имеет плохое сцепление с дорогой, это резко ограничивает мощность, которую автомобиль может выдать. Поскольку распределение крутящего момента всегда составляет 50/50, если одно колесо не может выдать большую мощность, другое получит столь же низкий крутящий момент.

2.Заблокированный дифференциал (включая запорные и сварные дифференциалы)

Заблокированные дифференциалы находятся на противоположной стороне спектра по сравнению с открытыми дифференциалами. Цель состоит в том, чтобы скорость вращения колес между двумя колесами оставалась постоянной, и главное преимущество здесь заключается в том, что крутящий момент будет передаваться на колесо с тяговым усилием, до 100 процентов на одном колесе. В условиях бездорожья дифференциал обычно имеет функцию блокировки, благодаря чему он открывается при движении по асфальту.

Преимущества:

• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с максимальным сцеплением. Для всех типов дифференциалов это позволит достичь наибольшего крутящего момента на земле при любом состоянии поверхности.
• Для бездорожья, где износ шин не является проблемой, это почти все, что нужно. Надежный, простой и очень эффективный.
• В ситуациях, когда желательно поддерживать постоянную скорость вращения колес на оси (например, занос), это простое решение (сварной дифференциал работает точно так же).

Недостатки:

• Заблокированный дифференциал не допускает разницы в скорости вращения правого и левого колес. Это означает дополнительный износ шин и, как следствие, заедание трансмиссии.

3. Вязкостной дифференциал повышенного трения (VLSD)

VLSD довольно просты в эксплуатации, однако у них есть некоторые недостатки по сравнению с другими формами LSD.

Преимущества:

• Позволяет использовать разные скорости вращения колес на оси, тем самым снижая износ шин по сравнению с заблокированным дифференциалом (то же самое относится ко всем формам LSD, но этот стиль особенно хорош для этого).
• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с большим сцеплением.
• Очень плавная работа, обычно не имеет неуклюжести на низкой скорости, присущей другим типам LSD, движущимся в узком радиусе (например.автостоянки).

Недостатки:

• Не удается полностью заблокировать, система требует разницы скоростей между двумя сторонами для передачи крутящего момента.
• По мере нагрева жидкости внутреннего зубчатого колеса (в случаях, когда она используется слишком часто), действие LSD будет уменьшаться.

4.LSD с механической муфтой (включая eLSD)

LSD с муфтой сцепления бывают самых разнообразных. односторонний, 1,5-ходовой, двусторонний и даже электронный. В принципе, все они работают очень похоже, с блоком сцепления, который пытается заблокировать дифференциал, позволяя передавать крутящий момент на колесо с максимальным сцеплением.

Преимущества:

• Включает блокировку при открытии дроссельной заслонки. В отличие от VSLD, это означает, что разделение крутящего момента может произойти до того, как одно колесо достигнет другой скорости (аналогично заблокированному дифференциалу).
• Для односторонних LSD дифференциал действует как открытый дифференциал, когда не на газе, что позволяет легко изменять скорость вращения колес при прохождении поворотов.
• Для двухсторонних LSD дифференциал применяет блокирующее усилие при замедлении, что в некоторых случаях может помочь в стабильности торможения.
• Хорошо работает, даже если одно колесо отрывается от земли или имеет ограниченное сцепление с дорогой.
• Электронные LSD позволяют управлять включением сцепления с помощью бортовых компьютеров, оптимизируя блокировку в зависимости от условий движения.

Недостатки:

• Часто требует регулярной замены масла, и сцепления могут изнашиваться, что в конечном итоге требует замены.
• Электронные LSD увеличат стоимость и сложность.

5. Торсен и спиральные дифференциалы

Дифференциалы

Torsen и косозубые дифференциалы работают примерно одинаково, используя умную передачу для приложения силы блокировки для передачи крутящего момента на колесо с большим сцеплением.Они отлично подходят для уличного использования и даже для использования на легких дорожках, хотя у них есть недостаток.

Преимущества:

• Эти дифференциалы начинают передавать больший крутящий момент на медленно вращающееся колесо в тот момент, когда между ними возникает разница скоростей. По сути, он реагирует намного быстрее, чем VLSD.
• Это чисто механические системы, не требующие текущего обслуживания, поскольку действие дифференциала зависит от трения в шестернях.

Недостатки:

• Когда одно колесо находится в воздухе, дифференциал Torsen действует так же, как открытый дифференциал, и на ведущую ось передается очень небольшой крутящий момент. Для уличного использования это вполне приемлемо, но это может быть проблемой для более специализированных транспортных средств на трассе.

6.Дифференциал с вектором крутящего момента (TVD)

Без сомнения, самая сложная из дифференциалов, эта опция обеспечивает максимальный контроль со стороны разработчиков, что означает уникальное программирование, позволяющее реагировать на любую ситуацию, а также способность вызывать рыскание.

Преимущества:

• Позволяет передавать больший крутящий момент на внешнее колесо при прохождении поворота.Обычно LSD передает крутящий момент на колесо, которое вращается с меньшей скоростью. Это связано с тем, что большая скорость вращения колеса воспринимается как пробуксовка, поэтому LSD блокируется, чтобы передать больший крутящий момент на более медленное колесо и предотвратить пробуксовку колеса. При ускорении на выходе из поворота TVD передает больший крутящий момент на внешнее колесо, помогая вызвать рыскание и повернуть транспортное средство.
• Позволяет проектировщику полностью контролировать, система может выбирать, в каких ситуациях автомобиль будет передавать больший крутящий момент на любое колесо, а не реагировать.
• Может передавать до 100% доступного крутящего момента на одно колесо.

Недостатки:

Какой дифференциал выбрать?

Street
Если вам нужен дифференциал, который поможет снизить мощность и предотвратить возгорание одной шины, дифференциал Torsen или винтовой дифференциал — отличный вариант для уличного использования.Их можно найти в Subaru STI, Toyota GT86, Ford Mustang GT (с пакетом производительности) и Mitsubishi Evolution, и это лишь некоторые из них.

Гусеница
Для использования на гусеницах лучше подойдет что-нибудь более агрессивное, например, одностороннее или 1,5-ходовое сцепление LSD.

Drift / Rally
Для дрифта или раллийного вождения иногда двусторонний LSD может быть лучшим вариантом, поскольку в этих сценариях более желательно, чтобы скорости колес оставались относительно равными.

Что такое дифференциал? Типы дифференциалов, функции и как они работают [с иллюстрациями]

Дифференциал

Что такое дифференциал?

Что такое дифференциал? Типы дифференциалов, функции и принцип их работы: — Дифференциальную систему можно рассматривать как систему, основной функцией которой является передача крутящего момента двигателя на колеса.Дифференциал работает за счет мощности, которую он забирает от двигателя, а затем разделяет ее, что, в свою очередь, дает колесам свободу вращения с разной скоростью. При повороте внешнее колесо движется дальше и быстрее, чем внутреннее. Таким образом, дифференциал играет важную роль, так как это набор шестерен, которые передают мощность двигателя на колеса, тем самым заставляя их поворачиваться с разными скоростями, приближающимися к повороту.

