Как устроен дифференциал автомобиля: Что такое дифференциал и как он работает

что это, значение, принцип работы

Задний мост — это элемент трансмиссии в задней части автомобиля передающий крутящий момент от кардана на задние колеса.

Функции заднего моста

Данный агрегат выполняет три задачи:

• Передает крутящий момент на ведущие колеса. Он увеличивает крутящий момент за счет понижающей передачи. Также он меняет плоскость вращения, позволяя коленвалу, вращающемуся вдоль оси авто, крутить колеса, оси вращения которых перпендикулярны кузову.

• Позволяет колесам вращаться с разными угловыми скоростями. Этот эффект достигается с помощью дифференциала, перераспределяющего крутящий момент. На внедорожниках добавлена возможность блокировки дифференциала, благодаря чему автомобиль может преодолеть сложный участок, на котором буксует одно из колес.

• Служит опорой для колес и задней части кузова. Балка заднего моста удерживает ведущие полуоси, а сам он крепится к кузову с помощью элементов подвески: тяг, пружин или рессор, амортизаторов.

Устройство заднего моста в авто

Конструкция агрегата показана на рисунке. Элементы заднего моста установлены в литом корпусе редуктора и балке. Система работает следующим образом:

• карданный вал, прикрученный к фланцу, вращает ось, на которой находится ведущая шестерня главной передачи;

• ведомая шестерня, которая расположена под углом 90 градусов к ведущей, вращается и приводит в движение сателлиты;

• сателлиты крутят шестерни полуосей, которые вращают колеса.

За счет разности диаметров шестерен угловая скорость уменьшается, а крутящий момент растет. Передаточное число главной передачи отличается на разных моделях автомобилей и колеблется в районе 4. На пикапах и фургонах он больше, на скоростных автомобилях меньше.

Применяются одинарные и двойные главные передачи, отличающиеся количеством шестерен. В заднем мосту могут применяться четыре типа зубчатых передач:

• Цилиндрические, оси вращения которых параллельны. Такие передачи имеют самый высокий КПД.

• Конические, с осями вращения, расположенными под углом (как правило, прямым). Их достоинство — неплохой КПД, недостаток — большой размер и вес.

• Червячные — компактные и бесшумные передачи с низким КПД. Не применяются на серийных легковых автомобилях и грузовиках.

• Гипоидные — легкие и небольшие шестерни с высоким КПД.

Кроме перечисленных деталей, задний мост может включать муфты и шестерни для автоматической или ручной блокировки дифференциала. Такие решения используются на внедорожниках и спецтехнике.

Кроме перечисленных деталей, в заднем мосту установлены подшипники качения, обеспечивающие свободное вращение шестерен и полуосей. Для снижения сопротивления вращению и продления срока службы агрегата, корпус редуктора наполнен трансмиссионным маслом. Для проверки его уровня, доливки и замены имеется специальная пробка, которая вкручивается в отверстие с резьбой по краям.

Во время эксплуатации автомобиля необходимо периодически контролировать уровень масла в заднем мосту и менять его с периодичностью, указанной в регламенте обслуживания.

Чтобы масло не вытекало, в местах выхода полуосей установлены сальники из маслостойкой резины или полимеров.

Дифференциал автомобиля — устройство, фото, типы.

Многие покупатели при выборе внедорожника наверняка сталкивались в описании той или иной модели с термином «электронная блокировка дифференциала». Но что это такое, и как работает этот самый дифференциал, знают далеко не все потенциальные владельцы автомобилей этого класса. В нашем сегодняшнем материале мы подробно расскажем, для чего машине дифференциал, каковы его разновидности и на какие автомобили он устанавливается.

На фото самоблокирующиеся дифференциалы

История создания и назначение дифференциала

На автомобилях, оснащенных двигателем внутреннего сгорания, дифференциал появился через несколько лет после их изобретения. Дело в том, что первые экземпляры машин, приводимых в действие двигателем, имели очень плохую управляемость. Оба колеса на одной оси при повороте вращались с одинаковой угловой скоростью, что приводило к пробуксовке колеса, идущего по внешнему, большему, чем внутренний, диаметру. Решение проблемы было найдено просто: конструкторы первых автомобилей с ДВС позаимствовали у паровых повозок дифференциал – механизм, изобретенный в 1828 году французским инженером Оливером Пекке-Ром. Он представлял собой устройство, состоящее из валов и шестерней, через которые крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса. Но после установки на автомобиль дифференциала обнаружилась еще одна проблема – пробуксовка колеса, утратившего сцепление с дорогой.

Обычно это проявлялось, когда автомобиль двигался по дороге, покрытой участками льда. Тогда колесо, попавшее на лед, начинало вращаться с большей скоростью, чем то, которое находилось на грунте или бетоне, что в итоге приводило к заносу автомобиля. Тогда конструкторы задумались об усовершенствовании дифференциала с тем, чтобы при подобных условиях оба колеса вращались с одинаковой скоростью и автомобиль не заносило. Первым, кто проводил эксперименты с созданием дифференциала с ограниченным проскальзыванием, стал Фердинанд Порше.

Фердинанд Порше

Ему понадобилось три года, чтобы разработать, протестировать и выпустить на рынок так называемый кулачковый дифференциал – первый механизм с ограниченным проскальзыванием, который устанавливался на первые модели марки Volkswagen. Впоследствии инженеры разработали различные виды дифференциалов, о которых речь пойдет ниже.

В автомобиле дифференциал выполняет три функции: 1) передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, 2) задает колесам разные угловые скорости, 3) служит понижающей передачей в сочетании с главной передачей.

Устройство дифференциала

Усовершенствованный автомобильными конструкторами дифференциал устроен в виде планетарной передачи, где крутящий момент от двигателя передается через карданный вал и коническую зубчатую передачу на корпус дифференциала. Тот, в свою очередь, направляет крутящий момент на две шестерни, а уже они распределяют момент между полуосями. Сцепление между шестернями-сателлитами и полуосями имеет две степени свободы, что позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями.

Устройство дифференциала.

Таким образом, дифференциал обеспечивает разную скорость вращения колес, расположенных на одной оси, что предотвращает и пробуксовку при повороте. После того, как был изобретен полный привод, у автомобиля появилось два, а впоследствии и три (с межосевым) дифференциала, которые распределяли крутящий момент между ведущими осями.

Уже понятно, что без дифференциала не обходится ни один автомобиль. В передне- и заднеприводных автомобилях он расположен на ведущей оси. Если у автомобиля сдвоенная ведущая ось, то здесь в конструкции трансмиссии применяют два дифференциала — по одному на каждую ось. В полноприводных машинах дифференциалов два (для моделей с подключаемым полным приводом – по одному на каждую ось) или три (для моделей с постоянным полным приводом – по одному на каждую ось, плюс межосевой дифференциал, который распределяет крутящий момент между осями). Кроме количества механизмов, устанавливаемых на автомобили с разными типами приводов, дифференциалы различают по виду блокировки.

Разновидности дифференциалов

По виду блокировки дифференциалы делятся на два – ручная и электронная блокировка. Ручная, как следует из названия, производится водителем вручную при помощи кнопки или тумблера. В этом случае шестерни-сателлиты механизма блокируются, ведущие колеса двигаются с одинаковой скоростью. Обычно ручная блокировка дифференциала предусмотрена на внедорожниках.

Ее рекомендуется включать при преодолении сложного бездорожья и отключать при выезде на обычные дороги.

Электронная или автоматическая блокировка дифференциала осуществляется при помощи электронного блока управления, который, анализируя состояние дорожного покрытия (используется информация с датчиков ABS и антипробуксовочной системы), сам блокирует шестерни-сателлиты.

Задний дифференциал с электронным управлением Range Rover Sport

По степени блокировки это устройство делится на дифференциал с полной блокировкой и дифференциал с частичной блокировкой шестерен-сателлитов.

Полная блокировка дифференциала предполагает 100%-ную остановку вращения шестерен-сателлитов, при которой сам механизм начинает выполнять функцию обычной муфты, передавая равнозначный крутящий момент на обе полуоси. Вследствие этого оба колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. Если же одно из колес теряет сцепление с дорогой, весь крутящий момент передается на колесо с лучшим сцеплением, что позволит преодолеть бездорожье. Такое устройство дифференциала используется на внедорожниках Toyota Land Cruiser, Mercedes-Benz G-Class и других.

Полная блокировка дифференциала

Частичная блокировка дифференциала предполагает неполную остановку вращения шестерен-сателлитов, то есть с проскальзыванием. Достигается такой эффект за счет так называемых самоблокирующихся дифференциалов. В зависимости от того, каким образом срабатывает этот механизм, их делят на два вида: Speed sensitive (функционируют при разнице в угловых скоростях вращения полуосей) и Torque sensitive (функционируют при уменьшении крутящего момента на одной из полуосей). Такое устройство дифференциала используется на внедорожниках Mitsubishi Pajero, Audi с системой полного привода Quattro, BMW с системой X-Drive и так далее.

Дифференциалы, относящиеся к группе Speed sensitive, имеют разную конструкцию. Существует механизм, в котором роль дифференциала играет вискомуфта. Она представляет собой резервуар, расположенный между полуосью и ротором карданного вала, заполненный специальной вязкой жидкостью, в которую, в свою очередь, погружены диски, сочлененные с полуосью и ротором. Когда угловая скорость вращения колес разнится (одно колесо вращается быстрее другого), диски в резервуаре тоже начинают вращаться с разными скоростями, но вязкая жидкость постепенно выравнивает их скорость, и, соответственно, крутящий момент. Как только угловые скорости обоих колес сравняются, вискомуфта отключается. По своим характеристикам вискомуфта менее надежна, чем фрикционный дифференциал, поэтому ее устанавливают на машины, предназначенные для преодоления бездорожья средней степени или спортивные модификации автомобилей.

Еще один механизм дифференциала, относящийся к группе Speed sensitive – героторный дифференциал. Здесь роль блокировки, в отличие от вискомуфты, играет масляный насос и фрикционные пластины, которые монтируются между корпусом дифференциала и шестерней-сателлитом полуосей. Но принцип действия во многом схож с таковым у вискомуфты: при возникновении разницы в угловых скоростях ведущих колес насос нагнетает масло на фрикционные пластины, которые под давлением блокируют корпус дифференциала и шестерню полуоси до тех пор, пока скорости вращения колес не сравняются. Как только это происходит, насос перестает работать и блокировка отключается.

