Дифференциал в машине: устройство, виды и принцип работы

Что такое дифференциал в машине

Наверное, каждому водителю легкового автомобиля знакома ситуация, при которой одно из ведущих (передних или задних) колёс, попавшее на лёд или мокрую траву, будет работать с бешеной скоростью, а второе находится в полном спокойствии. В результате машина не может тронуться с места, а виновником такой ситуации является дифференциал, в его классическом исполнении. Конечно, этот узел был сконструирован вовсе не для того, чтобы затруднить жизнь автомобилисту, а совсем наоборот. Но, обо всём по порядку.

Функции дифференциала в машине

Крутящий момент, снимаемый с двигателя автомобиля, работает так: он передаётся на ведущие колёса посредством трансмиссии. Очевидно, что равномерное распределение мощности между передними и задними колёсами машины хорошо только при прямолинейном движении. В поворотах они движутся по разной траектории, и распределение работы крутящего момента в пропорции 50х50 на ведущие приведёт к пробуксовкам, заносам и ухудшению управляемости машины, независимо от схемы привода.

Таким образом, основная работа любого дифференциала, в том числе и переднего — разделить 100% мощности между ведущими колёсами машины в пропорциях, соответствующих условиям движения.

Как устроен дифференциал. Принцип его работы

Основными частями осевого переднего или межосевого дифференциала являются: корпус, главная передача, состоящая из ведущей, получающей привод от КПП и ведомой шестерен: сателлитов и солнечных, жёстко сцепленных с приводными полуосями. При разных режимах движения машины, работа и взаимодействие между собой приведут к следующим результатам:

• Прямолинейное движение машины. Ситуация, когда шестерни-сателлиты не работают, мощность распределяется по полуосям в пропорции 50х50.
• Прохождение поворота. В силу разного сопротивления соответствующая солнечная шестерня полуоси замедляется (разница угловых скоростей), за счёт чего работают сателлиты, меняющие соотношение скоростей их вращения, потому не происходит и проворота.
• Пробуксовка. При возникновении ситуации, рассматриваемой нами в самом начале статьи, передний дифференциал может перебросить до 100 % мощности на застрявшее колесо, что на практике, не позволяет машине сдвинуться с места.

В автомобилях с передним приводом дифференциал интегрирован в КПП (передний) или находится сразу за ней (задний), а в заднеприводных расположен между полуосями соответствующего моста.

Какие дифференциалы бывают в автомобилях

Классическая конструкция переднего дифференциала обладает очевидным недостатком — пробуксовка, не позволяющая осуществлять движение или грозящая потерей управляемости при определённых условиях движения. Решением стали различные системы блокировки дифференциалов, позволяющие «выключать» шестерни-сателлиты и (или) переносить мощность на загруженную полуось. Конструктивно, блокировка может обеспечиваться дополнительными фрикционными элементами или шестернями.

Передние осевые и межосевые дифференциалы могут блокироваться полностью или частично, принудительно по решению водителя, или самоблокироваться, в зависимости от дорожной ситуации. Последний тип дифференциалов получил широкое распространение в кроссоверном сегменте.

Достаточно сложно устроена блокировка с электронным управлением, являющаяся структурным элементом системы поддержания работы курсовой устойчивости машины. В такой системе за распределение мощности между осями и полуосями отвечает компьютер, на основе информации, полученной от датчиков.

Дифференциалы бывают осевые, а также межосевые (в колёсной формуле 4х4).

Какой автомобильный дифференциал лучше

Дифференциал нельзя рассматривать вне концепции трансмиссии автомобиля, а рассмотрение наиболее популярных решений в этой сфере — тема для отдельной статьи. Вот лишь несколько простых, но полезных для начинающих автомобилистов соображений.

Полный привод полезен не только в условиях бездорожья, но и как опция для улучшения сцепления с дорожным покрытием управляемости легковых автомобилей при плохих погодных условиях и агрессивной манере прохождения поворотов.

Современные самоблокирующиеся и электронно-управляемые межосевые (при полном приводе) или осевые передние дифференциалы кроссоверов и семейных автомобилей достаточно эффективны при большинстве стандартных дорожных ситуаций (город, трасса, дача).

