Диференціал — це вузол трансмісії авто, перерозподіляє крутний момент між ведучими колесами. Він дозволяє колесам обертатися з різними швидкостями під час маневрування або руху по нерівній дорозі.
Як влаштовано і як працює диференціал
У класичній конструкції передача моменту на ведучі колеса організована за рахунок планетарного механізму. Розглянемо принцип його роботи на прикладі самого популярного типу диференціалів — конічного.
В корпусі агрегату розміщені наступні види шестірнею:
- коронна (ведена);
- ведуча;
- сателіти;
- напівосьові (сонячні) шестерні.
Водило, встановлене на веденої шестірні, утримує осі кріплення сателітів. Під час обертання коронної шестерні-сателіти, які перебувають у постійному зачепленні з сонячними шестернями, перерозподіляють на них обертаючий момент.
При звичайному русі обидва колеса випробовують рівну навантаження. Сателіти не обертаються на осях і передають обом піввісь однаковий крутний момент.
При повороті внутрішнє (відстаюче) колесо крутиться повільніше, ніж зовнішнє (забегающее). Сателіти починають обертання, дозволяючи менше нагруженному зовнішнього колеса крутитися з більшою швидкістю, ніж внутрішнє.
Завдяки диференціалу вирівнюється навантаження на осі, зменшується знос шин і поліпшується стійкість руху в повороті.
Типи диференціалів
Розрізняють два диференціала: міжколісний і міжосьовий. Перший знаходиться в корпусі заднього моста (на ТЗ з заднім приводом) або в картері коробки передач (на передньопривідних машинах), другий — між осями повнопривідних авто.
Існує три типи конструкції вузла:
- конічний — найпоширеніший тип, що розділяє швидкість обертання коліс однієї осі і сполучений з головною передачею;
- черв'ячний — механізм, монтується між осями або колесами;
- циліндричний вузол, який встановлюється для розв'язки осей в повнопривідній машині.
Конічний (звичайний) — найбільш простий, надійний і дешевий тип. Циліндричний і черв'ячний складніше у виконанні, Це самоблокуються диференціали з підвищеним тертям.
В залежності від вимог до прохідності ТЗ, трансмісія обладнується трьома різновидами диференціалів:
- звичайний (симетричний);
- диференціал;
- блокується.
Що таке блокування диференціала
Диференціальна передача знижує прохідність машини по снігу, бруду і льоду. Колесо, що стоїть на слизькій ділянці, відчуває меншу навантаження, а колесо з гарним зчепленням з дорогою, зупиняється. Енергія двигуна передається буксующему колеса, що обертається з підвищеною швидкістю. Однак це не допомагає машині рушити.
Щоб поліпшити прохідність використовують блокування — повну або часткову.
Повне блокування забезпечує жорстку зв'язку частин агрегату, завдяки чому дорівнює момент передається на обидва колеса. Часткове блокування обмежує перерозподіл крутного моменту. Це визначається показником коефіцієнта блокування.
Роботу вузла з повним блокуванням можна побачити на малюнку нижче.
Ставлення крутних моментів на відстаючій і забегающем колесах називають коефіцієнтом блокування. У симетричних (неблокирующихся) диференціалів він дорівнює 1, у самоблокуючих — до 3.5.
Самоблокирующие диференціали, що встановлюються на повнопривідних авто (особливо на позашляховиках), спрацьовують за рахунок різниці кутових швидкостей або крутних моментів.
Різниця крутного моменту коліс викликає в самоблокуючих диференціалах підвищеного тертя радіальні і осьові сили, що притискають сателіти і приводні шестерні. Вони пригальмовуються, збільшуючи коефіцієнт блокування.
Фрикційні диференціали працюють за рахунок встановленого пакета фрикційних дисків. Різниця кутових швидкостей валів зменшується за рахунок сили тертя, яка частково або повністю блокує диференціал. Це підвищує крутний момент на колесах, які краще зчіплюються з дорогою.
Бюджетна блокування забезпечується вискомуфтой. В ній пакет фрикційних дисків знаходиться у в'язкій рідині з високим коефіцієнтом теплового розширення. При появі різниці кутових швидкостей між двома осями рідина нагрівається і стискає диски, вирівнюючи крутні моменти.