Дифференциалы, относящиеся к группе Torque sensitive, тоже имеют разную конструкцию. К примеру, есть механизм, в котором используется фрикционный дифференциал. Его особенностью является разность угловых скоростей вращения колес при движении автомобиля на прямой и в повороте. При езде по прямой дороге угловая скорость обоих колес одинаковая, а при прохождении поворота ее значение различно для каждого колеса. Это достигается за счет установки между корпусом дифференциала и шестерней-саттелитом фрикциона, который способствует улучшению передачи крутящего момента на колесо, утратившее сцепление с дорогой.

Еще один тип дифференциалов — с гипоидным (червячным или винтовым) и косозубым зацеплением. Их условно делят на три группы.

Первая – с гипоидным зацеплением, в которой у каждой полуоси есть собственные шестерни-сателлиты. Они объединятся между собой при помощи прямозубого зацепления, причем ось шестерни располагается по отношению к полуоси перпендикулярно. При возникновении разницы в угловых скоростях ведущих колес, шестерни полуосей расклиниваются, образуется трение между корпусом дифференциала и шестернями. Происходит частичная блокировка дифференциала и крутящий момент передается на ту ось, угловая скорость вращения которой меньше. Как только угловые скорости колес выровняются, происходит деактивация блокировки.

Вторая – с косозубым зацеплением, в которой у каждой полуоси также есть свои шестерни-сателлиты (они винтовые), но их оси располагаются параллельно полуосям. А объединяются эти агрегаты между собой при помощи косозубого зацепления. Сателлиты в этой механизме установлены в специальных нишах на корпусе дифференциала. Когда угловая скорость вращения колес различается, происходит расклинивание шестерен, и они, сопрягаясь с шестернями в нишах корпуса дифференциала, частично блокируют его. При этом крутящий момент направляется на ту полуось, скорость вращения которой меньше.

Третья – с косозубыми шестернями полуосей и винтовыми шестернями сателлитов, которые располагаются параллельно друг другу. Такой тип используется в конструкции межосевого дифференциала. Благодаря планетарной конструкции дифференциала, имеется возможность посредством частичной блокировки смещать крутящий момент на ту ось, угловая скорость вращения колес которой меньше. Диапазон такого смещения весьма широк – от 65/35 до 35/65. При установлении равнозначной угловой скорости вращения колес передней и задней оси дифференциал разблокируется.

Эти группы дифференциалов получили самое широкое применение в автомобилестроении: их устанавливают как на «гражданские» модели, так и на спортивные.

Что такое дифференциал и как он работает — Рамблер/авто

Двигатель, коробка передач, рулевое управление, подвеска и, конечно, кузов — важнейшие составляющие конструкции автомобиля. Но не только. Не следует забывать про дифференциал, без которого ездить было бы очень сложно. Итак, что такое дифференциал?

О дифференциале знают не все водители, но ощущают его работу постоянно. Дело в том, что при прохождении поворотов колеса автомобиля проходят разный по длине путь. Внешнее по отношению к центру поворота колесо преодолевает более длинное расстояние И разница между путем его и внутреннего колеса по мере увеличения крутизны поворота только увеличивается. Соответственно, каждое из колес вращается с разной скоростью.

Если между колесами существует жесткая связь, то в поворотах они будут проскальзывать и, как следствие, покрышки начнут быстро изнашиваться, расход топлива увеличится, а управляемость и курсовая устойчивость перейдут в разряд условных понятий. На машине, у которой колеса одной оси зафиксированы друг относительно друга получится хорошо ездить боком — к слову, некоторые дрифтеры используют так называемую заварку, приваривая полуоси к сателлитам дифференциала. Но мы все-таки говорим о гражданской, а не спортивной эксплуатации.

Для чего нужен дифференциал

Данное устройство, будучи установленным между колесами (межколесный дифференциал) позволяет ведомым валам вращаться с разными угловыми скоростями. Кроме того, он участвует в передаче крутящего момента на колеса — распределяет тягу или, если речь идет о межосевом дифференциале, то делит ее между передними и задними колесами (ведущей передней и задней осью).

Как устроен дифференциал

Традиционный дифференциал устроен просто и гениально. Принципиальная схема его единая, но некоторые сопутствующие технические нюансы могут отличаться в зависимости от типа привода автомобиля.

Наиболее распространенный конический симметричный дифференциал состоит из следующих основных компонентов — корпус, сателлиты (малые конические шестерни), ось сателлитов и полуосевые шестерни. Ведущая шестерня ведущего вала имеет форму конуса и обеспечивает контакт с механизмом дифференциала, а ведомая шестерня приводится ведущей шестерней. Вместе они представляют собой главную передачу или главную пару.

Кстати, дифференциал называется симметричным, поскольку распределяет подводимую тягу поровну вне зависимости от соотношения угловых скоростей колес.

Как работает дифференциал

При прямолинейном движении сателлиты не вращаются относительно своей оси, при этом каждый из них поровну делит крутящий момент ведомой шестерни главной передачи между шестернями полуосей. Все меняется, когда автомобиль движется в повороте, а колесам приходится преодолевать разное расстояние и вращаться с различной скоростью (внешнее вращается быстрее, а внутреннее медленнее). Происходит вращение сателлитов — они обегают шестерни полуосей и делят крутящий момент пополам между колесами, перераспределяя при этом мощность.

Сколько дифференциалов применяется

Количество дифференциалов может отличаться в зависимости от типа привода. На автомобилях, имеющих одну ведущую ось, присутствует один межколесный дифференциал, который объединен с главной передачей. На полноприводных автомобилях межколесные дифференциалы устанавливаются в каждой ведущей оси. Также устанавливается межосевой дифференциал — он распределяет мощность между ведущими осями в зависимости от длины пути, который проходят колеса.

В системе полного привода типа парт-тайм межосевой дифференциал не применяется — передняя ось подключается жестко и со всеми ведущими колесами эксплуатация допустима только в условиях, когда возможно их взаимное проскальзывание. То есть, в снегу, в грязи, в песке. На ровной твердой поверхности езда с подключенной передней осью провоцирует повышенный износ элементов системы полного привода типа парт-тайм.

Недостаток дифференциала

Применение блокировок, речь о которых пойдет ниже, обусловлено главным недостатком конструкции дифференциала. Дело в том, что дифференциал способен передавать до 100% мощности на одно из ведущих колес. Соответственно, если колесо теряет сцепление с дорогой, то автомобиль не сможет тронуться с места, так как второе не вращается. Происходит это из-за того, что момент сопротивления вращению свободно вращающегося колеса минимален, а, соответственно минимален и крутящий момент, который к нему подводится. Значит, минимальна тяга и на противоположном колесе. И пусть вас это не удивляет, ведь крутящего момента без сопротивления не бывает.

Механизмы блокировки дифференциала

Наиболее простой считается так называемая ручная принудительная блокировка дифференциала, которую обычно можно увидеть на внедорожниках. Происходит блокировка сателлитов благодаря блокировочным муфтам. Система простая и надежная, от водителя требуется лишь не забывать ее отключать при движении по ровному твердому покрытию, иначе можно вывести из строя главную пару и мост.

Противоположностью ручной механической блокировке является электронная блокировка или электронная имитация. Применяется она на современных автомобилях, чьи вспомогательные системы позволяют реализовать данный принцип, собственно, без дополнительного механизма в дифференциале. Одно из колес начинает «обгонять» другое, управляющий блок антипробуксовочной системы получает соответствующий сигнал и колесо замедляется тормозными механизмами. Так как у автомобилей с электронной имитацией блокировки применяется свободный дифференциал, то мощность передается на колесо, имеющее недостаточное сцепление с поверхностью. Электронная имитация позволяет преодолевать пересеченную местность и бороться с диагональным вывешиванием, но ее эффективность может снижать недостаточное быстродействие.

Вопросы касательно быстроты срабатывания есть и к вязкостной муфте (вискомуфте). Устроена она следующим образом. В корпус главной пары установлены два пакета дисков, соединенные с левой и правой полуосью, пространство между которыми заполнено вязкостной жидкостью. При нагреве она меняет свои свойства. Когда одна из полуосей начинает вращаться с более высокой угловой скоростью чем другая, вязкость жидкости прогрессивно возрастает. Она сцепляет диски и выравнивает угловые скорости.

Эффективными типами блокировок дифференциалов является Torsen (сложно устроенный механический самоблокирующийся дифференциал с набором червячных шестерен) и винтовые, дисковые, кулачковые и другие механизмы на основе планетарной передачи, которым мы посвятим отдельный материал.

Все четыре колеса… Часть 2

Полный привод дает немалые преимущества дорожному автомобилю в сложных условиях движения. Рассмотрим эволюцию полноприводных трансмиссий на примере продукции компании Honda Motor.

Но сначала закончим рассуждения, начатые в предыдущей статье. Еще активнее воздействовать на поворачиваемость автомобиля можно с помощью полностью управляемой трансмиссии, которая также позволяет перераспределять крутящий момент между колесами каждой оси. Неравенство тяговых реакций на правом и левом колесе приводит к появлению дополнительного поворачивающего момента:

Мпов = (Rxп – Rxл) B, где B – колея.

Если направление момента совпадает с направлением угловой скорости автомобиля, усиливается тенденция к избыточной поворачиваемости, если направления противоположны – к недостаточной. Такой прием эффективен для оперативной корректировки траектории.

Так что полный привод «подорожного» автомобиля не столько средство повышения его проходимости, сколько действенная мера улучшения устойчивости, управляемости и, в конечном счете, безопасности. А теперь перейдем к обещанным автомобилям Honda.

Полноприводные автомобили для японцев не блажь, а жизненная необходимость. На северном острове Хоккайдо обильные снегопады – обычное дело, и два метра выпавшего за ночь снега никого не удивят. А если учесть еще сопки, покрывающие все острова, то преимущества полноприводного автомобиля в зимний период будут кстати. Не случайно все без исключения японские автопроизводители выпускают полноприводные версии своих автомобилей, начиная от самых маленьких моделей и заканчивая автомобилями представительского класса. Honda – сравнительно молодая компания, она приступила к массовому производству автомобилей в середине 1960-х. Поскольку машины, сошедшие с конвейера в 1970-х годах и раньше, на дорогах уже не встречаются, мы начнем наш рассказ с начала 1980-х.

Среди моделей, базирующихся на платформе Honda Civic 1983 года, была полноприводная версия с кузовом «универсал повышенной вместимости» – Civic Shuttle. Двигатель располагался спереди поперек, коробка передач могла быть механической или автоматической с постоянным приводом на передние колеса. Задний мост представлял собой неразрезную балку. Его главная передача соединялась с ведомой шестерней главной передачи переднего моста через кардан и угловой редуктор с кулачковой муфтой. В обычных условиях автомобиль был переднеприводным. Для подключения заднего моста нужно было остановиться и нажать клавишу 4WD. При этом срабатывал электромагнитный клапан, разрежение из впускного коллектора двигателя втягивало диафрагму вакуумного сервопривода и муфта соединяла кардан с редуктором. Поскольку межосевого дифференциала не было, двигаться в режиме 4WD можно было с ограниченной скоростью. При увеличении скорости примерно до 40 км/ч электроника выключала питание электромагнитного клапана. Кулачковая муфта разъединялась, и автомобиль становился переднеприводным. Чтобы вновь включить полный привод, требовалось опять остановиться и повторить все сначала. Конечно, такая схема не очень удобна для использования, что было учтено при разработке следующего поколения «сивиков».