Возможность работы принудительных блокировок передних дифференциалов нужна, как правило, только покорителям бездорожья, а в «гражданских» условиях этот функционал нужен не часто. При этом обилие блокировок и режимов понижения передач существенно удорожает сам автомобиль и эксплуатационные расходы.

Если ваша машина эксплуатируется только, или преимущественно, в городской среде, то достаточно и переднего дифференциала без работы блокировок.

Здоровья вам и вашему автомобилю. Удачи на дорогах.

Комментарии

Рекомендованные статьи

Можно ли добавить машине блокировку дифференциала

27 сентября 2022 10:46 Иван Зенкевич Утро России

АГН «Москва»

Блокировка дифференциала. Наверняка многие слышали про эту функцию, которой обычно снабжаются внедорожники. Но такая опция встречается и у многих спортивных машин или, например, пикапов.

Разберемся, что такое дифференциал и зачем его вообще блокировать. А также, можно ли доустановить его на автомобиль. Вообще, дифференциал – это элемент трансмиссии любой машины. В поворотах он позволяет колесам одной оси двигаться с разными скоростями.

«Если дифференциала не будет, ось будет замкнута полностью и внутреннее колесо будет скакать над дорогой. Потому что будет пытаться повторить количество оборотов наружного колеса, которое идет по большему радиусу», – образно объясняет автоэксперт Андрей Севастьянов.

В общем, это по-своему гениальное изобретение. Но как это часто бывает – в главном достоинстве кроется и главный недостаток. Пока покрытие твердое и ровное – все идеально. Но как только одно колесо вывешивается или начинает буксовать, крутящий момент автоматически падает и на втором, даже если оно стоит на твердом грунте.

В общем, ехали-ехали и приехали.

Вот тут и спасает блокировка, как бы скрепляющая приводы, и движение продолжается. Эта функция – незаменимый помощник за пределами асфальта, поэтому и оснащаются ей внедорожники и многие кроссоверы. Но не только они.

«В спортивной технике блокировка дифференциала используется для того, чтобы передать всю мощность от двигателя на колеса, для того чтобы достичь максимального разгона», – рассказывает о функции блокировки дифференциала Андрей Севастьянов.

На серьезных вездеходах блокировка, как правило, принудительная – водитель включает ее кнопкой или рычагом.

И выключает тоже самостоятельно, как только автомобиль выберется на твёрдую поверхность. Если этого не сделать, трансмиссия будет работать с повышенной нагрузкой, а резина изнашиваться с удвоенной скоростью.

В наших условиях хорошая проходимость лишней не бывает, и некоторые дополнительно ставят на свое авто блокировку. Но тут есть нюанс. Проще как всегда тем, чья модель имеет такой узел, но в другой комплектации. Это значит, что трансмиссия машины рассчитана на его применение. Остальные действуют на свой страх и риск – прежде всего это внесение изменений в конструкцию транспортного средства, со всеми вытекающими проблемами с техосмотром и ГАИ. Да, автомобиль будет уверенно двигаться по грязи и льду, но при этом настоящим внедорожником он все равно не станет.

И любой лихой заезд может закончиться, как минимум, выходом из строя трансмиссии. Стоят ли такие риски незначительной прибавки в проходимости – каждый решает сам.

авто техника машина/автомобиль внедорожник Иван Зенкевич советы общество новости

Ранее по теме

• ОСАГО: договоры-однодневки теперь разрешены

• Перегрев тормозов: как определить и что делать

• Китайские авто можно угнать по коду AliExpress

• Пройти через семь кругов ада: Москву ждет электромобильный бум

• Секреты турбомоторов: десять советов для продления ресурса

• Россияне назвали идеальный автомобиль

Что такое дифференциал? | Insight

Дифференциал — это механический компонент, используемый для передачи мощности от трансмиссии обычно на задние колеса автомобиля. Да, дифференциал используется для передачи мощности от двигателя к колесам автомобиля. Эти колеса могут быть как передними, так и задними. Обычно дифференциал ассоциируется с автомобилями с передним расположением двигателя и задним приводом, полным приводом или 4X4. Ну, AWD и 4X4 похожи, но разные. Чтобы узнать больше о разнице, обратитесь к статье здесь.

