Дифференциальный механизм – зачем его наличие?
При движении по прямой оба колеса на одной оси преодолевают одинаковое расстояние. При движении по кривой, например при прохождении поворота, колесо на внутренней стороне кривой движется по кругу меньшего радиуса – оно преодолевает меньшее расстояние. Поэтому внешнее колесо должно вращаться быстрее. Дифференциал — это система шестерен, которая позволяет каждому колесу двигаться с разной скоростью, адаптированной к расстоянию, которое оно преодолевает за поворот.
При жестко соединенных двух сторонах ведущего моста без дифференциала оба колеса постоянно вращались с одинаковой скоростью. Следовательно, при повороте одно из колес должно было бы скользить по поверхности, поскольку его скорость была бы равна скорости другого колеса, которое преодолевает другое расстояние. Проскальзывание быстро разрушило бы протектор шины. Благодаря дифференциалу внутреннее колесо может вращаться медленнее и поэтому не теряет сцепления с дорогой. В системе привода также возникнут высокие напряжения, которые в крайних случаях могут даже привести к перекручиванию приводного вала . В автомобилях с полным приводом также используется межосевой дифференциал, позволяющий передним и задним колесам работать независимо.
Конструкция и принцип работы дифференциального механизма
К карданному валу крепится зубчатый валик, который входит в корпус дифференциала в центре заднего моста.
Скошенные ведущие шестерни в дифференциале вращаются вместе с ведомой шестерней, управляя полуосями, которые ведут к задним колесам. Как правило, полуоси вращаются с одинаковой скоростью. При повороте одно колесо вращается быстрее, чем другое.
Дифференциал предназначен для передачи крутящего момента под углом 90 градусов от карданного вала к полуосям, изменения скорости вращения одного из задних колес при повороте, а также для управления редуктором главной передачи.
Зубчатый валик в дифференциале работает под управлением карданного вала и обладает скошенными зубьями. Эти зубья соприкасаются с ведомой шестерней так, что обе детали образуют угол в 90 градусов.
Дифференциал и его минусы
Хотя работа дифференциала полезна для шин и трансмиссии в поворотах, она может стать проблемой в условиях пониженного сцепления с дорогой. Если одно из колес находится на сильно обледенелой поверхности, а другое сохраняет сцепление с дорогой, дифференциал может помешать автомобилю тронуться с места. Если одно из колес перед началом движения потеряет сцепление с дорогой и начнет с большой скоростью вращаться на льду, то другое останется неподвижным. В такой ситуации сработает дифференциальный механизм – он снизит скорость другого колеса до нуля.
Особенно неприятна эта особенность в случае с внедорожниками – при движении по неровной, каменистой местности одно из колес может оторваться от земли. Тогда крутящий момент будет передан на это колесо – оно будет вращаться в воздухе, а остальные колеса останутся неподвижными. Решением этой проблемы может стать блокировка дифференциала, которая не позволит колесам вращаться с разной скоростью. Еще один способ справиться с этим условием – дифференциал повышенного трения, т.е. так называемый дифференциал повышенного трения. поиск.
Что делает дифференциал повышенного трения?
Использование дифференциала повышенного трения в переднеприводных автомобилях значительно снижает недостаточную поворачиваемость, придавая при этом более спортивные характеристики управляемости. Однако в заднеприводных автомобилях дифференциал повышенного трения обеспечивает гораздо большую избыточную поворачиваемость.Стандартный дифференциал передает большую часть крутящего момента на колесо, имеющее меньшее сопротивление. Использование дифференциала увеличивает трение внутри дифференциала, что более равномерно распределяет крутящий момент между ведущими колесами.
Дифференциал повышенного трения – решение, которого нет в повседневных автомобилях. Однако он используется в мощных спортивных моделях. При быстром повороте на автомобиль действует центробежная сила, из-за чего внутреннее колесо не так плотно прижимается к дороге, как внешнее – оно создает меньшее сопротивление.
Классический дифференциал передавал бы на них большую часть крутящего момента, а значит, внешнее колесо с большей тягой будет получать меньшую мощность. Такое поведение системы привода не способствует быстрой езде. В аналогичной ситуации с дифференциалом, оснащенным дифференциалом, он может эффективно передавать большую мощность на дорожное покрытие и, как следствие, быстрее преодолевать извилистую трассу.