Для чего нужен дифференциал: Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен — Официальная продажа грузовиков MAN и Mercedes, а также полуприцепов Wielton и Shmitz по России

Содержание

Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен

Главная
Статьи
Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен

Автор: Алексей Кокорин

Дифференциал как автомобильный механизм скоро отметит двухвековой юбилей, однако его конструкция за эти долгие годы хоть и совершенствовалась, но сохранила ключевые особенности. Что же такое дифференциал, и какую роль он выполняет в автомобиле?

1. Что такое дифференциал?

Дифференциал в автомобиле – это механизм, который позволяет передавать мощность и, следовательно, вращение от коробки передач к колесам, разделяя поток этой мощности на два, для каждого из колес одной оси, с возможностью изменять соотношение передаваемой к ним мощности, и, следовательно, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.

Проще говоря, дифференциал разделяет 100% мощности, передаваемой коробкой передач, на два потока для каждого из колес на одной оси, и эти потоки могут перераспределяться в зависимости от условий движений от 50:50 до 100:0.

2. Для чего нужен дифференциал?

Основное предназначение дифференциала – обеспечить возможность вращения колес на одной оси с разной скоростью с сохранением неразрывного потока крутящего момента. Для автомобиля это важно прежде всего в поворотах: ведь при движении по дуге колеса на внешней стороне поворота проходят больший путь, чем колеса на внутренней, а значит, должны вращаться с большей скоростью для сохранения стабильности машины.

Если же колеса на оси будут соединены жестко, то внутреннее колесо в повороте будет пробуксовывать. Для заднеприводного автомобиля это повышает риск заноса, а для переднеприводного радикально ухудшает управляемость и контроль автомобиля в повороте. Таким образом, обеспечение свободного и независимого вращения колес на одной оси с сохранением постоянства передачи на них крутящего момента от двигателя было одной из принципиальных задач с момента создания автомобиля – и это задача была успешно решена.

3. Как устроен дифференциал?

Дифференциал являет собой частный случай планетарной передачи. Физически он обычно представляет собой набор из четырех шестерней, вращение к которым передается пятой – ведомой шестерней главной передачи, объединенной с корпусом дифференциала, выполняющим роль водила. Главная передача – это набор из двух шестерней: ведущая получает вращение от КПП и передает его ведомой. Ведомая же шестерня главной передачи передает вращение через корпус на шестерни-сателлиты, а они, в свою очередь, находятся в зацеплении с солнечными шестернями, жестко закрепленными на приводных полуосях колес.

Когда автомобиль движется по прямой, шестерни-сателлиты неподвижны, и скорость вращения шестерни главной передачи равна скоростям вращения солнечных шестерней: колеса вращаются с одинаковой скоростью. В повороте же шестерни-сателлиты начинают вращаться, обеспечивая разницу скоростей солнечных шестерней и, следовательно, колес на внешней и внутренней стороне поворота.

4. Каковы недостатки дифференциала?

Главным недостатком дифференциала одновременно является его главное преимущество – возможность передавать до 100% мощности на одно из колес. Исходя из этого, в условиях, когда одно колесо имеет недостаточное сцепление с поверхностью, основная часть мощности будет передаваться именно на него. Таким образом, порой даже имея одно колесо на поверхности с достаточным сцеплением, автомобиль не может тронуться с места.

Для устранения этой проблемы были разработаны разнообразные конструкции – дифференциалы с повышенным внутренним сопротивлением (так называемые самоблоки) и дифференциалы с принудительной блокировкой, ручной или автоматизированной. В зависимости от конструкции и назначения они могут как изменять перераспределение потока мощности в пользу колеса с хорошим сцеплением с поверхностью, так и полностью замыкать дифференциал, заставляя колеса на оси вращаться с одинаковой скоростью. Разные типы таких дифференциалов мы рассмотрим в отдельных материалах.

Новые статьи

Дифференциал автомобиля – назначение, устройство, принцип работы

Дифференциал предназначен для передачи, изменения и распределения крутящего момента между двумя потребителями и обеспечения, при необходимости, их вращения с разными угловыми скоростями.

Дифференциал является одним из основных конструктивных элементов трансмиссии. Расположение дифференциала в трансмиссии автомобиля:

в заднеприводном автомобиле для привода ведущих колес – в картере заднего моста;
в переднеприводном автомобиле для привода ведущих колес – в коробке передач;
в полноприводном автомобиле для привода ведущих колес – в картере переднего и заднего мостов;
в полноприводном автомобиле для привода ведущих мостов – в раздаточной коробке.

Дифференциалы, используемые для привода ведущих колес, называются межколесными. Межосевой дифференциал устанавливается между ведущими мостами полноприводного автомобиля.