При рассмотрении переднего привода (FWD) расположение дифференциала таково, что он находится в том же направлении, что и трансмиссия, находящаяся внутри корпуса, и весь этот блок считается трансмиссией в целом.В случае с задним приводом (RWD) дифференциал расположен между парой задних колес и напрямую связан с трансмиссией с помощью карданного вала. В случае полноприводных (AWD) и полноприводных (4WD) автомобилей существует дополнительная настройка межосевого дифференциала или раздаточной коробки, которая помогает в распределении мощности спереди и сзади.

Типы дифференциалов

Дифференциалы подразделяются на следующие основные типы:

1. Открытый дифференциал
2. Заблокированный дифференциал
3. Дифференциал повышенного трения
4. Сварной дифференциал
5. Активный дифференциал
6. Дифференциал Torsen
7. Дифференциал с вектором крутящего момента

1.Открытый дифференциал: (Типы дифференциалов)

Открытый дифференциал упоминается как одна из основных форм дифференциала, который состоит из двух половин оси и шестерни на обоих концах. Было обнаружено, что они соединены вместе с помощью третьей шестерни, которая составляет три стороны квадрата. Эти дифференциалы в дальнейшем используются вместе с четвертой передачей для большей прочности. Это то, что приводит к завершению квадрата.

Эта полная блочная система затем получает добавление коронной шестерни к корпусу дифференциала, основная функция которого заключается в удержании основных основных шестерен в правильном положении, и это расположение кольцевой шестерни, таким образом, приводит к колесам, которые должны приводиться в движение. приводным валом с помощью шестерни.Они упоминаются как тип зубчатой ​​передачи, которая встречается в открытой дифференциальной системе и, таким образом, считается наиболее распространенным типом автомобильной дифференциальной системы. Это отвечает за формирование основы для различных разнообразных и сложных систем.

Обнаружено, что преимущества такого типа блока очень похожи на преимущества любого другого дифференциала, описанного ранее. Сосредоточение внимания на том, чтобы помочь оси более эффективно проходить повороты, позволяя колесу на внешней стороне поворота двигаться со скоростью, которая, как наблюдается, выше по сравнению с внутренним колесом, поскольку оно должно покрывать большую площадь.Еще одно преимущество этой системы единиц состоит в том, что она сравнительно дешевле для производства.

В то же время система имеет определенные недостатки, которые заключаются в том, что из-за равномерного распределения крутящего момента в обоих колесах количество мощности, которое может быть передано с помощью колес, ограничено только колесом. который имеет самый низкий уровень сцепления.

2. Заблокированный дифференциал: (Типы дифференциалов)

Заблокированный или блокируемый дифференциал относится к типу дифференциальной системы, которая, как выяснилось, более популярна на тех транспортных средствах, которые в первую очередь чаще выезжают на бездорожье.Эти дифференциалы рассматриваются как открытый дифференциал, но наряду с дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что он заблокирован на месте, если это необходимо, чтобы он работал как фиксированная ось, а не как независимая. Обнаружено, что это происходит либо вручную, либо даже в электронном виде в зависимости от технологии на транспортном средстве.

Основным преимуществом заблокированного дифференциала является то, что он очень склонен к развитию, чтобы получить значительно большее тяговое усилие, чем одновременно с открытым дифференциалом.Поскольку распределение крутящего момента в системе этого типа не является равным 50/50, что, возможно, может передать больший крутящий момент на колесо, которое испытывает немного лучшее сцепление из двух доступных, что не затруднено из-за более низкого сцепление, которое присутствует на другом колесе в любой момент времени.

Поскольку очень редко бывает, что пользователь движется с большей скоростью, тогда как пользователь обычно движется по тем поверхностям, которые оказываются шероховатыми, а также неровными.Существуют различные проблемы, такие как износ по углам на фиксированной оси, когда шина оказывается тянутой, и, таким образом, это меньшая проблема.

Есть один недостаток заблокированных дифференциалов, который обычно проявляется в виде заедания, которое довольно часто появляется всякий раз, когда обнаруживается, что система сталкивается с повышенным нарастанием крутящего момента (энергии вращения) в трансмиссии, которое требует немедленного высвобождения для улучшения функционирует. Это в основном обнаруживается колесами, которые притворяются, что отрываются от земли для возврата в исходное положение, которое может разблокировать замки, когда они больше не нужны.

3. Дифференциал повышенного трения: (Типы дифференциалов)

LSD работают таким образом, что они суммируют преимущества как открытого, так и заблокированного дифференциалов через систему, которая должна быть простой поставить, скорее, не может быть так сложно. В основном есть два типа категорий, которые отвечают за использование различных форм сопротивления для достижения желаемого эффекта:

A) Механическое сцепление LSD

Они называются типами функций LSD, которые работают на тот же принцип зацепления сердечника, который можно увидеть в открытом дифференциале, который обычно сопровождается парой нажимных колец.Основная функция этого LSD состоит в том, чтобы воздействовать на оба набора дисков сцепления, которые, как установлено, расположены параллельно шестерням. LSD с механическим сцеплением — это те, которые, как выяснилось, делятся на подтипы, которые функционируют немного по-другому и подвергаются изменениям, когда наблюдается изменение давления на дисках сцепления:

• Рассматривая случай одностороннего LSD, давление оказывается действующим только в тот конкретный момент, когда обнаруживается, что оно претерпевает ускорение.Это приводит к выводу, что при выполнении любой операции поворота и выключения питания дифференциал функционирует как дифференциал открытого типа, который отвечает за независимое вращение этих колес, тогда как всякий раз, когда испытывается сила ускорения, принудительное вращение дифференциала приводит к трению между дисками сцепления, что приводит к их блокировке на своем месте для увеличения тяги.

• Двусторонний LSD — это метод, который, кажется, похож на односторонний LSD, он поднимается на один уровень вверх и, как правило, оказывает большее давление на диски сцепления, даже когда они претерпевают замедление.Основная цель этого LSD — улучшить устойчивость при торможении на изменчивой поверхности дороги.

B) Viscous LSD

Viscous LSD Являясь вторым типом дифференциала повышенного трения, обнаружено, что значительное количество густой жидкости используется там, где муфты отвечают за создание сопротивления, которое на самом деле требуется с целью изменить поведение дифференциалов в открытом и заблокированном состоянии.Из-за того, что они содержат гораздо меньше движущихся частей, которые одновременно используются по сравнению с механическими LSD, VLSD, таким образом, считаются более простыми, о которых также говорится, что они обладают более широким спектром достоинств, а также недостатков, которые находятся по сравнению с ними.

VLSD упоминаются как те, которые успешно и эффективно управляют крутящим моментом, так что колесо делает вид, что обладает большим тяговым усилием. Поскольку обнаружено, что жидкость имеет тенденцию действовать, оказывая сопротивление под действием скорости, в случае, если колесо испытывает какую-либо потерю тяги и вращается, разница в скорости между двумя колесами, которая присутствует внутри дифференциала, ответственна за создание большего сопротивления на колесе. колесо, которое движется медленно, передавая на него больший крутящий момент от приводного вала.