На машинах, выпускавшихся с 1988 года, подключение заднего моста происходило автоматически. Для этого в разрыв кардана была установлена вязкостная муфта (вискомуфта). В обычных условиях движения муфта позволяла передней и задней половинам кардана вращаться с несколько отличающейся частотой, т. е. выполняла функцию межосевого дифференциала. С увеличением разницы скоростей вращения колес передней и задней осей (при проскальзывании ведущих колес) внутреннее трение в муфте росло и часть крутящего момента передавалась на задние колеса. Такая схема, безусловно, привлекательна своей простотой, благодаря чему она также «привлекла» внимание конструкторов Audi, VW, Porsche, Volvo и др. Вместе с тем она имеет очевидные эксплуатационные недостатки. Представим, что автомобиль на заснеженной дороге съехал с раскатанной колеи и одним передним колесом провалился в снег. Пока передние колеса буксуют, вискомуфта прогревается и все большая часть крутящего момента передается на задние колеса. К тому времени, когда она заблокируется полностью, передние колеса окончательно зароются в снег, автомобиль ляжет передней осью на дорогу, и не факт, что теперь полный привод поможет ему самостоятельно выбраться из ситуации. Допустим, что автомобиль, буксуя, все же преодолел заснеженный участок дороги и выехал на асфальт. Горячая вискомуфта все еще заблокирована, что равносильно отсутствию межосевого дифференциала. Движение с высокой скоростью на автомобиле, трансмиссия которого находится в таком состоянии, небезопасно. Таким образом, главный недостаток трансмиссий с вискомуфтой – большая инерционность этого устройства, которая не лучшим образом сказывается на эксплуатационных характеристиках автомобиля, а в некоторых ситуациях – на его управляемости и, как следствие, безопасности. К тому же вискомуфта имеет ограниченный ресурс – с течением времени физикохимические свойства наполняющей ее силиконовой жидкости деградируют, и муфта утрачивает свои функции.

Тем не менее вискомуфты в те годы использовались достаточно широко, и в 1989 году Honda выпустила еще один «вязкостный» вариант трансмиссии. Кардан через кулачковую муфту, установленную непосредственно в корпусе редуктора заднего моста, вращал ведущую шестерню главной передачи. Дифференциала в редукторе заднего моста не было – вместо него использовались две вискомуфты. Каждая передавала крутящий момент с ведомой шестерни главной передачи на свое колесо. С «горячими» вискомуфтами трансмиссия приобретала свойства, аналогичные трансмиссии с заблокированными межосевым и задним межколесным дифференциалами. Например, автомобиль мог двигаться даже при диагональном вывешивании колес. Но была и оборотная сторона медали. При торможении блокированные муфты выравнивали скорости вращения всех колес. Это затрудняло определение реальной скорости движения автомобиля и момента начала блокировки колес, что создавало трудности для работы АБС. Выход был только один – при торможении с помощью электромагнита выключать кулачковую муфту, разрывая связь между передним и задним мостами. В автоматических и механических трансмиссиях этих автомобилей, как правило, была еще одна передача SL. Ее передаточное отношение было еще ниже, чем у первой передачи, что повышало вездеходные качества автомобиля.

Преодолевая сложный участок дороги, рядовой водитель вовсе не хочет совершать какие-либо сложные манипуляции органами управления автомобилем. Его желание – добраться до места назначения, прилагая при этом минимум усилий. Поэтому в идеале автомобиль все должен делать сам, в том числе автоматически адаптировать режим работы трансмиссии к изменяющимся условиям движения. И такие трансмиссии были созданы.

В 1993 году автомобили Honda стали оснащаться новой полноприводной трансмиссией, получившей название Real Time Dual Pump System. В редукторе заднего моста был установлен многодисковый фрикцион, соединяющий кардан с ведущей шестерней главной передачи. Фрикцион управляется гидравлической системой, принцип работы которой рассмотрим подробнее. Гидравлическая часть состоит из двух насосов. Первый насос приводится от карданного вала, т. е. вращается с частотой, пропорциональной скорости вращения колес переднего моста. Второй насос имеет привод от хвостовика ведущей шестерни главной передачи заднего моста, его скорость пропорциональна скорости вращения задних колес. При движении автомобиля соединенные последовательно насосы забирают масло из картера заднего редуктора и возвращают его обратно. Если скорости вращения колес переднего и заднего мостов примерно равны, производительность насосов одинакова и масло просто циркулирует по кругу. При пробуксовке хотя бы одного из передних колес кардан начинает вращаться быстрее хвостовика ведущей шестерни заднего редуктора. Первый насос перекачивает больше масла, чем второй. Вследствие этого в магистрали, соединяющей насосы, появляется давление, которое воздействует на фрикцион и плавно включает задний мост. Как только задний мост полностью включился, его скорость вращения сравнивается со скоростью переднего моста и давление масла уменьшается до нуля. Фрикцион размыкается, отключая тем самым привод на задний мост. Если передние ведущие колеса вновь начнут вращаться быстрее задних колес, весь цикл повторится снова. Таким образом, система включает полный привод в повторнократковременном режиме до тех пор, пока автомобиль не преодолеет сложный участок дороги.

В гидравлической схеме также используется несколько клапанов.

Они позволяют включать полный привод при движении задним ходом, а при торможении автомобилей без АБС дают возможность задним колесам вращаться быстрее передних. При срабатывании фрикциона вследствие трения скольжения выделяется тепло. В тяжелых дорожных условиях при частых включениях заднего моста масло в редукторе нагревается. Если температура масла поднимется примерно до 120 °C, срабатывает термоклапан и задний мост отключается. После снижения температуры до рабочей полный привод сможет включиться вновь.

Подключение заднего моста происходит очень быстро. Взять, к примеру, троганье с места с пробуксовкой одного из передних колес. В то время как буксующее колесо совершит два оборота, кардан сделает примерно восемь оборотов. Этого хватит, чтобы передний насос (при неподвижном заднем насосе) создал давление масла, достаточное для срабатывания многодискового фрикциона. В режиме полного привода пробуксовка переднего колеса прекратится, и автомобиль сдвинется с места.

Полностью автоматическая работа, простая конструкция и высокое быстродействие позволили 10 лет использовать данный вариант полноприводной трансмиссии почти на всех моделях автомобилей Honda. Тем не менее в 2004 году в конструкцию внесли изменение. Между ведущими и ведомыми дисками фрикциона установили устройство, названное Camdriven realtime AWD mechanism. По сути, это механический усилитель, состоящий из двух колец с шестью наклонными канавками, в которые уложены шарики. Стоит гидравлике лишь немного сжать пакет дисков, как кольца поворачиваются друг относительно друга и раздвигаются, сжимая диски еще сильнее. Причем чем больше передаваемый момент, тем больше сжимаются диски. С усовершенствованным фрикционом уменьшилось время включения полного привода и возрос передаваемый на задний мост крутящий момент. Это не удивительно – аналогичная конструкция механического усилителя используется во фрикционных тормозных механизмах бронетанковой техники.

У многих читателей может возникнуть вопрос, зачем в системе полного привода Real Time нужны два насоса. Действительно, известны похожие конструкции с одним насосом, выполняющие примерно такие же функции. На этот счет выскажем догадку: не исключено, что ответ кроется в области патентных прав – не всегда право на использование патента удается купить, а иногда и покупать его не хочется. Есть еще один вопрос, который нельзя обойти стороной, – это недоверие части водителей к автомобилям с автоматическим включением полного привода. Многие водители опасаются, что внезапная смена режима работы трансмиссии резко изменит поведение машины и потребует адекватной корректировки приемов управления, к чему они могут оказаться не готовы. В реальности все не так страшно. Действительно, переход на полноприводный режим работы меняет поведение автомобиля, но в позитивную сторону. Допустим, что водитель «перебрал» с мощностью двигателя и возникла пробуксовка передних колес. Как мы выяснили ранее (см. «АБС-авто» № 11/2009), при полном скольжении колесо теряет способность воспринимать боковую нагрузку, т. е. движение автомобиля становится неустойчивым и неуправляемым. Если ошибка была не фатальной, пробуксовка быстро устраняется подключением заднего моста – крутящий момент распределяется между четырьмя колесами, и тяговые силы на передних колесах уменьшаются. В течение непродолжительного времени, от момента включения полного привода до прекращения пробуксовки, устойчивость автомобиля восстанавливается, а поворачиваемость приближается к нейтральной. Если же мощность двигателя настолько избыточна, что с подключением заднего моста скольжение колес не прекратилось, то в этой ситуации полный привод любого другого типа (подключаемый вручную или постоянный) окажется одинаково бессильным. Единственный выход – отпустить педаль газа и уменьшить мощность. В современных автомобилях об этом позаботится электроника противобуксовочной системы.

Как видно, рассмотренные полноприводные трансмиссии были ориентированы прежде всего на улучшение проходимости автомобилей в тяжелых дорожных условиях. Следующим этапом их развития стало создание управляемых трансмиссий с возможностью перераспределения крутящего момента между отдельными колесами. При этом главной целью стало повышение активной безопасности на всех режимах движения автомобиля путем воздействия на его устойчивость и управляемость без потери динамики. Об этом – в следующих разделах.

Прелюдия

Выкладки из теории движения колесных машин позволили нам сделать вывод, что перераспределением крутящего момента между колесами одной или обеих осей можно активно воздействовать на управляемость и устойчивость автомобиля и тем самым улучшать его активную безопасность (см. № 11/2009). Причем в отличие от систем, использующих тормозные механизмы автомобиля (курсовой стабилизации, контроля тяги и т. д.), управляемая трансмиссия позволяет добиться этого значительно меньшими потерями мощности двигателя.

Чтобы в дальнейшем было проще разобраться в устройстве интеллектуального полного привода Honda, придется на время отвлечься от «полноприводной» темы и вспомнить конструктивные особенности переднеприводного автомобиля Honda Prelude 1996 модельного года. Автомобиль выпускался в нескольких комплектациях, в том числе 4WS (4 Wheel Steer) со всеми управляемыми колесами и с системой ATTS (Active Torque Transfer System). Название последней переводится как «система активного распределения крутящего момента». Функция ATTS понятна из названия, система выполняла ее в отношении колес передней оси и автоматически изменяла соотношение передаваемых на них моментов вплоть до 15 : 85%. Для чего это делалось?