Автомобильный дифференциал

Тем не менее, все автомобили, ездящие по улицам, имеют дифференциал, хотя дифференциал в переднеприводных автомобилях называется коробкой передач.

Но дифференциал — это больше, чем передача мощности. Итак, прежде чем продолжить, давайте рассмотрим подробно и ответим на такие вопросы, как использование дифференциала, как он работает, каковы его преимущества и многое другое.

Зачем автомобилю дифференциал?

Хотя вышеперечисленное является основной функцией передачи мощности, существуют и другие функции дифференциала в автомобиле. Вот другие функции современного дифференциала.

Дифференциал

Другая функция дифференциала – устранение простой передачи мощности. Это позволяет задним колесам автомобиля вращаться с разной скоростью. И эта функция сама по себе является неотъемлемой частью функциональности дифференциала.

Передние колеса автомобиля вращаются с разной скоростью по сравнению с задними колесами. Это относится к автомобилям с передним приводом, задним приводом, а также с полноприводной конфигурацией. Если бы у автомобилей не было дифференциала, было бы невозможно вращать колеса автомобиля с разной скоростью. Это увеличивает проскальзывание шины, что, в свою очередь, увеличивает износ шины.

2020 Mahindra Thar / 4X4

Кроме того, дифференциал также действует как конечный редуктор, который используется для замедления скорости вращения трансмиссии перед тем, как колеса отправятся в путь.

Какие бывают типы дифференциалов?

Да, для не очень сложного компонента в автомобиле различаются разные типы. В автомобилях используются различные типы дифференциалов:

,

,
1. .
   Открытый дифференциал
   

   Открытый дифференциал — это обычный дифференциал, который может справляться с проскальзыванием или колебаниями скорости вращения колеса. Открытый дифференциал позволяет внешнему колесу автомобиля вращаться быстрее внутреннего колеса при подходящих условиях движения. К сожалению, это не работает так хорошо, когда дорожные условия плохие. Открытый дифференциал может работать не так хорошо, как на чистых дорогах, если на земле много льда или снега. Это происходит в результате того, что крутящий момент двигателя постоянно передается на каждое колесо, независимо от того, имеет оно сцепление с дорогой или нет. Таким образом, проскальзывающая шина будет продолжать вращаться. Поскольку открытые дифференциалы недороги в покупке и обслуживании, они есть в обычном автомобиле.

2. Дифференциал повышенного трения
   

   Поскольку он также распределяет крутящий момент двигателя на каждое колесо автомобиля, самоблокирующийся дифференциал подобен открытому дифференциалу. Отличие состоит в том, что если вы быстро разгоняетесь или делаете крутой поворот, проскальзывание шин происходит из-за открытого дифференциала. С другой стороны, ограниченный дифференциал уменьшает крутящий момент, передаваемый на проскальзывающую шину, чтобы предотвратить дополнительное проскальзывание. Эта шина с наименьшим сопротивлением. Шины могут делать эти сильные изгибы на более высоких скоростях с пластинами дифференциалов повышенного трения и сцеплениями. В высокопроизводительных автомобилях, таких как гоночные автомобили, часто используются дифференциалы повышенного трения.

   Махиндра XUV700 / полный привод

3. Блокировка дифференциала
   

   Для движения по бездорожью в автомобилях часто устанавливают блокируемые дифференциалы. Их можно найти и в некоторых быстрых автомобилях. Блокируемый дифференциал по существу имеет пружины и муфты, которые позволяют включать блокировку. После этого мощность распределяется равномерно на каждое колесо, независимо от того, какое у них тяговое усилие. Можно утверждать, что эта ось зафиксирована из-за блокировки дифференциала. Самым большим преимуществом в этой ситуации является то, что ваши шины будут иметь большее сцепление с землей. Ведь на колесе с меньшей тягой крутящий момент всегда идет на колеса без каких-либо ограничений. Это идеально для езды по бездорожью, но может быть опасным при быстром движении по прямому маршруту.