4. Сварной дифференциал: (Типы дифференциалов)

Сварной дифференциал более или менее функционирует как заблокированный дифференциал, с той лишь разницей, что он подвергается постоянной сварке от дифференциала (открытого) к неподвижной оси. Это делается только в определенных конкретных ситуациях, когда необходимы характеристики фиксированной оси, которые упрощают одновременное вращение обоих колес — например, в автомобилях, предназначенных для дрифтинга.

Назначение сварного дифференциала состоит в том, чтобы оба колеса на задней части автомобиля вращались с одинаковой / одинаковой скоростью, но поскольку колесо, находящееся снаружи, вращается сравнительно быстрее, чем то, которое находится на внутренней стороне в поворот с сохранением одинаковой скорости на обоих колесах приведет к потере сцепления с внутренним колесом и, в конечном итоге, к проскальзыванию, что делает избыточную поворачиваемость весьма распространенной. Но сварка дифференциала — вещь очень долговечная и не может быть изменена позже, и это также будет иметь побочные эффекты.

В большинстве случаев это не рекомендуется, так как нагрев от сварки может привести к значительному снижению прочности компонентов и вызвать катастрофический отказ детали, что потенциально может привести к опасным случаям взрыва сломанных шестерен дифференциала через корпус дифференциала и превращения угроза безопасности других пешеходов и участников дорожного движения.

5. Активный дифференциал: (Типы дифференциалов)

Будучи более или менее похожим на дифференциал повышенного трения, активный дифференциал работает на определенных механизмах, чтобы обеспечить системе необходимое сопротивление для дальнейшей передачи. крутящего момента из стороны в сторону, но вместо того, чтобы полагаться на чисто механические силы, эти муфты также могут активироваться электронным способом.

Этот активный дифференциал может использовать электронику для искусственного изменения механических сил, которым подвергается система, путем изменения условий вождения. Это делает их программируемыми и отныне управляемыми, а с помощью ряда датчиков, установленных на автомобиле, компьютер может сам определять, какие ведущие колеса и когда ему требуется питание.

Это значительно улучшает характеристики, особенно на бездорожье, которое не является хорошим, и особенно используется в раллийных автомобилях, которые должны выдерживать быстро меняющиеся условия вождения и требуют системы, которая может поддерживать себя с помощью непрерывных регулировок, которым подвергается транспортное средство.

6. Дифференциал Torsen: (Типы дифференциалов)

Дифференциал Torsen (определение крутящего момента) использует некоторые особенно умные передачи для правильного функционирования и возвратно-поступательного движения, аналогичного эффекту, присущему ограниченному дифференциалу скольжения без вернуться, используя муфты или гидравлическое сопротивление.

Это успешно достигается за счет добавления слоя червячной передачи к традиционной системе передач открытого дифференциала. Эти наборы червячных шестерен, которые действуют на обе оси, обеспечивают необходимое сопротивление для открытия передачи крутящего момента, что затем успешно достигается червячными шестернями в зацеплении (постоянном) друг с другом с помощью цилиндрических шестерен, которые соединены. .

Кроме того, для открытого дифференциала характерно всегда иметь тенденцию распределять крутящий момент 50/50 между каждым колесом из-за его высокой способности направлять значительно более высокий процент крутящего момента через одно колесо в зависимости от передаточных чисел шестерен, торсион дифференциал очень полезен.

7. Дифференциал с векторизацией крутящего момента: (Типы дифференциалов)

Дифференциал с векторизацией крутящего момента считается еще более продвинутой электронно усовершенствованной системой, которая может в дальнейшем даже изменять и управлять углом / динамикой / вектором транспортного средства и вне поворотов, позволяя только определенным колесам достигать большего крутящего момента в ключевые моменты, что ведет к улучшенным характеристикам прохождения поворотов.

Многоходовой дифференциал повышенного трения при приближении к повороту оказывает сопротивление на оба колеса, так что он частично блокирует ось и стабилизирует ее во время торможения, которое вскоре после этого сбрасывается как скорость. колеса медленно опускаются, и автомобиль поворачивается, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.

Однако, вместо того, чтобы ослабить сопротивление на обоих колесах, TVD продолжает применять сцепление к колесу, находящемуся снаружи, тем самым увеличивая сопротивление, с которым сталкивается это конкретное колесо, и заставляя канал передавать больший крутящий момент через такой же.Этот результирующий дисбаланс мощности является причиной резкого поворота автомобиля в поворот и, в свою очередь, уменьшает явление недостаточной поворачиваемости.

В то время как TVD продолжает оказывать большее сопротивление сцеплению внешних колес, он, безусловно, заставляет систему отводить больший крутящий момент — таким образом увеличивая количество приложенной мощности и уменьшая недостаточную поворачиваемость, которая возникает при ускорении на выходе из поворота.

Дифференциалы: разные типы и принцип работы

Одним из важнейших элементов подготовки гоночного автомобиля является правильный выбор типа дифференциала, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.Если у вас уже есть некоторые базовые знания в области автомеханики, вы, возможно, уже знакомы с тем, что такое дифференциалы и как они работают — мощность поступает от двигателя, проходит через трансмиссию, а затем дифференциал распределяется между ведущими колесами. Хорошее начало. Но знаете ли вы обо всех доступных типах дифференциалов, а также о преимуществах и недостатках каждого из них?

Существует несколько типов дифференциалов, и не все они одинаково влияют на поведение автомобиля.Возьмем Nissan 240SX, созданный для дрифта. Идеальным выбором для дифференциала будет что-то вроде Kaaz 2.0 way , дифференциал не подходит для повседневного использования. Но поскольку автомобиль построен с учетом использования гусениц, такой дифференциал становится необходимостью.

Но зачем такая жертва? Как работает дифференциал? Какие отличия? И как выбрать подходящий дифференциал в соответствии с вашими потребностями? Вот некоторые из вопросов, на которые мы постараемся ответить в этой статье.

Принцип работы открытых дифференциалов На поворотах внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее.

Дифференциалы открытого типа чаще всего используются на автомобилях массового потребления. Если вы не знаете, каким типом дифференциала оснащено ваше транспортное средство, вот быстрый тест, чтобы выяснить: поднимите автомобиль так, чтобы ведущие колеса не касались земли, и вручную поверните одно из ведущих колес. Если противоположное колесо вращается в противоположном направлении, ваш автомобиль оборудован открытым дифференциалом.Если направление совпадает для обоих колес, у вас есть дифференциал повышенного трения (дифференциалы типа Torsen являются исключением).

Используются открытые дифференциалы чтобы ведущие колеса могли вращаться с разной скоростью от каждого Другие. Когда автомобиль движется по прямой, скорость вращения одинаков для обоих колес. Однако в начале поворота тогда внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее колесо. В принцип довольно прост: если вычислить длину окружности окружность следующим образом: (радиус X 2) X π, радиус внутреннего колеса неизбежно будет меньше, чем у внешнего колеса.

Теперь, если ведущие колеса напрямую подключен, скорость вращения будет одинаковой для обоих, на всех раз. В ситуации поворота внешнее колесо не сможет вращаются с большей скоростью, чем внутреннее колесо. На практике это приведет к трудностям в изменении направления и склонность к недостаточной поворачиваемости.