Прежде всего, так удавалось эффективно воздействовать на поворачиваемость автомобиля. В повороте большая часть крутящего момента перераспределялась на внешнее колесо. Тяговая реакция на нем возрастала, и появлялся дополнительный поворачивающий момент. Поскольку его направление совпадало с направлением угловой скорости, поворачиваемость усиливалась и изменялась от недостаточной (свойственной автомобилям с передним приводом) в сторону нейтральной. При выполнении маневра угол поворота руля у машины с ATTS оказывался на 10–30% меньше, чем у обычной.

Система ATTS позволяла проходить поворот при большей мощности двигателя, т. е. маневрировать значительно динамичнее. В повороте весовая нагрузка на колеса оси изменяется: внутреннее колесо частично разгружается, внешнее – нагружается. Сцепление внутреннего колеса с дорожным покрытием оказывается ниже, оно менее способно передавать боковые (инерционные) и продольные (тяговые) силы. В такой ситуации передача большей части крутящего момента на внешнее колесо дает возможность уменьшить опасность возникновения бокового скольжения и заноса оси без ограничения мощности двигателя. Автомобили с обычным симметричным дифференциалом такой возможности не имеют. Поэтому в системе ATTS был использован дифференциал с планетарными передачами.

Гидромеханический блок системы ATTS располагался сбоку от трансмиссии, между приводными валами колес. Внутри него находился планетарный редуктор, который управлялся двумя многодисковыми фрикционами (сцеплениями) «мокрого» типа. Гидравлическая часть системы включала масляный насос, фильтр, электромагнитные клапаны и теплообменник для стабилизации температуры масла, расположенный в нижней секции радиатора охлаждения двигателя. Если масло было холодным или перегревалось, система не работала. Стоит сразу оговориться, что под употребляемым здесь и далее термином «масло» имеется в виду «фирменный»состав, рецептура которого ближе к трансмиссионной жидкости для коробок-автоматов. Он и смазывает пары трения, и охлаждает сцепления, и является рабочим телом в гидроприводах.

При движении по прямой фрикционы полностью разомкнуты, шестерни «планетарок» вращаются свободно и дифференциал работает как обычный: делит крутящий момент между колесами поровну. В повороте электроника анализирует информацию о скорости автомобиля, угле поворота руля, величине бокового ускорения и скорости разворота кузова вокруг вертикальной оси. По этим данным рассчитывается, как изменилась загрузка колес и какую часть момента нужно «перекинуть» с внутреннего колеса на внешнее. Получив команду от электронного блока, гидравлика начинает поджимать один из фрикционов, включается в работу планетарная передача, и равенство моментов на ведущих колесах нарушается. По мере увеличения силы сжатия фрикциона дисбаланс моментов растет вплоть до максимума, который соответствует полностью включенному фрикциону.

Система ATTS прекрасно справлялась со своей задачей, но в самой ее идеологии было заложено одно трудноразрешимое противоречие – она воздействовала на колеса, которые одновременно являлись управляемыми. Ни усложнение передней подвески, ни самые современные усилители руля не могут полностью исключить ощущения, которые передаются на рулевое колесо при работе ATTS. Получается, что исполнительные устройства интеллектуальной полноприводной трансмиссии нужно переносить на заднюю ось. Вскоре Honda сделала шаг в этом направлении.

Пилотаж

В 2003 году на автомобилях Honda Pilot, выпускаемых в Америке, начали устанавливать систему полного привода VTM‑4. Она позволяет существенно улучшить проходимость автомобиля на невысоких скоростях и интенсивнее ускоряться за счет перераспределения части тяговых сил на задние колеса. Система устроена следующим образом. Привод постоянно осуществляется на передние колеса. Передний мост оснащен обычным симметричным дифференциалом. К заднему мосту крутящий момент передается через угловой редуктор и кардан. Межосевого и заднего межколесного дифференциалов нет. Редуктор заднего моста совершенно новой конструкции. Ведомая шестерня главной передачи соединена с полуосями задних колес через два многодисковых фрикциона. Полный привод включается нажатием клавиши. Электроника подает питание на два электромагнита, фрикционы сжимаются и передают крутящий момент на задние колеса. Для увеличения усилия сжатия фрикционов используются механические усилители, такие же, как в системе Real Time DPS (см. № 1/2010).

Так как с жестко подключенным задним мостом быстро двигаться опасно, на скорости выше 10 км/ч электроника начинает плавно снижать ток через электромагниты, и момент, передающийся на задние колеса, уменьшается. Когда скорость превышает 30 км/ч, электромагниты полностью обесточиваются и автомобиль вновь становится переднеприводным. При интенсивных ускорениях задний мост подключается автоматически. Электроника анализирует мощность двигателя и скорость движения автомобиля и регулирует ток электромагнитов (силу сжатия фрикционов) так, чтобы оптимизировать поступающий на задние колеса крутящий момент.

Легенда

В том же 2003 году появилась Honda Legend с системой SH-AWD (Super Handling-All Wheel Drive). Название системы можно перевести как «суперуправляемый полный привод», и это не преувеличение – в то время SH-AWD была, пожалуй, самой совершенной трансмиссией, применявшейся на серийном дорожном автомобиле. Суперсистема позволяет плавно изменять соотношение крутящих моментов, поступающих на передний и задний мосты, от 70 : 30% до 30 : 70%. К тому же момент, приходящийся на задний мост, может бесступенчато распределяться между правым и левым колесами в диапазоне от 0 до 100%. Система SH-AWD может в такой же степени варьировать не только тяговые, но и тормозные моменты при торможении двигателем.

Передняя часть «легендарной» трансмиссии устроена обычно, так же как на «пилоте». Устройство, распределяющее крутящий момент двигателя, размещено в корпусе заднего редуктора. В его конструкции использованы три управляемые планетарные передачи. Крутящий момент подводится к редуктору с помощью легкого кардана, выполненного из композитного материала. Поток мощности проходит через механизм ускорения, о назначении и устройстве которого будет сказано позже, и поступает на гипоидную передачу. Ведомая гипоидная шестерня связана с каждой полуосью через планетарную передачу, а именно ее вал соединен с корончатой шестерней «планетарки», а полуось – с водилом сателлитов. Чтобы передать крутящий момент с вала на полуось, нужно подтормаживать солнечную шестерню, для чего предусмотрен многодисковый фрикцион. Как и в системе VTM‑4, его диски сжимаются электромагнитом. У фрикционов и управляющих ими электромагнитов нет состояний «вкл» или «выкл». Ток электромагнитов постоянно изменяется, а фрикционы всегда работают со скольжением, что и позволяет изменять величину момента, передаваемого к каждому из задних колес.

Вернемся к механизму ускорения. Мы знаем, что в повороте все колеса автомобиля движутся по разным траекториям, и в идеале должны вращаться с разной частотой. Передние ведущие колеса Honda Legend соединены через симметричный дифференциал, и ничто не мешает им это делать. При этом частота вращения корпуса дифференциала равна среднеарифметической величине, которую называют скоростью вращения переднего моста. Кинематика поворота такова, что внешнее заднее колесо должно крутиться с частотой, превышающей скорость вращения переднего моста. В противном случае будет возникать сила сопротивления качению, зависящая от трения во фрикционе. Момент силы будет противодействовать повороту и «распрямлять» траекторию. Функция механизма ускорения – предотвращать такое развитие событий, заставляя гипоидную передачу заднего моста в повороте вращаться быстрее.

Механизм ускорения также построен на основе планетарной передачи. Она может работать в двух режимах. В первом ее передаточное отношение примерно равно 1, во втором режиме она увеличивает частоту вращения ведомой шестерни гипоидной передачи примерно на 5%. Режимы работы «планетарки» переключаются двумя многодисковыми фрикционами, которые приводятся в действие с помощью гидравлики. Необходимое для этого давление создает масляный насос, расположенный на валу ведущей гипоидной шестерни. Остается лишь подать команду на один или другой электромагнитный клапан.

Автопроизводители не публикуют все свои секреты, и Honda – не исключение. В частности, нигде не проясняется вопрос, как решается задача распределения момента между осями. Ведь если разъединить задние фрикционы, машина превратится в переднеприводную, а если сжать их полностью, то момент распределится поровну, 50 : 50%. Как же получается соотношение 30 : 70%? Как без несимметричного межосевого дифференциала передать на задний мост больший момент, чем на передний? Об этом «хондостроители» скромно умалчивают. Попробуем сделать предположение.

При таком соотношении моментов поворачиваемость усиливается. Снижается нагрузка на управляемые колеса, эффективнее используются силы сцепления

Обычно суммарное передаточное отношение от колес заднего и переднего мостов к карданному валу делают одинаковым. Что если изменить этот обычай и сделать передаточное число главной передачи заднего моста несколько большим? В этом случае задние колеса будут стремиться вращаться быстрее передних, но не смогут, потому что моменты сил сцепления шин с дорогой превышают моменты, передаваемые через фрикционы. Так удастся изначально передать на задний мост большую часть момента и изменять его величину, управляя обоими фрикционами. А изменяя соотношение токов в обмотках правого и левого электромагнитов, можно как угодно перераспределять моменты между задними колесами. Кстати, при этом действительно нельзя полностью блокировать фрикционы – разница в передаточных числах при жестком подключении мостов вызовет либо скольжение передних, либо пробуксовку задних колес. Сделать разницу передаточных чисел мостов слишком большой также нельзя – скорость скольжения фрикционов увеличится и КПД трансмиссии упадет. Получается компромисс между расширением диапазона регулирования момента и эффективностью трансмиссии.

Система SH-AWD оснащена собственным электронным блоком управления. Электроника анализирует сигналы множества датчиков: угла поворота рулевого колеса, угла разворота кузова вокруг вертикальной оси, продольного и поперечного ускорения, скорости вращения колес, скорости вращения ведомой шестерни гипоидной передачи заднего моста и температуры масла в заднем дифференциале. Помимо этого, SH-AWD получает информацию о режимах работы двигателя, коробки передач и, что очень важно, системы курсовой стабилизации автомобиля (VSA). Если на любом режиме движения (тяговый, торможение, торможение двигателем) фактическая траектория автомобиля начинает отклоняться от расчетной, «суперсистема» вместе с VSA активно воздействуют на нее, стремясь вернуть машину на расчетный курс.

• Сергей Самохин
• Евгений Тимофеев

Что такое дифференциал и зачем он нужен

Дифференциал — механическое устройство, которое делит момент входного вала между выходными валами, называемыми полуосями. Непонятно? Попробуем разобраться.