Конструктивно дифференциал построен на основе планетарного редуктора. В зависимости от вида зубчатой передач, используемой в редукторе, различают следующие виды дифференциалов: конический, цилиндрический и червячный.

Конический дифференциал применяется в основном в качестве межколесного дифференциала. Цилиндрический дифференциал устанавливается чаще между осями полноприводных автомобилей. Червячный дифференциал, ввиду своей универсальности, может устанавливаться как между колесами, так и между осями.

Устройство дифференциала рассмотрено на примере самого распространенного конического дифференциала. Составные части дифференциала являются характерными и для других видов дифференциалов. Конический дифференциал представляет собой планетарный редуктор и включает полуосевые шестерни с сателлитами, помещенные в корпус.

Корпус (другое наименование – чашка дифференциала) воспринимает крутящий момент от главной передачи и передает его через сателлиты на полуосевые шестерни. На корпусе жестко закреплена ведомая шестерня главной передачи. Внутри корпуса установлены оси, на которых вращаются сателлиты.

Сателлиты, играющие роль планетарной шестерни, обеспечивают соединение корпуса и полуосевых шестерен. В зависимости от величины передаваемого крутящего момента в конструкции дифференциала используется два или четыре сателлита. В легковых автомобилях применяется, как правило, два сателлита.

Полуосевые шестерни (солнечные шестерни) передают крутящий момент на ведущие колеса через полуоси, с которыми имеют шлицевое соединение. Правая и левая полуосевые шестерни могут иметь равное или различное число зубьев. Шестерни с равным числом зубьев образуют симметричный дифференциал, тогда как неравное количество зубьев характерно для несимметричного дифференциала.

Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент по осям в равных соотношениях, независимо от величины угловых скоростей ведущих колес. Благодаря этим свойствам симметричный дифференциал используется в качестве межколесного дифференциала.

Несимметричный дифференциал делит крутящий момент в определенном соотношении, поэтому устанавливается между ведущими осями автомобиля.

Работа дифференциала

В работе симметричного межколесного дифференциала можно выделить три характерных режима:

прямолинейное движение;
движение в повороте;
движение по скользкой дороге.

При прямолинейном движении колеса встречают равное сопротивление дороги. Крутящий момент от главной передачи передается на корпус дифференциала, вместе с которым перемещаются сателлиты. Сателлиты, обегая полуосевые шестерни, передают крутящий момент на ведущие колеса в равном соотношении. Так как сателлиты на осях не вращаются, полуосевые шестерни движутся с равной угловой скоростью. При этом частота вращения каждой из шестерен равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

При движении в повороте внутреннее ведущее колесо (расположенное ближе к центру поворота) встречает большее сопротивление, чем наружное колесо. Внутренняя полуосевая шестерня замедляется и заставляет сателлиты вращаться вокруг своей оси, которые в свою очередь увеличивают частоту вращения наружной полуосевой шестерни. Движение ведущих колес с разными угловыми скоростями позволяет проходить поворот без пробуксовки. При этом, в сумме частоты вращения внутренней и наружной полуосевых шестерен всегда равна удвоенной частоте вращения ведомой шестерни главной передачи. Крутящий момент, независимо от разных угловых скоростей, распределяется на ведущие колеса в равном соотношении.

При движении по скользкой дороге одно из колес встречает большее сопротивление, тогда как другое проскальзывает — буксует. Дифференциал, в силу своей конструкции, заставляет вращаться буксующее колесо с увеличивающейся скоростью. Другое колесо при этом останавливается. Сила тяги на буксующем колесе, по причине низкой силы сцепления, мала, поэтому и крутящий момент на этом колесе тоже мал. А так как дифференциал у нас симметричный, то на другом колесе крутящий момент тоже будет небольшим. Тупиковая ситуация – автомобиль не может сдвинуться с места.

Для продолжения движения необходимо увеличить крутящий момент на свободном колесе. Это осуществляется с помощью блокировки дифференциала.

Какова функция дифференциала в автомобиле?

Как и у большинства компонентов транспортного средства, у каждого из них есть определенная задача, которая помогает транспортному средству двигаться. Возможно, вы слышали о дифференциале автомобиля, но что это такое и что он делает?

Что такое дифференциал?

Дифференциал, являясь частью передней и/или задней оси, играет неотъемлемую роль в поворотах автомобиля. Дифференциал предназначен для привода пары колес, позволяя им вращаться с разной скоростью. Эта функция обеспечивает пропорциональные обороты между левым и правым колесами. Если внутренняя шина при повороте вращается на 15 об/мин меньше, чем при движении прямо, то внешняя шина будет вращаться на 15 об/мин больше, чем при движении прямо.