Дифференциал открытого типа поэтому установлен, чтобы обеспечить различную скорость вращения колеса одной оси. Для этого в дифференциале используется паук. шестерни.Эти шестерни подключены непосредственно к внешнему корпусу. который вращается вместе с зубчатым венцом. По прямой паук шестерни следуют за движением корпуса, но остаются неподвижными на их вертикальная ось вращения, заставляя колеса вращаться одновременно скорость. По кривой зубчатые колеса паука вращаются по вертикальной оси вокруг боковые шестерни, что позволяет внешнему колесу вращаться независимо внутреннего колеса.

Недостаток открытых дифференциалов

Открытый дифференциал будет всегда старайтесь сбалансировать крутящий момент между левым и правым колесом колесо.Лучший способ представить этот принцип — подумать о том, что случается при движении по заснеженной дороге. Когда только одна шина на тротуар, в то время как другое колесо движется по заснеженной поверхности, одно из боковые шестерни столкнутся с большим сопротивлением со стороны колесо по асфальту и почти нет сопротивления со стороны другого колеса. В этом случае дифференциал попытается уравновесить его, и все крутящий момент будет отправлен на сторону с наименьшим сцеплением. Суммируя, колесо, скользящее по снегу, начнет очень быстро вращаться, и другой останется почти неподвижным.Если крутящий момент не требуется вращать шину на скользкой поверхности практически не будет крутящего момента передается на другую сторону.

Различные типы дифференциалов повышенного трения

Для любой проблемы есть решение, и то же самое относится к проблемам, связанным с наличием дифференциала открытого типа. Решение здесь называется дифференциалом повышенного трения. Хотя существует несколько различных типов LSD, все они преследуют одну и ту же цель: передать больший крутящий момент на колесо, которое имеет лучшее сцепление с дорогой.

Вязкостной дифференциал повышенного трения

Дифференциалы вязкого типа в основном используются для управления разница в тяговом усилии между передней и задней осями полноприводные автомобили. На этом типе автомобилей дифференциал состоит из двух валов, входного и выходного валов, вместо этого из трех. Входной вал выполнен из ряда пропеллерных пластины, а выходной вал выполнен в виде цилиндрической коробки окружение пластин первичного вала ряда перфорированных тарелки.Оба типа пластин соединяются только с помощью силикона. вязкая жидкость, которая имеет свойство загустевать при воздействии нагревать.

Когда обе оси имеют одинаковое тяговое усилие, два вала вращаются. вместе с жидкостью. Если одна из двух осей теряет тягу и крутится быстрее, чем другой, это создает трение. Это увеличивает температура и, следовательно, вязкость жидкости, которая затем скрепляет пластины вместе и таким образом передает часть крутящего момента к оси, имеющей наибольшее тяговое усилие.

Дифференциал повышенного трения сцепления типа

На LSD этого типа боковые шестерни, ведущая шестерня, а также шестерни расположены за двумя прижимными кольцами. Этот характеристика характерна только для моделей Kaaz LSD. За каждым из кольца представляют собой серию дисков сцепления. Половина тарелок соединен с клеткой и второй половиной, слева и справа валы.

При нажатии на педаль газа клетка дифференциала вращается на Горизонтальная ось.Когда это происходит, шестерня опускается между двумя нажимные кольца, выталкивая их наружу и раздавливая различные диски сцепления друг против друга. Пластины соединятся вместе, позволяя приводным валам вращаться с той же скоростью, что и клетка, и таким образом, крутящий момент распределяется равномерно между двумя сторонами.

Важно отметить, что это принцип, характерный для Kaaz. Установки LSD, громкое имя на рынке LSD. Большинство традиционных В дифференциалах с муфтой сцепления между боковыми шестернями используется пакет пружин.Когда зубчатые колеса двигаются, пружина оказывает давление, которое сжимает боковые шестерни против пластин, чтобы заблокировать их вместо передачи равный крутящий момент между двумя колесами.

Важно отметить, что дифференциалы сцепления разделены на три подкатегории: 1-ходовой, 2-ходовой и 1,5-ходовой. LSD сцепления затем классифицируются в соответствии с их способностью блокировать — и отправлять мощность на оба колеса — при разгоне или замедлении. Конкретно, одностороннее устройство работает только при ускорении.С 2-ходовой, система срабатывает при разгоне и замедлении. Наконец, 1,5-ходовой LSD означает, что дифференциал блокируется только частично при замедлении, но полностью при ускорении. На Каазе агрегата эта характеристика определяется согласно конструкции шестерня и давление, которое она оказывает на кольца.

Настоятельно не рекомендуется использовать двусторонний дифференциал, если вы используете свой автомобиль ежедневно. В основном используется в драг-рейсинге и дрифтинге .За счет блокировки обоих задних колес во время торможения автомобиль легче скользит. Для большинства владельцев автомобилей 1,5-ходовая система является хорошим компромиссом, особенно если вы хотите использовать свой автомобиль ежедневно.

Дифференциал Torsen

Дифференциал типа Torsen — это полностью механическое приложение. Его способность ограничивать проскальзывание шин обеспечивается парами косозубых колес и шестерен. В нормальном повороте, когда не происходит проскальзывания, дифференциал Torsen действует так, как если бы это был стандартный дифференциал открытого типа.

Когда одно из колес, например, правое, теряет свое сцепление с дорогой из-за состояния дороги, по которой он движется, это Здесь вступают в игру пары косозубых колес и шестерен. С участием открытый дифференциал, крутящий момент не будет направлен в левую сторону. В случае дифференциала Torsen крутящий момент будет перенаправлен благодаря правому винтовому колесу, которое передавало свою энергию его зубчатые пары, в результате чего левые синхронизирующие шестерни передача крутящего момента на левое колесо.

Как объяснено выше, это приводит к блокировке правой стороны влево и посылая часть крутящего момента на колесо с наибольшей тяга. Величина передаваемого крутящего момента зависит от конструкции шестерни, так как он напрямую определяет соотношение разделяемого крутящего момента. Например, дифференциал Torsen с соотношением 5: 1 выделит В 5 раз больше мощности на колесо с лучшим сцеплением.

Преимущество дифференциалов

Torsen заключается в плавной работе. Это действительно эффективный механизм с одним печально известным недостаток.Поскольку он основан на коэффициенте мультипликатора для передачи крутящий момент с другой стороны, он вообще не передает крутящий момент, если один из колеса отрываются от земли. Умножив коэффициент на 0, результат всегда останется 0. Все просто. Еще одна серьезная проблема — это цена. Зачастую цена превышает 1000 долларов, поэтому это не совсем бюджетный вариант.

Последние слова

Дифференциал повышенного трения приносит реальные преимущества вашему автомобилю. Примеры многочисленны среди производителей автомобилей.Например, предложив Sentra SE-R Spec V без LSD, Nissan вскоре понял, что с 2,5-литровым двигателем, развивающим 180 фунт-фут крутящего момента, LSD был более чем необходим для эффективной передачи мощности двигателя на передние колеса. Фактически, позже SE-R предлагался с LSD типа Torsen. Без надлежащего LSD автомобиль FWD не может быть доведен до предела. Когда дело доходит до поиска дифференциала повышенного трения, который соответствует вашим потребностям, всегда лучше выбирать в соответствии с предназначением вашего автомобиля и вашим бюджетом.С другой стороны, одно можно сказать наверняка: без LSD даже самая мощная машина в мире становится бесполезной, как машина без шин.