Не путать с дифференциальными уравнениями: в нашем случае дифференциал — это важнейший элемент полноприводного автомобиля. В силу того что при прохождении поворота каждое из колес движется по собственной траектории, внешнее колесо проходит более длинную дугу, чем внутреннее. Таким образом, при вращении ведущих колес с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, что негативно сказывается на управляемости, а также приводит к существенному износу шин. Для предотвращения этих негативных явлений и служит дифференциал. Момент от двигателя передается карданным валом через коническую зубчатую передачу на корпус дифференциала. Тот, в свою очередь, через независимые друг от друга шестерни (сателлиты) вращает полуоси. Таким образом, каждая из полуосей вращается с разной угловой скоростью, а каждое колесо свободно перемещается по своей траектории без проскальзывания. При этом суммарная скорость вращения остается постоянной. Помимо этого, дифференциал позволяет неразрывно передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колеса, а в сочетании с главной передачей служит дополнительной понижающей передачей.

В трансмиссии автомобилей концерна VW для блокировки дифференциала используется муфта Haldex. Она представляет собой многодисковую муфту, работающую в масля- ной ванне. Пакет фрикционов сжимается рабочим поршнем гидравлической системы

Все бы хорошо, но тут появляется другая проблема — как только одно из ведущих колес попадает на скользкую поверхность или вывешивается в воздухе, весь момент по принципу наименьшего сопротивления отправляется к нему. Если все четыре ведущих колеса вдруг попадут на лед, то автомобиль через какое-то время остановится, и будет буксовать на месте. Чтобы этого не происходило, инженеры были вынуждены искать конструктивные решения для блокировки дифференциала.

Жестко или мягко?

Первые опыты широкого использования полного привода (в основном на армейских внедорожниках и вездеходах) привели к появлению системы жесткого механического блокирования дифференциала. Для этого автомобиль необходимо было остановить и с помощью специального механизма заблокировать шестерни дифференциала. В данном случае речь идет о повышении проходимости на бездорожье, где скорость передвижения низкая и вероятность повредить привод — минимальная. Как только автомобиль выбирался на нормальную дорогу, необходимо было отключить блокировку, иначе существенно возрастает нагрузка на полуоси и механизм блокировки, а также увеличивается износ всех элементов конструкции. Поэтому нужно было придумать, как автоматизировать этот процесс и сделать его более простым и адекватным для рядового автолюбителя.

Вискомуфта

Развитие химической промышленности, и, как следствие, появление дилатантных жидкостей, изменяющих свою вязкость, послужило основой для создания вискомуфты. Пионерами ее применения в конце 60-х годов прошлого века стали британские инженеры Тони Ролт и Дерек Гарднер. Конструкция вискомуфты проста, как все гениальное. Она состоит из набора близко расположенных друг к другу фрикционов, одна половина которых соединяется с валом межосевого дифференциала, а вторая наружными выступами — с цилиндрическим корпусом. При обычном движении скорость вращения передних и задних колес одинакова, поэтому перемешивание жидкости в муфте слабое, и она обладает хорошей текучестью. Но как только колеса одной из осей забуксовали, шестеренки межосевого дифференциала начинают раскручиваться, и связанные с ним фрикционы вискомуфты начинают быстро перемешивать силиконовую жидкость. Она твердеет, сжимая оба пакета фрикционов. В результате межосевой дифференциал частично или полностью блокируется.

Запатентовав свое изобретение, Тони Ролт создал собственную фирму, которая наладила выпуск вискомуфт для различных автомобильных фирм по обе стороны Атлантики. Первым массовым авто с полноприводной трансмиссией и межосевым дифференциалом с вискомуфтой стал AMC Eagle, который выпускался компанией American Motors c 1979 по 1988 год. В различных версиях эта модель разошлась тиражом около 200 тысяч экземпляров. Позже с активным развитием полноприводных трансмиссий вискомуфты нашли широкое применение в автомобилестроении. Но, как у любого другого устройства, у вискомуфты есть и свои недостатки — инерционность срабатывания, громоздкость и ограниченность по величине передаваемого момента.

Торсен и Халдекс

Вернемся вновь на полстолетия назад в далекий 1958-й год, когда американский инженер Вернон Глизман разработал и запатентовал механический самоблокирующийся дифференциал Dual-Drive Differential, который позже получил привычную сегодня торговую марку Torsen. Основная идея фактически зашифрована в названии, происходящем от сокращения двух английских слов, torque sensing, чувствительный к крутящему моменту. Механический самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой оригинальное сочетание червячных пар и зубчатых колес. Блокировка у этого устройства происходит не от разности скоростей вращения валов, как в вискомуфте и других дифференциалах повышенного трения, а при изменении баланса крутящих моментов на валах. Как только момент на одном из валов увеличивается, червячные пары «заклинивают» зубчатые колеса, блокируя нужную шестерню дифференциала.

VW Touareg имеет два вида полного привода. В первом случае используется межосевой дифференциал Торсен и свободный дифференциал на задней оси, во втором — межосевой дифференциал с электронной блокировкой и понижающей передачей плюс блокировка дифференциала задней оси

Вторая конструкция, получившая сегодня широкое распространение, — электронно-управляемая фрикционная муфта, разработанная шведской фирмой Haldex. Она представляет собой многодисковое сцепление, работающее в масле. Как только появляется незначительная разница в скоростях вращения двух валов, с помощью гидравлики диски сцепления замыкаются. Электронный блок управления следит за многочисленными данными от датчиков, и, как только пробуксовка прекращается, давление в системе падает, и диски разжимаются. Среди главных достоинств муфты Haldex — практически мгновенное срабатывание, а также возможность менять характеристики с помощью перенастройки блока управления.

Підпишіться на наш Telegram-канал або читайте нас в Google News, щоб нічого не пропустити.

Как работает дифференциал — видео работы

Продолжаем нашу тему конструкции автомобиля и рассмотрим элемент трансмиссии, такой как дифференциал. Зачем он нужен, где применяется и т.д. А в следующей статье рассмотрим как работает дифференциал и посмотрим видео его работы.

Если разъяснить простыми словами, то данный элемент служит основным распределителем крутящего момента на элементы потребления, будь то карданы или полуоси. Также он создает разную скорость вращения потребителей, что повышает ресурс отдельных узлов автомобиля.

Где располагается дифференциал:

• Задний привод – картер заднего моста;
• Передний привод – коробка переключения передач;
• Полный привод – в картерах переднего и заднего моста, а также в раздаточной коробке.

Те дифференциалы, которые используются для привода колес (в картере моста), называют межколесным дифференциалом.

Дифференциал, который устанавливается между двумя ведущими мостами (раздаточная коробка), называют межосевым.

Конструктивно дифференциал выполнен на основе планетарного редуктора. И он также разделяется на типы, в зависимости от используемой зубчатой передачи:

• Конический
• Червячный
• Цилиндрический
• Конический дифференциал. Данный тип дифференциала применяется, как правило, в редукторах мостов (межколесный). Пожалуй самый распространенный тип.
• Цилиндрический дифференциал. Менее популярный тип, но все же используется некоторыми производителями автомобилей. Чаще всего устанавливается между осями автомобиля.
• Червячный дифференциал. Ну, это наиболее популярный и универсальный тип. Используется во всех вышесказанных случаях.

Устройство дифференциала

Рассмотрим устройство данного узла по примеру конического дифференциала – это не так важно, ведь основные части у всех одинаковы, с некоторыми отличиями.

В состав конического дифференциала входит сам редуктор и сателлиты. Эти элементы входят в корпус.

Этот корпус принимает на себя крутящий момент, далее передает его на шестерни полуосей через сателлиты. Внутри корпуса размещены специальные оси, на которых вращаются сателлиты. Главная передача крепится непосредственно к корпусу дифференциала.

Также есть отличия по количеству применения сателлитов. Как правило, на легковых автомобилях их всего два, но при большом крутящем моменте устанавливают четыре. Полноприводные и грузовые автомобили, чаще всего имеют по четыре сателлита в дифференциале.

По количеству шестерен полуосей, различают два типа дифференциала – симметричный и несимметричный.

Симметричный дифференциал – левая и правая шестерня имеют одинаковое количество зубьев и весь крутящий момент распределяется равнозначно на обе полуоси. Такой тип используют в картерах мостов.

Несимметричный дифференциал – левая и правая шестерня имеют различное количество зубьев и крутящий момент соответственно передается в различных соотношениях. По этой причине данный тип дифференциала используют, как межосевой.

Как работает дифференциал видео

Так мы быстро и просто разобрали виды дифференциалов и узнали, как работает дифференциал + посмотрели видео о нем.

Технологии MITSUBISHI MOTORS от А до Я

Мы используем файлы cookie, чтобы сделать наш веб-сайт максимально удобным и полезным для Вас. Узнать больше Закрыть

Куки (англ. cookie, буквально — печенье) – это небольшие фрагменты пользовательских данных, которые веб-сервер сайта отправляет браузеру (веб-клиенту) пользователя. Эти данные хранятся на устройстве пользователя. В дальнейшем, при попытке зайти на соответствующий сайт, браузер передает cookie серверу в составе http запроса.

Куки используются с целью:

1. Ведения статистики посещений
2. Аутентификации пользователя
3. Хранения настроек контента
4. Изучения и улучшения пользовательского опыта

и т.д

Мы используем файлы cookie в первую очередь для изучения поведения пользователей на наших сайтах, для улучшения функционала и интерфейсов, что бы посетители могли найти интересующую их информацию быстрее и в наиболее полном виде.

Файлы cookie не применяются нами для идентификации личности пользователей или настройки рекламных рассылок.

 

Файлы cookie могут быть разделены на следующие категории:

1. «Технические» cookie — необходимы для обеспечения бесперебойной работы веб-сайта и его функций. Например, они используются в функционале калькулятора ТО.
2. «Функциональные» cookie — упрощают использование веб сайта. Например, функция автоматического логина в личном кабинете.
3. «Сервисные» cookie — собирают информацию об использовании пользователем веб-сайта. Например, какие страницы посещал пользователь и как долго он на них находился.
4. «Сторонние» cookie — устанавливаются третьими лицами, например, социальными сетями. Они в первую очередь используются для интеграции контента социальных сетей, например, плагинов, на нашем веб-сайте.

 

Наш сайт можно использовать и без сохранения файлов cookie, поэтому если вы не хотите, чтобы информация о вашем посещении попадала в статистику, вы можете отключить сохранение кук для сайта в вашем браузере. Подробнее вы можете узнать в инструкции вашего браузера.

Как работает дифференциал?

Нефтяники любят свою терминологию. Коллектор, крутящий момент, дифференциал. Энтузиасты используют эти термины с большим энтузиазмом, в то время как средний автомобилист кивает, не зная, что обсуждается.