   Читайте также: Сделано в Индии VW Virtus получил 5 звезд по латыни NCAP

4. Дифференциал с вектором крутящего момента
   

   Высокотехнологичный дифференциал с вектором крутящего момента состоит из многочисленных электронных и сенсорных компонентов. Их функция заключается в сборе данных от различных систем и датчиков автомобиля, включая систему рулевого управления, положение дроссельной заслонки и дорожное покрытие. При получении этой информации активируются электронный контроллер и муфты. Дифференциалы с вектором крутящего момента часто используются в высокопроизводительных автомобилях из-за их сложности. Из-за этого они дороже других дифференциалов. Тем не менее, это стоит денег, если вы хотите получить незабываемые впечатления от вождения.

   Новости GoMechanic: В НКР больше нет дизельных автомобилей?

Это был общий обзор дифференциалов. Что ж, в дифференциале есть нечто большее, чем кажется на первый взгляд. Что ж, работа и конструкция дифференциала слишком сложны и заняли бы отдельное место в статье. Итак, если вам интересно узнать подробности об этом, сообщите нам об этом в разделе комментариев.

Дифференциал вашего автомобиля? Какова его цель?

Перейти к основному содержанию

1404 Мейн-стрит
Направления Орегон-Сити, Орегон 97045

• Позвоните или напишите в отдел продаж: 503-656-0612
• Сервис: 888-698-2012
• Запчасти: 503-656-0612

Больше, чем автосалон

Скрыть Показать

Четверг, 5 мая 2022 г.

Что такое дифференциал автомобиля? Между ведущими колесами вашего нового Subaru находится коробка передач. Если это полноприводная система, то у вас почти всегда будет передний и задний дифференциал. Эта коробка передач работает с трансмиссией вашего автомобиля, чтобы передавать мощность от двигателя на ось колеса, что стабилизирует поворот вашего автомобиля. Когда вы поворачиваете, для лучшего сцепления вам нужно, чтобы внешние колеса вращались быстрее, чем внутренние, и для этого в дифференциале используются шестерни. Вот почему так важно проводить техническое обслуживание вашего автомобиля в нашем сервисном центре, включая замену жидкости дифференциала каждые 30 000–60 000 миль пробега.

Автомобили Subaru имеют разные дифференциалы для разных моделей, все они предназначены для улучшения сцепления с дорогой, поворотливости и общей безопасности. Эти системы включают вязкостной центральный дифференциал (VCD), активное разделение крутящего момента (ATS), переменное распределение крутящего момента (VTD) и центральный дифференциал, управляемый водителем (DCCD).

Вискомуфта межосевого дифференциала (VCD) обеспечивает распределение крутящего момента между передними и задними колесами в соотношении 50/50. Тормоза используются для уменьшения проскальзывания и улучшения крутящего момента колеса, посылая сигналы торможения вращающейся шине. Если ось начинает пробуксовывать, вискомуфта передает крутящий момент на колесо с большим сцеплением, будь то переднее или заднее. Эта система VCD включена в модели с механической коробкой передач, такие как Crosstrek, Impreza и Forester.

Активное разделение крутящего момента (ATS) имеет разделение крутящего момента 60/40 для передней и задней части. Эта система на самом деле отличается, потому что она включает в себя многодисковый центральный пакет сцепления, а не дифференциал, который допускает проскальзывание и всегда частично включен. Быть «активным» означает, что он постоянно ищет больше, чем просто проскальзывание колес, но также получает информацию от всех доступных датчиков и определяет, может ли быть потеря сцепления с дорогой, и обеспечивает корректировку. Вы найдете это на таких моделях, как Legacy и Outback.

Что касается Переменного распределения крутящего момента (VTD) , который доступен только в некоторых автомобилях Subaru, таких как WRX, предназначен для автомобилей, которым необходимо быстро разгоняться. Между передними и задними колесами имеется разделение 45/55, что дает вам лучшее сцепление с задним концом, а электронная гидравлическая раздаточная муфта блокирует колеса, которые в этом нуждаются.

Наконец, Центральный дифференциал, управляемый водителем (DCCD) , исключительно в STI, представляет собой невероятно сложную систему, которая включает не только дифференциал повышенного трения, но и электронный дифференциал. Есть 41/59разделены на перед и зад. Модуль управления многодисковым сцеплением и трансмиссией вносил коррективы на основе данных датчиков, но водитель также может контролировать происходящее. Независимо от того, с каким сценарием вы столкнулись, у вас есть все, что вам нужно, чтобы обеспечить правильное сцепление с любыми колесами, которые в этом нуждаются.