Связанные

Что такое дифференциал? — Типы и как он работает

Что такое дифференциал?

Дифференциал — это зубчатая передача с тремя валами, которая имеет свойство, заключающееся в том, что скорость вращения одного вала является средней скоростью вращения других или фиксированным кратным этому среднему значению.

Как часть переднего и / или заднего моста, дифференциал играет важную роль в поворотах вашего автомобиля. Дифференциал сконструирован таким образом, что он приводит в движение два колеса и может одновременно вращаться с разной скоростью. Эта функция обеспечивает пропорциональную скорость вращения левого и правого колеса.

Если внутренняя шина вращается на 15 об / мин меньше прямой на повороте, внешняя шина вращается на 15 об / мин больше, чем прямо. Например, когда ваш автомобиль поворачивает на повороте, внешнее колесо должно двигаться быстрее, чем внутреннее колесо.Дифференциал распределяет одинаковый крутящий момент на оба колеса.

Это позволяет колесам реагировать на сопротивление или обеспечивать тягу, чтобы дать колесу большее сопротивление при меньшем повороте. Колесо с меньшим сопротивлением будет вращаться быстрее.

Некоторые автомобили, 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 сконструированы иначе, поскольку ось и дифференциал в сборе расположены в узле моста трансмиссии или трансмиссии.

Что такое дифференциальная коробка передач?

Дифференциальная передача, в автомобильной механике, зубчатая передача, которая позволяет передавать мощность от двигателя на пару ведущих колес, распределяя силу поровну между ними, но позволяя им двигаться по траекториям разной длины, например, при повороте или повороте. переход по неровной дороге.

Что такое автомобильный дифференциал?

Дифференциал — это система шестерен, которая позволяет различным ведущим колесам (колесам, на которые передается мощность от двигателя) на одной оси вращаться с разной скоростью, например, при повороте автомобиля.Учтите, что автомобиль с полным приводом может иметь два и более дифференциала.

Дифференциал также является элементом, с помощью которого вращающийся карданный вал может изменять направление; например, в автомобиле с задним приводом, карданный вал которого проходит по всей длине автомобиля, он соединяется и передает свою мощность на ось, которая проходит перпендикулярно автомобилю, чтобы приводить в движение левое и правое колеса.

Как работает дифференциал в автомобиле?

Проще говоря, дифференциал — это система, которая передает крутящий момент от двигателя на колеса.Дифференциал забирает мощность от двигателя и разделяет ее, чтобы колеса могли вращаться с разной скоростью. Поверните его на угол, и у вас не возникнет проблем, поскольку каждое колесо может вращаться независимо от другого.

Если посмотреть на современный дифференциал в сборе, он выглядит невероятно сложным.

Однако, если вы систематически разбиваете его и понимаете основы того, чего он пытается достичь и как он пытается этого достичь, вы обнаружите, что это действительно прекрасная вещь.

Посмотрите это видео двигателей Chevrolet, чтобы увидеть дифференциал в ретро-стиле.

Теперь, когда мы понимаем основы дифференциала, или, в данном случае, «открытого дифференциала», давайте обсудим немного больше о дифференциале повышенного трения (LSD).

Представьте, что вы на трассе пытаетесь выйти из крутого поворота на скорости 50 км / ч. Вся эта сила пойдет по пути наименьшего сопротивления.

Весь вес перенесен в одну сторону. Вся эта мощность будет вращать только внутреннее колесо, что приведет к потере или вращению огромного количества мощности и серьезной аварии.

LSD используется для минимизации потерь привода. Система сцепления создает трение с каждой стороны оси, так что автомобиль может перераспределять крутящий момент на каждое колесо, чтобы вы могли получить столько мощности, сколько необходимо. Если вы умеете управлять колесом, вы можете управлять автомобилем, используя только мощность, даже на повороте.

Как вы понимаете, весь механизм дифференциала должен выдерживать огромную силу. Это лишь одна из причин, почему эти компоненты сделаны из самых прочных материалов.Никаких соломинок и крышек от бутылок из-под молока.

Дифференциалы должны быть чрезвычайно прочными. Когда автомобили были медленнее и менее требовательны, можно было обойтись более дешевыми металлами. Это уже не так.

Даже самые простые современные автомобили могут с комфортом двигаться со скоростью более 150 км / ч и могут безопасно проходить повороты на относительно высоких скоростях. Высококачественные компоненты больше не предназначены для гоночных трасс.

Детали дифференциала

Ниже приведены детали дифференциала:

• Комплекты подшипников
• Отдельные уплотнения и подшипники
• Комплекты колец и шестерен
• Осевые валы
• Прокладки водила / шестерни, гайки шестерни, стопорные втулки и болты коронной шестерни
• комплекты шестерни с положительным и внутренним зацеплением
• держатели корпуса
• Это лишь некоторые из комплектующих, имеющихся на складе.Мы даже использовали детали для большинства дифференциальных приложений.
• Ведущая шестерня шестерни : эта деталь передает мощность на коронную шестерню от ведущего вала.
• Корпус дифференциала в сборе : эта деталь удерживает зубчатый венец вместе с другими компонентами, которые приводят в движение задний ведущий мост.
• Кольцевая шестерня : эта секция передает мощность на предыдущую деталь, которая представляет собой сборку корпуса дифференциала.
• Задние ведущие мосты : это стальные валы, которые передают крутящий момент от корпуса дифференциала в сборе на ведущие колеса.
• Корпус оси : это металлический корпус, который охватывает задние оси, а также поддерживает задний мост в сборе.
• Подшипники заднего моста : это шариковые подшипники, которые устанавливаются между картером оси и осями.
• Боковые шестерни : эти шестерни помогают обоим колесам вращаться независимо при повороте.

Типы дифференциалов в легковых и грузовых автомобилях

Существует четыре основных типа дифференциалов:

• Открытый дифференциал.
• Дифференциал повышенного трения.
• Блокировка дифференциала.
• Дифференциал с вектором крутящего момента.

1. Открытый дифференциал

Этот тип дифференциала часто используется в семейных седанах и автомобилях эконом-класса. Он разделяет крутящий момент двигателя на два выхода энергии, чтобы колеса могли вращаться с разной скоростью. Если одна шина теряет сцепление с дорогой, другая теряет мощность, чтобы поддерживать сцепление с дорогой.

Дифференциал в своей основной форме состоит из двух половин оси с шестерней на каждом конце, соединенных вместе третьей шестерней, составляющих три стороны квадрата.Обычно это дополняется четвертой передачей для дополнительной силы, завершая квадрат.

Этот базовый блок затем дополнительно дополняется кольцевой шестерней, добавляемой к корпусу дифференциала, который удерживает основные основные шестерни, и эта кольцевая шестерня позволяет приводить колеса в движение путем соединения с приводным валом через шестерню.