Если вы поклонник Top Gear или его мега-бюджетного конкурента: The Grand Tour, вы можете узнать выражение «дифференциал с ограниченным скольжением». Вы, вероятно, знаете, что это положительный момент и используется на высокопроизводительных автомобилях, но, возможно, не совсем понимаете, почему.

Чтобы ускорить процесс, давайте начнем с объяснения того, что на самом деле представляет собой дифференциал.

ЧТО ТАКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Проще говоря, дифференциал — это система, которая передает крутящий момент двигателя на колеса. Дифференциал забирает мощность от двигателя и разделяет ее, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.

Вы, наверное, спросите, почему мне нужно, чтобы колеса вращались с разной скоростью друг от друга?

Если вы заправляетесь бензином, это, вероятно, до боли очевидно.Опять же, если вы бензин, вы бы не читали статью, объясняющую, как работает дифференциал.

Все сводится к основам физики.

Представьте себе вагонетку из картона с колесами от молочных бутылок, навинченными на соломенные оси. Вы можете катать его вперед и назад сколько угодно. Он будет катиться свободно и плавно.

Поверните его за угол, и у вас не будет проблем, так как каждое колесо может вращаться независимо от другого.

Теперь попробуйте приклеить колеса к оси соломинки.Вы заметите, что колеса теперь скользят по полу, когда вы пытаетесь повернуться. Это связано с тем, что каждое из колес должно пройти разное расстояние, но заблокировано вместе на одной оси.

Давайте поднимем его на ступеньку выше. Представьте, что вы пытаетесь повернуть двухтонный автомобиль на скорости 60 миль в час с заблокированными колесами. Колеса не будут просто прыгать через дорогу. Их сильно выталкивают на асфальт. Эти огромные силы создают огромную нагрузку на всю конструкцию автомобиля.

Вам вообще будет сложно повернуть, не говоря уже о плавности и безопасности на высоких скоростях.

Инженеры должны были придумать хитроумный способ подключения колес к выходной мощности двигателя, но при этом позволить каждому колесу двигаться со скоростью, отличной от скорости другого.

ЗДЕСЬ КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Если посмотреть на современный дифференциал в сборе, он выглядит невероятно сложно.

Однако, если вы разберете его систематически и поймете основы того, чего он пытается достичь и как он пытается этого достичь, вы заметите, что это действительно очень красивая вещь.

Чтобы увидеть дифференциал в ретро-стиле, посмотрите это видео от Chevrolet motors.

Теперь, когда мы понимаем основы дифференциала, или «открытого дифференциала» в данном случае, давайте обсудим еще немного о дифференциале повышенного трения (LSD).

Представьте, что вы на трассе и пытаетесь выйти из крутого поворота на скорости 50 миль в час. Вся эта сила пойдет по пути наименьшего сопротивления.

Весь вес перенесен в одну сторону.Вся эта мощность просто вращает внутреннее колесо, что приводит к огромной потере мощности или вращению и огромной аварии.

LSD существует, чтобы минимизировать эту потерю привода. Система сцепления обеспечивает трение с каждой стороны оси, позволяя автомобилю перераспределять крутящий момент на каждое колесо, позволяя снизить мощность, насколько это необходимо. Если вы умеете управлять рулем, вы даже сможете управлять автомобилем на повороте, используя только мощность.

Как мы уверены, вы можете себе представить: весь дифференциальный механизм должен выдерживать огромную силу, и это лишь одна из причин, почему эти компоненты сделаны из самых прочных материалов.Не соломинки и крышки от бутылок из-под молока.

Дифференциалы должны быть очень прочными. Когда автомобили были медленнее и менее требовательны, можно было обойтись более дешевыми металлами. Это уже не так.

Даже самые простые автомобили сегодня могут комфортно двигаться со скоростью более 90 миль в час и способны безопасно проходить поворот на относительно высоких скоростях. Высококачественные компоненты больше не предназначены для гоночной трассы.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ.ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

Как работает дифференциал? 3 вопроса

Нет автомобилей без дифференциалов — иначе мы ехали бы по крутым поворотам с пробуксовкой колес и визгом шин. Этот важный компонент расположен в центре ведущей оси, где его функция заключается в обеспечении того, чтобы два колеса могли вращаться с разной скоростью при движении по поворотам, имея при этом одинаковую тяговую мощность.Крутящий момент двигателя всегда делится в фиксированном соотношении.
Кстати: Полноприводные автомобили имеют дифференциал на каждой оси, плюс центральный дифференциал, который распределяет мощность двигателя между осями в заданном соотношении.

Основным техническим принципом обычно является так называемая коническая дифференциальная передача с клеткой дифференциала, двумя планетарными шестернями и двумя выходными валами. Важнейшей особенностью является то, что две планетарные шестерни образуют соединение между приводом двигателя и двумя выходными валами, но делают это по-разному:

• При движении прямо: Двигатель приводит в движение клетку дифференциала.Планетарные передачи в это время неподвижны. В результате сепаратор и два выходных вала вращаются с одинаковой скоростью. Это означает, что два колеса на оси также вращаются с одинаковой скоростью.
• При движении на поворотах: Теперь внешнее колесо на оси должно преодолевать большее расстояние, поэтому два выходных вала должны вращаться с разной скоростью. Для этого планетарные шестерни дифференциала вращаются вокруг своих осей с разной скоростью. Это уравновешивает разницу в скоростях двух колес.

Основной технический принцип дифференциала становится проблемой, когда две шины на ведущей оси движутся по поверхностям с разным сцеплением, например, по льду и сухому асфальту. Колесо на льду будет вращаться, а другое вообще не двинется. Автомобиль «застрянет». Это происходит потому, что дифференциал распределяет мощность двигателя в соответствии с сопротивлением шин. Колесо на льду, естественно, имеет значительно меньшее «сопротивление», поэтому дифференциал распределяет на него всю мощность привода.Блокировка дифференциала помогает поддерживать движение в таких ситуациях. Они передают привод обратно на шину, которая вращается медленнее или не вращается совсем. Блокировки дифференциала бывают разных типов.
Очень ясное и понятное объяснение основного принципа дифференциала дает этот короткометражный фильм от 1937 года:

Как работает дифференциал? 3 вопроса — 3 ответа Последнее изменение: 10 марта 2021 г., автор: Маркус Исгро

Запчасть для автомобиля | Как работает задний дифференциал автомобиля?

Вы когда-нибудь смотрели на то, что находится на задней оси вашего автомобиля? Да, мы имеем в виду ту шестеренку, которая дает вам возможность завернуть за угол? Вам когда-нибудь приходило в голову попытаться понять, как это работает? Что ж, эта статья здесь, чтобы объяснить вам все о том, как работает задний дифференциал.

Истина в том, что есть много экспертов, которые являются отличными механиками и участвовали во многих автомобильных проектах, которые считают, что дифференциал — более инопланетная технология, чем изобретение человека. Это работает почти как волшебство, и многие люди не могут представить, как человеческий разум мог придумать такое интригующее изобретение. Ну, конечно, мы знаем, что называть дифференциал чужеродным изобретением — это своего рода преувеличение, но если вы действительно задумаетесь об этом, вы действительно понимаете, как работает дифференциал?

Мы участвуем в обучении каждый день, и на этот раз пора перейти к еще одному учебному занятию, так как мы углубимся в тонкости дифференциала автомобиля и того, как он функционирует.Мы познакомимся с основами дифференциала, чтобы вы поняли механику этого великого изобретения.

Причина создания автоматического дифференциала очевидна. Цель состоит в том, чтобы иметь возможность передавать мощность на колеса автомобиля, давая им возможность вращаться с различной скоростью. Это очень важное дополнение к любому транспортному средству, поскольку четыре колеса любого автомобиля вращаются с разной скоростью каждый раз, когда проходит поворот.

По сути, мы называем дифференциал тем компонентом, который уравнивает расстояние между внутренними и внешними колесами при каждом повороте автомобиля.В заднеприводном автомобиле дифференциал размещен в отдельном корпусе.

Что делает дифференциал

Если бы все мы ехали по прямой, то в дифференциале не было бы необходимости. Поскольку это вообще невозможно, автомобилям нужен дифференциал, чтобы проходить поворот, проходить повороты и преодолевать поворот.

Колеса вашего автомобиля имеют разную скорость вращения, когда вы пытаетесь сделать поворот. Внутренние колеса вашего автомобиля проходят расстояние, которое намного короче, чем расстояние, пройденное внешними колесами.Это означает, что внутренние колеса вашего автомобиля должны будут двигаться медленнее, чем внешние колеса, и без дифференциала, чтобы уравновесить разницу в скорости, будет невероятно сложно завершить поворот.

Для автомобилей с неуправляемыми колесами этой проблемы не существует, поскольку все колеса вращаются независимо и никоим образом не связаны друг с другом. Однако, когда дело доходит до ведущих колес, очень важную роль играет дифференциал. Колеса связаны друг с другом и управляются одним двигателем и трансмиссией.Если дифференциал отсутствует, это означает, что эти колеса должны быть соединены вместе, чтобы двигаться с точно такими же скоростями и точно такими же расстояниями, и это сделает невозможной задачу повернуть ваш автомобиль.

Функции дифференциала

Итак, в основном, дифференциал работает, выполняя три ключевые функции.

• Он отвечает за передачу мощности, вырабатываемой двигателем, на колеса автомобиля.
• Он снижает скорость вращения трансмиссии непосредственно перед тем, как мощность достигает колес.
• Он разделяет мощность, передаваемую на колеса автомобиля от двигателя, при этом позволяя им вращаться по отдельности.

Дифференциальный механизм просто включает в себя разделение мощности, которую получают колеса, позволяя им вращаться с индивидуальной скоростью. Следовательно, в случае, если определенный набор колес вращается медленно и преодолевает лишь небольшое расстояние, другой набор колес будет продолжать вращаться, а не буксовать с помощью дифференциала. Это помогает предотвратить растрескивание шин и потерю крутящего момента.

В этом разделе мы рассмотрим различные детали, составляющие дифференциал. Вот компоненты стандартного дифференциала:

Корпус дифференциала является основным корпусом устройства. Внутри ящика вы найдете шестерни паука. В нем также находится дифференциал вашего автомобиля.

Дифференциальные шестерни, также известные как крестовины, отвечают за передачу мощности на полуоси вашего автомобиля. Основная причина, по которой в комплект входят дифференциалы, заключается в том, чтобы предотвратить проскальзывание колес, которое обычно происходит в точке, где вы пытаетесь сделать поворот.Например, если вы попытаетесь повернуть автомобиль налево, внутренние колеса вашего автомобиля будут буксовать. Разница в скорости вращения внутренних и внешних колес является причиной проскальзывания. То есть внутреннее колесо будет вращаться медленнее, чем внешнее колесо.

