Сучасні автомобілі включають в себе велику кількість вузлів, що забезпечують працездатність транспорту. Велика частина з них спрямована на передачу силового моменту від двигуна до коліс. Важливу роль в цьому ланцюжку грає диференціал.

Щоб розгледіти такий вузол, потрібно заглянути безпосередньо під днище. Знати, що таке диференціал в автомобілі, варто не тільки тим, хто займається ремонтом техніки, а й тим, хто прагне до якісному управлінню машиною.

зміст

• 1 Для чого потрібен диференціал в автомобілі
• 2 Як працює диференціал автомобіля
• 3 Яким чином влаштований диференціал
• 4 Різноманітність типів конструкції

Для чого потрібен диференціал в автомобілі

Механізм впроваджений в транспортний засіб для того, щоб забезпечити парі ведучих коліс можливе різношвидкісний обертання. Подібний метод мінімізує можливості пробуксовки з обох сторін і підвищує прохідність машини на проблемних ділянках доріг.

Під час входу в поворот або при русі по нерівній поверхні кожне з коліс на ведучій осі проходить різний по довжині шлях. Без диференціалів шини стануть прослизати по поверхні. Усунути виникає ефект вдається лише в тому випадку, якщо їм забезпечити різну швидкість обертання. Для цієї мети використовується вбудований диференціал.

Цей шестерний механізм не тільки надає різної швидкості шинам, але і розподіляє в потрібних пропорціях крутний момент на кожну сторону (піввісь). Він відноситься до основних конструктивних елементів трансмісії і монтується інженерами в різних точках авто:

• для передньопривідного автомобіля установка здійснюється в КПП;
• машини з заднім приводом мають такий редуктор в картері моста, встановленого позаду;
• повнопривідні моделі отримують в картер як фронтального, так і розташованого ззаду моста пару диференціалів;
• авто з чотирма ведучими колесами оснащується затребуваним вузлом традиційно в раздатке.

У машин з єдиною провідною віссю конструкційний монтаж здійснюється в проміжку приводів коліс. Це дозволяє називати вузол міжколісним. Тим, кого цікавить міжосьовий диференціал, що це таке, варто знати, що його встановлюють в машини з колісною формулою 4х4. У повноприводному транспорті з його допомогою з'єднують обидва ведучих моста.

Как работает дифференциал автомобиля

Характер функціонування шестеренчатого вузла практично у всіх конструкціях ідентичний. Робоча розподіл силового моменту в відповідальний момент їм проводиться в таких випадках:

• в процесі прямолінійного переміщення легковика або вантажівки;
• коли водій здійснює поворот;
• від можливої ​​пробуксовки легковика.

У процесі прямого проходження по дорозі автомобіля між півосями крутний силовий момент від двигуна розподіляється в рівних пропорціях. При цьому обидва диска отримують рівнозначну кутову швидкість. Вбудовані сателіти в корпусі не отримують обертання навколо своєї осі. Відбувається віддача обертального моменту до кожної з піввісь від відомою шестерні основний передачі за допомогою нерухомого шестіренчатого зачеплення.

Читайте також: Шарнір рівних кутових швидкостей: що це таке

Поворачивание автомобіля дозволяє диференціалу розподіляти в автономному режимі отримується від мотора зусилля і частоту обертання перерозподіляти за наступною схемою:

• так як внутрішнє колесо йде по малому радіальному колі, а також воно піддається істотно більшого опору, ніж його пара, то підвищене навантаження змушує його знизити швидкість обертання;
• для колеса, що переміщається по збільшеному радіусу з зовнішньої сторони, значення кутової швидкості підвищується, що дозволяє машині долати повороти плавно без пробуксовок.

Виходячи з отриманої кінематичної схеми, кожне колесо провідною пари обертається зі своєю кутовою швидкістю. За уповільнення обертання шини зі внутрішнього радіусу відповідають приводяться в рух сателіти. За рахунок особливої ​​конструкції цього редуктора через конічні шестерні відбувається підвищення швидкості колеса з зовнішнього радіуса. При цьому головна передача відправляє стабільний крутний момент весь час повороту.