Эта зубчатая передача составляет дифференциал открытого типа и является наиболее распространенным типом автомобильного дифференциала, на основе которого создаются более сложные системы.

Преимущество этого типа в основном ограничивается основной функцией любого дифференциала, как описано ранее, с упором в первую очередь на обеспечение возможности поворота оси более эффективно, позволяя колесу на внешней стороне поворота двигаться с большей скоростью, чем внутри. колесо, поскольку оно покрывает большую площадь. Он также выигрывает от того, что его базовая конструкция относительно дешева в производстве.

Недостатком этого типа является то, что поскольку крутящий момент распределяется равномерно между обоими колесами, количество мощности, которое может передаваться через колеса, ограничивается колесом с наименьшим сцеплением.

По достижении предела тяги обоих колес вместе, колесо с наименьшим тяговым усилием начнет вращаться, уменьшая этот предел еще больше, поскольку сопротивление со стороны уже вращающегося колеса еще меньше.

2. Дифференциал повышенного трения

Предлагая лучшее из обоих миров, дифференциал повышенного трения работает как открытый дифференциал до тех пор, пока не произойдет проскальзывание, а затем дифференциал автоматически заблокируется. Этот тип встречается в таких автомобилях, как Nissan 370Z и Mazda MX-5 Miata.

Дифференциал повышенного трения (LSD) — это тип дифференциала, который позволяет двум выходным валам вращаться с разными скоростями, но ограничивает максимальную разницу между двумя валами.

В автомобиле такие дифференциалы повышенного трения иногда используются вместо стандартного дифференциала, где они обеспечивают определенные динамические преимущества за счет большей сложности.

Механические дифференциалы повышенного трения, возможно, являются наиболее распространенным типом дифференциалов из-за их широкого диапазона применения.Они работают, передавая часть крутящего момента на колесо с наибольшим сцеплением, ограничивая проскальзывание колеса с наименьшим сцеплением. Из-за этого дифференциалы повышенного трения часто называют «измерением крутящего момента».

Как и у открытого дифференциала, колеса могут вращаться с разной скоростью. Однако с дифференциалом повышенного трения крутящий момент не всегда сбалансирован между колесами. Это позволяет колесу с тягой получить больший крутящий момент для продолжения движения транспортного средства.Другими словами, считается, что дифференциал «смещает» больший крутящий момент на шину с более высоким сцеплением.

Величина изменения крутящего момента, которое дифференциал может переключать между колесами, называется смещением дифференциала.

Недостатки:

• Ключевым недостатком по сравнению с блокируемым дифференциалом является то, что величина крутящего момента, который может передаваться на колесо с тягой, ограничена (отсюда и название — ограниченное проскальзывание). Поскольку они не могут обеспечить стопроцентную блокировку в экстремальных ситуациях (т.е., полная потеря тяги на одном колесе), может не хватить крутящего момента на колесо с тягой для движения транспортного средства.

3. Блокировка дифференциала

Этот дифференциал, также известный как сварной дифференциал, соединяет колеса, поэтому они вращаются с одинаковой скоростью. Обычно это немного затрудняет поворот. Транспортные средства, которые используют этот тип, — это полноразмерные грузовики и Jeep Wrangler.

Блокировка или блокировка дифференциала — вариант, встречающийся на некоторых транспортных средствах, в первую очередь на тех, которые едут по бездорожью.По сути, это открытый дифференциал с возможностью блокировки на месте для создания фиксированной оси вместо независимой. Это может происходить вручную или с помощью электроники в зависимости от технологии в автомобиле.

Преимущество заблокированного дифференциала в том, что он может получить значительно большее тяговое усилие, чем открытый дифференциал. Поскольку крутящий момент не распределяется поровну 50/50, он может передавать больший крутящий момент на колесо, которое имеет лучшее сцепление с дорогой, и не ограничивается более низким сцеплением другого колеса в любой данный момент.

Поскольку вы вряд ли будете двигаться со скоростью и обычно путешествуете по неровной поверхности, проблема волочения и износа шин на поворотах на неподвижной оси является меньшей проблемой.

Одним из недостатков заблокированных дифференциалов называется заедание, которое возникает, когда в трансмиссии накапливается избыточная энергия вращения (крутящий момент), и ее необходимо ослабить — обычно это достигается за счет отрыва колес от земли для сброса положения. Или просто сняв замки, когда они больше не нужны.

Представьте себе длинную картонную трубку, удерживаемую на каждом конце, а затем скручивающую трубку в противоположных направлениях до точки, при которой трубка больше не может выдерживать силу и сгибается и разрывается, связываясь.

Это происходит из-за того, что колеса движутся с разной скоростью, что приводит к скручиванию осей и увеличению давления на шестерни, но нагрузки на колеса и их повышенного тягового усилия достаточно, чтобы предотвратить проскальзывание шин и сбросить давление.

4. Дифференциал с вектором крутящего момента

Используемый в BMW X5 M или Lexus RC F дифференциал с векторизацией крутящего момента использует дополнительные зубчатые передачи для передачи определенного количества крутящего момента на каждое колесо для дополнительного контроля на поворотах.

TVD развивает эту усовершенствованную с помощью электроники систему еще дальше, используя ее для управления углом или вектором движения автомобиля в поворотах и ​​выходе из них, побуждая определенные колеса получать больший крутящий момент в ключевые моменты, что улучшает характеристики прохождения поворотов.

Активировав сцепление, противоположное тому, что обычно включает LSD с чисто механическим приводом, вы можете использовать этот эффект, чтобы помочь с рулевым управлением, а также снизить мощность, преодолевая недостатки системы LSD.

При входе в поворот, многоходовой LSD оказывает сопротивление обоим колесам, чтобы, по крайней мере, частично заблокировать ось и стабилизировать ее при торможении, которое затем освобождается, когда скорость колес падает и автомобиль поворачивает, позволяя колесам двигаться. вращаются с разной скоростью.

Однако вместо того, чтобы ослабить сопротивление на обоих колесах, TVD продолжает активировать сцепление только на внешнем колесе, увеличивая сопротивление, испытываемое этим колесом, и заставляя систему передавать через него больший крутящий момент.Этот дисбаланс внешней силы способствует резкому повороту автомобиля в повороте и снижению недостаточной поворачиваемости.

Продолжая применять это сопротивление через поворот, когда транспортное средство проходит вершину и начинает ускоряться, оно будет продолжать игнорировать нормальный многосторонний LSD, который снова будет интерпретировать более быстрое движение внешнего колеса как проскальзывание и отклонение крутящего момента во время ускорения. к внутреннему колесу, которое воспринимается как лучшее сцепление.

Когда TVD оказывает большее сопротивление сцеплению внешних колес, он обманом заставляет систему отводить через него больший крутящий момент — увеличивая мощность, которая может быть приложена, и уменьшая недостаточную поворачиваемость, возникающую при ускорении на выходе из поворота.

Дифференциал с вектором крутящего момента способен передавать 100% доступного крутящего момента через одно колесо, когда это необходимо в самых экстремальных обстоятельствах.