Итак, вы, наверное, уже во всем разобрались. Работа дифференциала заключается в том, чтобы колеса могли иметь разную скорость вращения с помощью его зубчатых передач. Дифференциальные шестерни распределяют мощность, вырабатываемую одним валом, равномерно между обоими валами, давая им возможность вращаться с их собственными индивидуальными скоростями.Итак, когда один вал замедляется, другой сразу же набирает скорость.

Это роль штифта дифференциала для обеспечения точного совмещения крестообразных шестерен, а также для обеспечения двух крестообразных шестерен с острием оси. Это помогает более эффективно распределять мощность между левым и правым колесами.

Внутри картера оси находятся и другие компоненты, также известные как «тыквенный кожух». Эти части названы ниже.

Это точка, в которой мощность трансмиссии от оси моста начинает свою внутреннюю передачу.Обычно, когда пары шестерен начинают зацепляться, самая маленькая шестерня называется ведущей шестерней. Это цилиндрическая шестерня в реечной шестерне, которая входит в зацепление с рейкой. Этот механизм отвечает за преобразование вращательного движения в необходимое линейное движение.

На корпусе дифференциала вы найдете шестерню, которая прикреплена к нему болтами. Эта шестерня и есть кольцевая шестерня. Он служит второй точкой, где происходит передача энергии, вырабатываемой внутри.Зубчатый венец в дифференциальной системе вырезан на ободе, имеющем форму кольца. Кольцевая шестерня — это большая шестерня, которая находится в дифференциале транспортного средства, которая приводится в действие шестерней и отвечает за получение мощности ведущей оси.

Кольцевые и ведущие шестерни несут ответственность за то, чтобы колеса вашего автомобиля могли катиться вперед или назад. Эта зубчатая передача состоит из кольца с канавками, которые соединены с осями задних колес. Он также сделан из шестерни с канавками, которые связаны с передними колесами вашего автомобиля.

Внутри корпуса вы также найдете подшипники, прокладки и крышки подшипников. Крышки подшипников обеспечивают то, чтобы картер дифференциала оставался на месте. Тогда подшипники гарантируют, что каждый компонент имеет свободу передвижения. Что касается регулировочных шайб, то они очень нужны для того, чтобы установить зазор между шестерней и кольцом.

Теперь давайте обсудим различные виды дифференциалов и то, как они работают.

Как и любой другой компонент современного автомобиля, дифференциал продолжает подвергаться инновациям и усовершенствованиям.Это привело к развитию широкого спектра дифференциалов, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки.

По сути, дифференциал имеет очень простую концепцию, которая заключается в том, чтобы дать колесам, закрепленным на одной оси, возможность независимо вращаться в своем собственном темпе. Согласно истории, дифференциал не является новым изобретением и использовался в первом тысячелетии до нашей эры. Несмотря на то, что дифференциал был изобретен задолго до появления автомобилей, другие виды транспорта, такие как фургоны и колесницы, также испытывали аналогичную трудность проскальзывания колес при прохождении поворотов.Это увеличило износ и нанесло ущерб дорогам.

Изобретение колес с приводом от двигателя усугубило эту проблему. Это была дилемма, которая заставила автопроизводителей найти лучший способ привести в действие два колеса, позволяя им вращаться независимо. Эта проблема не могла быть решена в самых первых автомобилях, поскольку проблемы с тяговым усилием на бездорожье оказались проблемой.

Открытый дифференциал

Со временем для решения этой проблемы был разработан открытый дифференциал.Поговорим об открытом дифференциале и о том, как он работает.

Самая стандартная и базовая форма дифференциала состоит из оси, состоящей из двух половин, каждая из которых имеет шестерни на концах. Эти шестерни связаны другой шестерней, и обычно есть четвертая шестерня, которая используется в дополнение к этому узлу, чтобы обеспечить дополнительную прочность. Кроме того, зубчатый венец используется для расширения этого устройства, добавляя его к кожуху, в котором размещены основные зубчатые колеса.

Через шестерню коронная шестерня соединяется с приводным валом, и это позволяет вашим колесам получать мощность.Именно эта конструкция составляет открытый дифференциал, который является наиболее популярным типом дифференциала транспортных средств. Другие сложные дифференциальные системы вдохновлены открытым типом.

Открытые дифференциалы спроектированы таким образом, что они разделяют мощность, вырабатываемую двигателем, на две равные части и направляют каждую часть на два связанных с ним колеса. Когда какое-либо колесо теряет контакт с поверхностью или находится на бездорожье, крутящий момент, передаваемый на другое колесо, становится нулевым.

То есть, несмотря на то, что на другом колесе присутствует высокий уровень тяги, на него не будет передаваться крутящий момент. Как только комбинированный предел тяги для двух колес будет достигнут, вы заметите, что колесо, которое имеет самый низкий уровень тяги, начинает вращаться. Если этот предел будет уменьшен еще больше, колесо, которое уже вращается, будет иметь гораздо меньшее сопротивление.

В основном, преимущества этого типа дифференциала ограничены. Он в основном направлен на то, чтобы дать оси возможность лучше поворачивать, поскольку это помогает внешнему колесу двигаться быстрее по сравнению с внутренним колесом.Кроме того, изготовление открытого дифференциала обходится дешевле.

Недостаток открытого дифференциала заключается в том, что, поскольку крутящий момент между двумя колесами равномерно разделен, уровень крутящего момента, который может передаваться через колеса, ограничен из-за колеса, которое имеет очень низкое тяговое усилие. Это ограничение привело к изобретению других типов дифференциалов.

Блокировка дифференциала

Автомобили, которые обычно ездят по бездорожью, в основном имеют блокируемый дифференциал.Этот тип похож на открытый дифференциал, который оснащен блокирующей способностью для создания фиксированной оси, а не независимой оси. В зависимости от используемой технологии этот процесс может быть ручным или автоматическим.

У заблокированного дифференциала есть свои преимущества. Он может обеспечить относительно более высокий уровень тяги по сравнению с открытым дифференциалом. Поскольку разделение крутящего момента не является равномерным, он может передавать увеличенный крутящий момент на любое из колес, имеющих большее сцепление с дорогой.Если кажется, что у другого колеса нет тяги, это все равно не ограничивает этот процесс. Кроме того, поскольку вы не будете двигаться с высокой скоростью из-за неровной местности, вы вряд ли столкнетесь с проблемами износа шин вокруг неподвижных углов оси.

Этот тип дифференциала имеет недостаток, называемый заеданием, который возникает, когда создается такой большой крутящий момент, и его необходимо ослабить. Чтобы высвободить избыточную мощность, колеса должны потерять контакт с землей для возврата в исходное положение.Кроме того, вы можете разблокировать замки, если они вам не нужны.

Привязка возникает из-за разной скорости движения колес. Это вызывает скручивание осей и оказывает сильное давление на шестерни вашего автомобиля. Однако, поскольку есть нагрузка и повышенное сцепление с дорогой, это предотвращает проскальзывание шин, чтобы сбросить давление.

Золотниковый дифференциал

Золотниковые дифференциалы аналогичны блокирующемуся дифференциалу. Единственное отличие состоит в том, что он постоянно приваривается к фиксированной оси.Обычно это выполняется в особых обстоятельствах, когда требуются желательные функции блокировки дифференциала, например, в транспортных средствах, предназначенных для дрифтинга. Эксперты не рекомендуют это делать, так как прочность компонентов может быть снижена из-за тепла, выделяемого при сварке. Это может увеличить вероятность выхода деталей из строя.

Дифференциал повышенного трения

Дифференциал повышенного трения создан для объединения желаемых качеств открытого и заблокированного дифференциалов в сложной системе.Существует два типа дифференциалов повышенного трения —

Дифференциал повышенного трения с механической муфтой по-прежнему окружает аналогичную центральную передачу, которую вы можете найти в открытом дифференциале, который поставляется с некоторыми нажимными кольцами. Центральная шестерня оказывает давление на оба набора дисков сцепления, которые вы найдете рядом с шестернями. Таким образом, независимо вращающиеся колеса становятся устойчивыми, и эффект трансформируется от открытого дифференциала к эффекту блокировки дифференциала. Также обеспечивается повышенное тяговое усилие в отличие от открытого дифференциала.Этот тип дифференциала повышенного трения подразделяется в зависимости от того, как они ведут себя при приложении давления на диски сцепления вашего автомобиля.

Первый — это односторонний дифференциал повышенного трения, при котором давление возникает только во время ускорения. Поэтому при повороте дифференциал действует как открытый дифференциал и позволяет вашим колесам вращаться независимо. Однако, когда вы ускоряетесь, первое вращение дифференциала приводит к трению диска сцепления, тем самым делая их более тяговыми, удерживая их заблокированными на месте.

Для двустороннего дифференциала повышенного трения он выравнивает процесс, создавая давление на диск сцепления во время замедления. Это сделано для повышения устойчивости при торможении на различных типах дорожных покрытий.

Комбинация обоих подтипов приводит к созданию полутораходового дифференциала повышенного трения.

Механические дифференциалы повышенного трения требуют частого технического обслуживания и могут быстро обесцениться. Таким образом, замена его деталей становится дорогостоящей.

• Вязкостной дифференциал повышенного трения

В этом дифференциале повышенного трения густая жидкость выполняет роль муфт, создавая сопротивление, необходимое для изменения поведения открытого и заблокированного дифференциала. По сравнению с механическим дифференциалом повышенного трения, в нем меньше движущихся частей.

Вязкостные дифференциалы повышенного трения обладают способностью передавать крутящий момент намного более эффективно там, где больше тяги.Его жидкость устойчива к скорости, и если колесо теряет сцепление с дорогой и вращается, разница скоростей, существующая между обоими колесами в дифференциале, приводит к созданию повышенного сопротивления на колесе, которое движется медленнее. Это передает больший крутящий момент на это колесо.

Поскольку вязкие дифференциалы повышенного трения продолжают использоваться, их эффективность снижается. При нагревании жидкости она теряет вязкость и начинает оказывать меньшее сопротивление. Он также не может блокироваться, как механический дифференциал повышенного трения.

Его обратная сторона в том, что при прохождении поворотов на высокой скорости он не всегда эффективно передает крутящий момент. Это связано с тем, что внешнее колесо обычно движется быстрее как признак потери тяги, передавая больший крутящий момент на внутреннее колесо и вызывая избыточную или недостаточную поворачиваемость.

