Дифференциал

Дифференциал — это устройство, распределяющее поток мощности от двигателя к колесам.

В автомобиле с приводом на одну ось используется только один дифференциал, межколесный, в полноприводном автомобиле их три — два межколесных и один межосевой. Устройство это нужное и полезное. Дело в том, что автомобиль предназначен не только для движения по прямой, но может двигаться и по криволинейной траектории — то есть поворачивать. При повороте два колеса одной оси проходят разное расстояние, а значит и скорость их вращения тоже должна быть разной. При повороте угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса.

Вот эту разницу и обеспечивает дифференциал.

Ø Эта важная функция, которая повышает управляемость машины в повороте, увеличивает «ходимость» покрышек, снижает вероятность заноса и так далее.

• При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте.

• Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте. Схема работы дифференциала и планетарного механизма на картинке.

Ø Работа дифференциала:

Дифференциал получает крутящий момент через карданный вал и коническую передачу. В коробке дифференциала расположены конические шестерни-сателлиты. Они входят в зацепление с шестернями, закрепленными на полуосях, а те, в свою очередь, вращают ведущие колеса. При движении по ровной и прямой дороге угловые скорости колес одинаковы, и сателлиты не вращаются вокруг своей оси. Во время поворота или движения по неровностям, когда колеса правого и левого борта проходят разный путь, сателлиты начинают вращаться и перераспределять крутящий момент. В общем, устройство не очень сложное.

Ø Тем не менее бывают в автомобильной жизни моменты, когда дифференциал начинает мешать движению. У планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью. Вот и всё — вылезай и толкай! И тут-то хорошо бы этот самый дифференциал как-нибудь «выключить», чтобы дать возможность машине оттолкнуться всеми ведущими колесами.

Для этого и существует такое техническое явление, как «блокировка дифференциала». Блокировки используются на машинах повышенной проходимости, а так же на спортивных автомобилях — то есть там, где по разным причинам велика вероятность пробуксовки. Технических принципов блокировки превеликое множество. Принцип блокировки его тоже выглядит очевидным — остановить вращение сателлитов. Реализовать это можно самыми разными способами.