Обратной стороной этой системы является то, что она очень сложна и очень дорога, и обычно используется только для гонок / треков из-за ее потенциала для прохождения поворотов на высокой скорости.

У каждой системы есть свои преимущества и недостатки, и хотя более сложные системы, как правило, лучше, их стоимость намного превышает стоимость более простых систем.

Как и во всем автомобильном мире, польза, которую вы получите от каждой системы, зависит от того, что именно вы будете делать со своим автомобилем и на что вам нужен ваш дифференциал.

У вас не будет особой необходимости в дифференциале векторизации крутящего момента при посещении местного супермаркета, если вы не воображаете себя в следующем WRC и не можете позволить себе штраф — но вам может понадобиться блокирующий дифференциал, если вы живете в сельской местности. место лучше доступно для внедорожника.

FAQ

Что такое дифференциал?

Дифференциал — это зубчатая передача с тремя валами, которая имеет свойство, заключающееся в том, что скорость вращения одного вала является средней скоростью вращения других или фиксированным кратным этому среднему значению.

Что такое дифференциальная коробка передач?

Дифференциальная передача, в автомобильной механике, зубчатая передача, которая позволяет передавать мощность от двигателя на пару ведущих колес, распределяя силу поровну между ними, но позволяя им следовать по траекториям разной длины, например, при повороте или повороте. переход по неровной дороге.

Что такое автомобильный дифференциал?

Дифференциал — это система шестерен, которая позволяет различным ведущим колесам (колесам, на которые передается мощность от двигателя) на одной оси вращаться с разной скоростью, например, при повороте автомобиля. Учтите, что автомобиль с полным приводом может иметь два и более дифференциала.

Какие части дифференциала?

Ниже приведены детали дифференциала:

1. Комплекты подшипников
2. Отдельные уплотнения и подшипники
3.Комплекты колец и шестерен
4. Осевые валы
5. Прокладки водила / шестерни, гайки шестерни, стопорные втулки и болты зубчатого венца
6. Комплекты позиционирования и шестерни с внутренним зацеплением
7. Держатели корпуса
8. Это лишь некоторые из компонентов запчасти в наличии. Мы даже использовали детали для большинства дифференциальных приложений.

Какие бывают типы дифференциала?

Существует четыре основных типа дифференциала:

1. Открытый дифференциал.
2. Дифференциал повышенного трения.
3. Блокировка дифференциала.
4. Дифференциал с вектором крутящего момента.

СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ

Что такое дифференциал? — Типы, работа и схема

Что такое дифференциал ?

Дифференциал позволяет каждому заднему колесу вращаться с разной скоростью. Во время поворота, но в то же время, он передает равный крутящий момент на каждое колесо, когда оба колеса имеют одинаковое тяговое усилие. Система шестерен в дифференциале расположена таким образом, что она соединяет карданный вал с задней осью.Одним словом, разница предназначена для обеспечения относительного движения задних колес.

Необходим дифференциал

Дифференциал позволяет неуправляемым колесам вращаться с разной скоростью, поэтому автомобиль может поворачивать без чрезмерного износа шин. Колесо на внутренней стороне поворота перемещается на меньшее расстояние по сравнению с внешним колесом. Если ось не позволяет колесам вращаться независимо друг от друга, шина одного колеса будет тянуться по земле.

Также прочтите | Передний мост: что означает передний мост и каковы его функции?

Компоненты дифференциала

1. Ведущая шестерня или коническая шестерня
2. Кольцевая шестерня или коронное колесо
3. Корпус дифференциала
4. Боковая шестерня дифференциала или солнечные шестерни
5. Шестерни дифференциала или планетарные шестерни
6. Осевые валы или полуоси
7. Вал-шестерня или крестовина или крестовина

Также читают | Что такое двигатель BS6? : В чем разница между двигателем BS4 и BS6?

Конструкция дифференциала Дифференциальная схема — Что такое дифференциал, необходимость дифференциала, компоненты дифференциала, рабочие дифференциала, виды дифференциала.

На рисунке показаны основные детали дифференциала, применяемого в заднеприводных автомобилях. На внутренних концах каждой оси установлена ​​небольшая коническая шестерня, называемая боковой шестерней дифференциала. Две конические шестерни соединены вместе, чтобы соединить ведущий и ведомый валы под углом 90 °. Корпус дифференциала связан с двухколесными мостами и боковыми шестернями дифференциала.

В корпусе дифференциала установлены подшипники, которые вращают два полуоси. Затем на корпус дифференциала устанавливаются две ведущие шестерни и их опорный вал, называемый валом-шестерней.Затем вал-шестерня входит в зацепление с двумя боковыми шестернями дифференциала, соединенными с внутренними концами полуосей.

Зубчатый венец движется к фланцу на корпусе дифференциала. Кольцевая шестерня вращает корпус дифференциала. Наконец, крепится ведущая шестерня. Ведущая шестерня соединяется с корпусом дифференциала, который называется корпусом дифференциала или водилом. Ведущий вал соединяется с ведущей шестерней через универсальный шарнир и входит в зацепление с зубчатым венцом. Следовательно, ведущая шестерня вращается, когда водитель поворачивает вал.Таким образом, коронная шестерня вращается.

Также читают | Что такое универсальный шарнир: какие типы универсального шарнира?

Работа дифференциала

Входной крутящий момент передается на коронную шестерню через ведущую шестерню, которая заменяет весь корпус дифференциала. Корпус дифференциала соединен с обеими боковыми шестернями дифференциала только через шестерни дифференциала. Крутящий момент передается на боковые шестерни дифференциала через шестерни дифференциала.Шестерни дифференциала вращаются вокруг оси картера дифференциала, приводя в движение боковые шестерни дифференциала.

Когда автомобиль движется по прямой дороге, сопротивление обоих колес одинаково, и зубчатый венец, корпус дифференциала, ведущая шестерня дифференциала и две шестерни дифференциала заменяются как одно целое. Это приводит к тому, что боковые шестерни вращаются с одинаковой скоростью, поскольку коронная шестерня заставляет оба ведущих колеса вращаться с одинаковой скоростью. Шестерни дифференциала вращаются без вращения вокруг своей оси, и оба колеса вращаются с одинаковой скоростью.

Если встречается левая боковая передача дифференциала (когда автомобиль движется по криволинейной траектории), шестерня дифференциала вращается, а также вращается, что позволяет левой дифференциальной передаче замедляться на правую сторону дифференциала. Это заставляет внешнее колесо вращаться быстрее, чем внутреннее колесо.

Также читают | Коробка передач (трансмиссия): что такое коробка передач и ее функции?

Типы дифференциалов

1. Обычный дифференциал или открытый дифференциал
2. Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал или блокировка дифференциала)
3. Нескользящий дифференциал
4. Дифференциал с двойным понижением

1.Обычный дифференциал | Открытый дифференциал Обычный дифференциал — Что такое дифференциал, необходимость дифференциала, компоненты дифференциала, работа дифференциала, типы дифференциала, дифференциальная диаграмма.

Обычный дифференциал, показанный на рисунке, показывает его графическое изображение. Принцип работы такой же, как описано выше.

2.

Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал | Блокировка дифференциала)

Стандартный дифференциал хорошо работает в большинстве ситуаций.на очень скользких дорожных покрытиях, таких как заснеженные или грязные дороги, недостаток движущей силы, называемой силой тяги, может привести к проскальзыванию задних колес, поскольку стандартный дифференциал будет вести колеса с наименьшим тяговым усилием. Если одно ведущее колесо находится на сухой дороге, а другое — на заснеженной или грязной дороге, зубчатый венец и корпус дифференциала будут приводить в движение ведущую шестерню. Но ведущие шестерни не управляют обеими боковыми шестернями.

Когда ведущие шестерни приводятся в движение корпусом дифференциала, они перемещаются вокруг боковой шестерни, соответствующей колесу, по сухой тропинке.Это приводит к тому, что ведущие шестерни приводят в движение скользящее колесо, и автомобиль не движется. Стандартный дифференциал передает почти всю мощность двигателя на проскальзывающее колесо. Этой проблемы можно избежать, если использовать блокировки дифференциала. Блокировка дифференциала устраняет проблемы с тягой, передавая одинаковую мощность на оба колеса, обеспечивая при этом нормальный поворот автомобиля.

Дифференциал повышенного трения — Что такое дифференциал, необходимость дифференциала, компоненты дифференциала, работа дифференциала, типы дифференциала, дифференциальная схема.

Дифференциал повышенного трения (LSD) ограничивает частоту вращения дифференциала между двумя колесами, двумя упорными шайбами ​​и диском сцепления, который в корпусе дифференциала, показанном на рис. Когда сопротивление левого дифференциала больше, чем сопротивление колеса, правый дифференциал будет вращаться. Он образует зубцы муфты муфты правого дифференциала, поднимающиеся на зубья муфты левого дифференциала. Итак, для того, чтобы отойти друг от друга, нужно два члена сцепления.

Следовательно, боковые шестерни толкаются напротив упорных шайб. Благодаря этому частота вращения вала заднего моста приближается к корпусу дифференциала из-за трения между боковой шестерней и упорными шайбами. Итак, это называется эффектом ограниченного скольжения.

Типы дифференциала повышенного трения

(I) Дифференциал диска сцепления Диск сцепления Дифференциал — Что такое дифференциал, необходимость дифференциала, компоненты дифференциала, работа дифференциала, типы дифференциала, дифференциальная схема.

В дифференциале диска сцепления используется несколько фрикционных дисков, похожих на небольшие ручные диски сцепления. Основное различие между этим дифференциалом повышенного трения и стандартным дифференциалом заключается между боковой шестерней пакета сцепления и корпусом дифференциала.

Фрикционные диски сцепления изготовлены из стали, покрытой фрикционным материалом. Диски сцепления изготовлены из стали. Диски и пластины попеременно насаживаются на боковую шестерню и входят в пазы на корпусе дифференциала.Канавки в дисках или пластинах предназначены для лучшего захвата.

Ведущая шестерня, боковая шестерня и другие детали аналогичны стандартному дифференциалу. Дифференциал повышенного трения состоит из двух частей, что позволяет снять блок сцепления. Диски и пластины действуют за счет пружин предварительной нагрузки и за счет механического давления ведущей шестерни на боковую шестерню.

Поскольку ведущая шестерня и боковые шестерни представляют собой конические шестерни, их зубцы пытаются выйти из зацепления, когда дифференциал передает крутящий момент двигателя.Это создает толкающее действие на боковые шестерни и вынуждает их направлять наружу к корпусу дифференциала.

Внешнее давление боковых шестерен сжимает фрикционные диски и стальные пластины между боковой шестерней и корпусом. Каждый раз, когда диски и пластины сжимаются, шлицевые и упорные соединения (то есть выступы входят в канавки) обеспечивают блокировку боковой шестерни и картера дифференциала.

Когда автомобиль движется прямо, дифференциал диска сцепления работает аналогично стандартному дифференциалу.Задние колеса и корпус дифференциала вращаются с одинаковой скоростью. Пакеты сцепления применяются, но не требуются.

Когда автомобиль делает поворот, более высокий крутящий момент из-за внешнего колеса вращается быстрее, чем корпус, и вызывает проскальзывание блока сцепления. Это позволяет дифференциалу работать так же, как и стандартному дифференциалу при выполнении поворотов. Диски и пластины скользят друг относительно друга. Диски вращаются с помощью боковых шестерен, с поворотами корпуса пластин, которые допускают разную скорость вращения корпуса и боковых шестерен.Поэтому задние колеса вращаются с разной скоростью.

(II) Дифференциал конического сцепления Дифференциал конического сцепления — Что такое дифференциал

Это другая версия дифференциала повышенного трения. Вместо пакетов сцепления используются конусы с фрикционной футеровкой. Конусный дифференциал использует конусообразную муфту, которая входит в соответствующий конусообразный патрон. Принцип действия такой же, как и у дифференциала диска сцепления. Пружина предварительного натяга и давление боковых шестерен вынуждают конус впадать в углубление в корпусе дифференциала.

Трение пытается заблокировать конус. Таким образом, боковая передача передает мощность на колесо с наибольшим сцеплением. И для диска сцепления, и для конического дифференциала требуется специальное трансмиссионное масло повышенного трения. Использование обычного трансмиссионного масла в дифференциале повышенного трения приведет к проскальзыванию и вибрации дисков, пластин или конусов во время поворота.

3. Нескользящий дифференциал

Это дифференциал регуляторов крутящего момента. Возможна предварительная загрузка системы. Итак, дифференциал действует по равнодействующим моментам.Предварительную нагрузку можно регулировать.

Преимущества Противоскользящий дифференциал

1. Максимальное сцепление с дорогой на всех уровнях сцепления
2. Снижение расхода топлива.
3. Снижает износ шин.
4. Получение комфортного вождения.
5. Обеспечение постоянной скорости привода.
6. Снижается недостаточная поворачиваемость в поворотах.

4. Дифференциал с двойным редуктором Дифференциал с двойным редуктором — Что такое дифференциал

В бортовых передачах используется одинарный фиксированный редуктор.Это единственный редуктор в автомобилях максимальной мощности и легких транспортных средствах, а также в некоторых грузовиках средней грузоподъемности между карданным валом и колесами. Бортовые передачи с двойным редуктором используются для большегрузных автомобилей. В этом устройстве нет необходимости иметь большой зубчатый венец для достижения необходимого редуктора.

Редуктор первой передачи реализуется как конечная передача с одной фиксированной шестерней через шестерню и коронную шестерню. Вторичная шестерня расположена на валу первичной коронной шестерни. Уменьшение второй шестерни является результатом вторичной шестерни, которая плотно соединяется с первичной коронной шестерней и приводит в движение более крупную косозубую шестерню, которая прикрепляется к корпусу дифференциала.

Двухступенчатые бортовые передачи могут использоваться в таких транспортных средствах, как 5-тонные грузовики. В большинстве коммерческих автомобилей такого размера используется одинарный или двойной редуктор.

Также читают | Многодисковое сцепление: почему у двух колесиков обычно многодисковое сцепление?

FAQ — Что такое дифференциал

В.

No related posts.