Например, когда ваш автомобиль поворачивает, внешнее колесо должно двигаться быстрее, чем внутреннее. Дифференциал распределяет равные количества крутящего момента на оба колеса. Это позволяет колесам реагировать на сопротивление или обеспечивать сцепление, чтобы колесо больше сопротивлялось вращению. Колесо с меньшим сопротивлением вращается быстрее.

Некоторые транспортные средства, например картинги, не оснащены дифференциалом. В этом случае оба ведущих колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью обычно на общей оси, приводимой в движение простым цепным приводом. Транспортные средства с передним приводом имеют другую конструкцию, заключающуюся в том, что мост и дифференциал в сборе расположены в узле трансмиссионного моста или в коробке передач.

Три типа дифференциалов

Открытый дифференциал — старейшая и наиболее распространенная конструкция, подходящая для различных марок и моделей автомобилей. Это самый простой, надежный и широко используемый тип дифференциала. Шестерня с приводом, расположенная на конце карданного вала, входит в зацепление с зубчатым венцом, который затем передает мощность на обе оси через другой набор шестерен. Единственным недостатком его конструкции является то, что когда одно колесо начинает проскальзывать, вся мощность, по сути, передается на колесо с наименьшим сцеплением, что делает эту установку непригодной для скалолазания или скоростных гонок.

Ограниченное скольжение похоже на открытый дифференциал, но использует встроенную систему сцепления. Механизм сцепления блокирует левую и правую стороны оси вместе, когда колесо теряет сцепление с дорогой. Это предпочтительная система для высокопроизводительных транспортных средств, таких как дрэг-рейсеры и автомобили, буксирующие тяжелые грузы.

Torque-Vectoring — это новейшая и лучшая дифференциальная технология. Управление вектором крутящего момента включает в себя сложный набор датчиков и электроники для получения данных от системы рулевого управления, положения дроссельной заслонки, дорожного покрытия и т. д., что дает возможность распределять мощность на каждое колесо в соответствии с данными. Эта опция обеспечивает максимальное сцепление с дорогой при прохождении поворотов, значительно повышая производительность.

Уход за дифференциалом

Регулярное техническое обслуживание любого автомобиля требует замены масла, ремней, шлангов и других жидкостей. Дифференциальная жидкость не является исключением. Дифференциальное масло используется для смазывания МКПП и дифференциалов. Это похоже на важность моторного масла для двигателя. Он играет жизненно важную роль в защите дифференциала и трансмиссии, обеспечивая их безопасную и бесперебойную работу.

Отработанная дифференциальная жидкость со временем загрязняется и загрязняется. Продолжать движение с загрязненной жидкостью рискованно, так как это может вызвать ненужный износ компонентов, что приведет к необратимому повреждению. Признаки того, что вашему дифференциалу требуется обслуживание:

- Жужжание только при замедлении.
- Вой или визг при разгоне на малых или больших скоростях.
- Урчание или жужжание на скорости более 20 миль в час, но меняется при повороте.
- Регулярный лязг через каждые несколько футов или при начале движения.
- Постоянная вибрация, усиливающаяся со скоростью автомобиля.

Планируйте, чтобы ваша дифференциальная жидкость, также известная как трансмиссионное масло, или масло в трансмиссиях, заменялась обученным техническим специалистом каждые 30 000 миль, но не более 60 000 миль. Чистое, свежее масло обеспечивает лучшую защиту дифференциала, что делает езду более безопасной. Как и в случае с любым другим компонентом автомобиля, хорошо смазанные детали обеспечивают оптимальную работу.

Обслуживание дифференциала

Ваш легковой или грузовой автомобиль не сможет далеко уехать без возможности поворачивать. Смазочная жидкость в дифференциале отводит тепло от шестерен, продлевая срок их службы и удерживая вас на дороге. Для любого технического обслуживания, включая замену масла, промывку тормозов или обслуживание дифференциала, обращайтесь в Sun Auto Service! Мы являемся экспертами в области полного ремонта и обслуживания автомобилей. Наши сертифицированные техники ASE прошли специальную подготовку по всем аспектам ухода за автомобилями всех марок и моделей легковых автомобилей и легких грузовиков. У нас есть рейтинг A+ от Better Business Bureau, и легко понять, почему. Мы гарантируем свою работу в письменной форме и предоставляем только те услуги, которые вы разрешаете. Зачем обращаться к дилеру, если Sun Auto Service является альтернативой номер один? Запишитесь на прием для следующего обслуживания и узнайте, что делает Sun Auto Service лучшим выбором в области автомобильного обслуживания.

Дифференциальный диагноз: медицинский тест MedlinePlus

Чтобы использовать функции обмена на этой странице, включите JavaScript.

Что такое дифференциальный диагноз?