Машина може рухатися прямолінійно, але при цьому її колеса під час руху по бездоріжжю або мокрою / слизькій трасі здатні відчувати різнопланову навантаженість. Одне з них, можливо, втрачає якісне зчеплення з дорожнім полотном (відбувається пробуксовка), а друге виходить перевантаженим. Фізично дублюється повтор кінематики, використовуваної в процесі повороту.

Однак, в даному випадку нерівномірний розподіл навантаження тягне за собою негативні фактори. Менш завантажена сторона за таким принципом роботи здатна отримати до 100% від всієї навантаження з боку двигуна. Більш стійка піввісь може втратити обертання і перестане крутитися.

З недоліком доводиться боротися, впроваджуючи зовнішній вплив одним з дієвих методів:

• встановлюється ручне або автоматичне блокування;
• на автомобілі ставиться система курсової стійкості.

Другий метод більш прогресивний.

Яким чином влаштований диференціал

Базовим компонентом кінематичної схеми вузла є планетарна передача. Пристрій диференціала автомобіля без неї неможливо через особливості роботи. Основними елементами в конструкції є такі складові частини:

• напівосьові шестерінки;
• міцний металевий корпус;
• сателітні шестерні.

Зв'язку напівосьової шестерінки з корпусом забезпечують використовувані в якості планетарного редуктора сателіти. При цьому з першими шестернями з'єднані піввісь, на які встановлюється опосередковано провідна пара коліс. Різні моделі диференціалів припускають в своїх конструкціях або чотири, або два сателіта. Найчастіше виробники задумують конструкцію з двох таких шестерень.

Розташовується сателітна пара всередині корпусу. Його іноді називають чашкою або водилом.

Традиційним призначенням для елемента служить передача за допомогою сателітів робочого моменту від основної передачі до шестерінки на півосях. Їх можуть в деяких джерелах називати сонячними шестернями.

Читайте також: Як замінити пильовик внутрішнього шруса

Останні використовуються для того, щоб крутний силовий момент передавати за рахунок обертання на провідні колеса. Залежно від конструкції права і ліва шестерінки здатні мати рівне або нерівне кількість зубів. Така особливість використовується в різних типах диференціалів:

• для несиметричного типу редуктора актуальним виявиться різну кількість зубів в евольвентного зачеплення;
• в симетричному зачепленні будуть потрібні шестерні з рівним числом зубів.

Дізнатися, який стоїть в вашому автомобілі тип, можна на офіційному сайті автомобільної компанії або в інструкції по експлуатації авто.

Різноманітність типів конструкції

Варто знати, що можуть зустрічатися диференціали черв'ячні, конічні або циліндричні. Для коліс, змонтованих на єдиній осі, використовується схема з конічними парами. У міжосьового типу встановлюється циліндричний редуктор. Черв'ячні варіанти є універсальними для застосування.

Крім цих трьох варіантів виконання робочої схеми застосовуються і інші різновиди:

• диференціал з повним блокуванням;
• вискомуфта;
• диференціали Торсен;
• Квайф.

Повне блокування в основному затребувана у вантажних тягочей і легкових позашляхових моделей. Для запуску блокування використовуються керуючі механізми з салону безпосередньо водієм. Такий варіант актуальний для поліпшення прохідності транспортних засобів.

Німецькі інженери з Siemens займалися розробкою Торсен. У своїй сутності подібний тип вдає із себе симбіоз черв'ячних і конічних передач, що служать для єдиної мети - ділення крутного моменту між півосями.

У Квайф передбачено, що сателіти Дворядний всередині розташовані паралельно осі обертання чаші. Також під час активної фази працездатності з'являються сили тертя, завдяки яким в автоматичному режимі відбувається блокування, що позитивно впливає на прохідність автомобіля. Найбільш частий варіант застосування даної конструкції зустрічається в процесі глибокого тюнінгу позашляхових авто і легковиків.

Застосування Вискомуфта як диференціала є аналогічним, як і робота гідротрансформатора. Зустрічається така конструкція в повноприводному транспорті. Там вона виступає сполучною ланкою для передніх і задніх пар коліс. Коли одні з них прослизають, то другі позбавляються від пробуксовки.

Конструкція такого диференціала прихована в циліндрі. Усередині в в'язкої рідини розташовується пакет металевих дисків з дрібною перфорацією і з'єднаних між собою валами (провідним / веденим). Через зміни температурного режиму відбувається зміна в'язкості, що є основоположним для роботи даного конструкційного вузла.