Не каждое заболевание можно диагностировать с помощью простого лабораторного исследования. Многие состояния вызывают схожие симптомы. Например, многие инфекции вызывают лихорадку, головные боли и утомляемость. Многие расстройства психического здоровья вызывают грусть, тревогу и проблемы со сном.

Дифференциальный диагноз рассматривает возможные заболевания, которые могут быть причиной ваших симптомов. Он часто включает в себя несколько тестов. Эти тесты могут исключить заболевания и/или определить, нужно ли вам дополнительное тестирование.

Как это используется?

Дифференциальный диагноз используется для диагностики нарушений физического или психического здоровья, вызывающих схожие симптомы.

Как мой врач будет проводить дифференциальную диагностику?

Большинство дифференциальных диагнозов включают медицинский осмотр и сбор анамнеза. Во время истории болезни вас спросят о ваших симптомах, образе жизни и предыдущих проблемах со здоровьем. Вас также спросят о проблемах со здоровьем в вашей семье. Ваш врач может также заказать лабораторные тесты на различные заболевания. Лабораторные анализы часто проводятся на крови или моче.

При подозрении на психическое расстройство вы можете пройти обследование психического здоровья. Во время обследования психического здоровья вам будут задавать вопросы о ваших чувствах и настроении.

Точные тесты и процедуры будут зависеть от ваших симптомов.

Например, вы можете обратиться к своему лечащему врачу из-за кожной сыпи. Сыпь может быть вызвана самыми разными состояниями. Причины могут варьироваться от легкой аллергии до опасных для жизни инфекций. Чтобы провести дифференциальную диагностику сыпи, ваш лечащий врач может:

Проведите тщательный осмотр своей кожи
Спросите, подвергались ли вы воздействию каких-либо новых продуктов, растений или других веществ, которые могут вызвать аллергию
Спросите о недавних инфекциях или других заболеваниях
Для сравнения обратитесь к медицинским учебникам как ваша сыпь выглядит на сыпь при других состояниях
Выполнение анализов крови и/или кожи

Эти шаги могут помочь вашему поставщику сузить выбор того, что вызывает вашу сыпь.

Что означают мои результаты?

Ваши результаты могут содержать информацию о заболеваниях, которых у вас нет. Важно изучить эту информацию, чтобы сузить возможности потенциальных расстройств. Результаты также могут помочь вашему врачу определить, какие дополнительные анализы вам нужны. Это также может помочь определить, какие методы лечения могут вам помочь.

Что еще мне нужно знать о дифференциальной диагностике?

Дифференциальный диагноз может занять много времени. Но это может помочь убедиться, что вы получите правильный диагноз и лечение.

Ссылки

Боснер Ф., Пикерт Дж., Стибейн Т. Обучение дифференциальной диагностике в первичной медико-санитарной помощи с использованием подхода «перевернутый класс»: удовлетворенность учащихся и приобретение навыков и знаний. BMC Med Educ [Интернет]. 1 апреля 2015 г. [цитировано 27 октября 2018 г.]; 15: 63. Доступно по адресу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4404043/?report=classic
Эли Дж.В., Стоун М.С. Генерализованная сыпь: Часть I. Дифференциальный диагноз. Am Fam Врач [Интернет]. 2010 г., 15 марта [цитировано 27 октября 2018 г.]; 81 (6): 726–734. Доступно по адресу: https://www.aafp.org/afp/2010/0315/p726.html
Endometriosis.net [Интернет]. Филадельфия: Союз здравоохранения; c2018. Дифференциальный диагноз: состояния здоровья с симптомами, сходными с эндометриозом; [цитировано 27 октября 2018 г. ]; [около 2 экранов]. Доступно по адресу: https://endometriosis.net/diagnosis/exclusion
JEMS: Журнал неотложной медицинской помощи [Интернет]. Талса (ОК): PennWell Corporation; c2018. Дифференциальные диагнозы важны для исхода пациента; 29 февраля 2016 г. [цитировано 27 октября 2018 г.]; [около 2 экранов]. Доступно по адресу: https://www.jems.com/articles/print/volume-41/issue-3/departments-columns/case-of-the-month/ Differential-diagnoses-are-important-for-patient-outcome .html
Национальный институт старения [Интернет]. Bethesda (MD): Министерство здравоохранения и социальных служб США; Получение истории болезни пожилого пациента; [цитировано 27 октября 2018 г.]; [около 3 экранов]. Доступно по адресу: https://www.nia.nih.gov/health/obtaining-older-patients-medical-history
Ричардсон С.В., Глаззиу П.Г., Полашенски В.А., Уилсон М.С. Новое поступление: данные о дифференциальной диагностике. БМЖ [Интернет]. ноябрь 2000 г. [цитировано 27 октября 2018 г.]; 5 (6): 164–165.

ООО «Центр Грузовой Техники»