Дифференциал Torsen

В этом виде дифференциала используется умная передача для создания эффекта, аналогичного системе дифференциала повышенного трения. Дифференциалу Torsen не нужны муфты и гидравлическое сопротивление.Дополнительный слой червячной передачи добавлен к главной передаче, которая есть в открытых дифференциалах. Добавленные шестерни воздействуют на отдельные оси для обеспечения сопротивления, необходимого для активации передачи крутящего момента. Это достигается за счет постоянного зацепления червячных шестерен через соединенные прямозубые цилиндрические шестерни.

Поскольку обе стороны дифференциала продолжают зацепляться, он улучшает немедленную передачу крутящего момента, что помогает ему быстро реагировать на изменения дороги и условий движения.В отличие от открытых дифференциалов, где крутящий момент всегда распределяется поровну между колесами, дифференциалы Torsen могут передавать большее количество крутящего момента через конкретное колесо в зависимости от передаточного числа. Это помогает устранить ограничения открытых дифференциалов, поскольку доступные уровни крутящего момента никоим образом не ограничиваются тяговым усилием любого из колес.

Кроме того, можно обработать шестерню, чтобы придать ей различные соотношения сопротивления при ускорении и замедлении.Все это реализовано механически, при этом не требуется электроника и никакая часть не жертвуется. В общем, дифференциал Torsen — это превосходная механическая система, сочетающая в себе желаемые характеристики дифференциалов, которые мы только что обсудили выше.

Активный дифференциал

Активный дифференциал во многом похож на дифференциал повышенного трения. В нем используются механизмы для создания сопротивления, необходимого для передачи крутящего момента между обеими сторонами.Однако он не полагается только на механическое усилие, поскольку он использует муфты, которые могут активироваться электронным способом.

Следовательно, ими можно управлять и программировать. С помощью определенных датчиков в вашем автомобиле компьютер можно использовать для определения колес, которым требуется питание в определенные моменты времени. Это помогает увеличить мощность, и водители ралли обычно любят такие автомобили, поскольку они ездят в постоянно меняющихся условиях.

Дифференциал с векторизацией крутящего момента

Дифференциал с векторизацией крутящего момента усиливает электронную систему.Он использует векторные манипуляции, когда вы делаете серию поворотов. По сути, это повышает эффективность прохождения поворотов, помогая отдельным колесам в определенное время набирать более высокий крутящий момент.

Он помогает вам управлять автомобилем, создавая при этом большую мощность, чтобы преодолеть недостатки системы дифференциала повышенного трения. Когда вы входите в поворот, многоступенчатый дифференциал повышенного трения оказывает сопротивление колесам, чтобы в определенной степени заблокировать ось и удерживать ее в равновесии при торможении.Затем он отпускает его с падением скорости шин при повороте, тем самым давая вашим колесам возможность вращаться с разной скоростью.

На этот раз, вместо того, чтобы ослаблять сопротивление двух колес, дифференциал векторизации крутящего момента будет удерживать муфту внешнего колеса включенной. Это помогает увеличить сопротивление колеса, тем самым вызывая передачу большего крутящего момента через него. Дисбаланс мощности, создаваемый этим процессом, помогает уменьшить недостаточную поворачиваемость, позволяя машине делать более крутые повороты.

По мере увеличения сопротивления при прохождении поворота ваша машина проезжает вершину и начинает ускоряться. Во время этого процесса многоходовой дифференциал повышенного трения будет блокироваться. Таким образом, внешнее колесо, которое движется быстрее, будет интерпретировано как испытывающее скольжение, и крутящий момент будет перенаправлен на внутреннее колесо, поскольку оно воспринимается как имеющее большее сцепление.

Поскольку дифференциал с векторизацией крутящего момента оказывает большее сопротивление муфте сцепления внешних колес, система вводится в заблуждение и через него отклоняется крутящий момент.Это увеличивает прилагаемый уровень мощности, что снижает недостаточную поворачиваемость, возникающую при попытке ускориться на выходе из поворота. Дифференциалы с вектором крутящего момента могут передавать весь крутящий момент на одно конкретное колесо в экстремальных условиях.

Недостатком системы векторизации крутящего момента является ее сложность и высокая цена. Он в основном используется для гоночных автомобилей из-за его способности преодолевать повороты на очень высоких скоростях.

У всех систем дифференциала задних колес есть свои плюсы и минусы.Вы также заметите, что чем сложнее система, тем она лучше, и это влияет на их стоимость по сравнению с более простыми системами. Когда дело доходит до выбора, нужно объективно взвесить все. Спросите себя, для чего вам нужен автомобиль и какие функции вы ожидаете от дифференциала.

Вы узнали из этой статьи? Попробуйте, как работает полный привод или как работает автоматическая коробка передач. Вы также можете посетить наш веб-сайт, если хотите прочитать больше статей, найти поставщиков автомобильных запчастей и найти поставщиков автосервисов.

Типы автомобильных дифференциалов и принцип их работы

Возможно, мы никогда не узнаем, кто изобрел дифференциал, но этой технологии не менее 3000 лет. Дифференциалы или дифференциалы основаны на основном принципе, согласно которому при прохождении поворотов внешнее колесо поворачивается быстрее, чем внутреннее колесо, преодолевая большее расстояние. Цельный ведущий мост может погнуться и сломать или поцарапать шины.

Было разработано несколько типов автомобильных дифференциалов: одни предназначены просто для учета разницы в скорости вращения колес, а другие предназначены для ее нейтрализации или усиления.

Открытый дифференциал

Открытый дифференциал учитывает разницу в скорости вращения или пробуксовке колес, но не более того. Ведущая шестерня ведущего вала приводит в движение ведущую шестерню дифференциала. Пара конических шестерен дифференциала приводит в движение пару ведомых конических шестерен, которые соединяются с полуосями для привода колес. На типичной сухой дороге открытый дифференциал позволяет внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннему. Когда тяга хорошая, мощность от двигателя и трансмиссии передается пропорционально каждому колесу — 50/50 на прямом ходу, переменная на поворотах.

Единственная проблема возникает, когда ведущее колесо теряет сцепление, например, на льду или гравии. В этом случае открытый дифференциал позволяет всему крутящему моменту передаваться на колесо без тяги, не ведя автомобиль в никуда. Открытые дифференциалы встречаются на большинстве автомобилей в мире, но не на автомобилях повышенной проходимости или внедорожниках.

Дифференциал повышенного трения

В 1932 году, обнаружив, что открытый дифференциал не может проходить крутые повороты — внутреннее колесо теряет сцепление с дорогой в высокоскоростных поворотах, Фердинанд Порше разработал дифференциал повышенного трения.В нормальных условиях движения, на прямых дорогах и на типичных поворотах дифференциал повышенного трения действует как открытый дифференциал, учитывая разницу в скорости вращения колес. Однако при резком ускорении и крутых поворотах муфты или пластины в дифференциале повышенного трения не позволяют дифференциалу передавать весь крутящий момент на колесо с наименьшим сопротивлением. Это позволяет гоночному автомобилю преодолевать скоростные и мощные повороты. Дифференциалы повышенного трения можно найти на многих транспортных средствах с высокими техническими характеристиками и некоторых якобы внедорожниках.

Блокировка дифференциала

Иногда происходит слишком сильное скольжение колеса, на что обращаются блокирующие дифференциалы. Блокировка дифференциалов или блокираторов может быть продолжением ограниченного проскальзывания с использованием муфт и пружин для активации механизма блокировки, передавая равный крутящий момент на каждое колесо, независимо от наличия тяги. Для выбора блокировки дифференциалов используется воздух, электричество или кабель. Шкафчики Detroit или защелки предлагают отличную блокировку и передачу крутящего момента, но на самом деле не являются отличительными чертами, поскольку они полностью отключают ось при поворотах.Блокировка дифференциалов разных типов встречается на внедорожниках и некоторых транспортных средствах с высокими характеристиками.

Дифференциал с векторизацией крутящего момента

Дифференциалы с векторизацией крутящего момента являются наиболее продвинутыми и сложными типами автомобильного дифференциала, подчеркивающими разницу в скорости вращения колес при поворотах автомобиля. Используя сцепления с электронным управлением и отдельный контроллер, дифференциалы с векторизацией крутящего момента принудительно замедляют колесо во внутренней части поворота, передавая крутящий момент на внешнее колесо, приводя автомобиль в движение во время поворота.Также называемые активными дифференциалами, они регулируют передачу крутящего момента по требованию, что обеспечивает динамичное вождение и лучшие характеристики на поворотах. Дифференциалы с вектором крутящего момента обычно встречаются на заднеприводных и полноприводных транспортных средствах, а некоторые автомобили имитируют это, регулируя тормоза на внутреннем колесе.

Чем бы вы ни управляли, знайте, что дифференциал может влиять на тягу и устойчивость, и регулярно обслуживайте его, чтобы продлить срок его службы.

Ознакомьтесь со всеми деталями трансмиссии, доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта.Для получения дополнительной информации о типах автомобильных дифференциалов поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото любезно предоставлено Wikimedia Commons.

Что такое дифференциал?

Зачем нужны дифференциалы?

Это просто: при повороте внешнее колесо на оси движется по большей дуге, чем внутреннее колесо, поэтому дифференциальная передача позволяет одному колесу двигаться со скоростью, отличной от скорости другого, при этом оба остаются включенными. Но дифференциальная передача также имеет недостаток, заключающийся в том, что мощность направляется по пути наименьшего сопротивления, как вода и электричество.

МОМЕНТ И МОЩНОСТЬ

Чтобы правильно понять, как работает дифференциал, вам необходимо понять мощность и крутящий момент, а также их взаимосвязь.

Крутящий момент можно определить как силу, которая имеет тенденцию вращать объект вокруг своей оси. В автомобилях крутящий момент измеряется в Ньютон-метрах (Нм). 1 Нм — это крутящий момент на оси, который возникает в результате действия силы в один Ньютон (около 0,1 кг) на руку длиной 1 м.

Power — это движение. Единица измерения мощности — ватт (Вт).

Один ватт — это один джоуль в секунду. Для наших целей один джоуль равен 1 Нм. Мощность двигателей измеряется в кВт (киловатт): 1 кВт = 1000 Вт.

Если вы посмотрите на простое уравнение ниже, вы увидите, что существует взаимосвязь между крутящим моментом, мощностью и оборотами в минуту: кВт = Нм x об / мин / 9549

ЧТО ВНУТРИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА?
В ЭТИ дни дифференциал — это термин, используемый для всего привода в сборе, включая корпус, тормоза, оси и т. Д. Но на самом деле он относится к узлу передачи дифференциала внутри сердца (держателя) дифференциала.

Обычный дифференциал состоит из четырех передач. Два прикреплены непосредственно к осям, два других могут свободно вращаться вокруг своей оси, но прикреплены к водилу, который, в свою очередь, вращается с помощью зубчатого венца.

Как передать крутящий момент карданного вала на носитель? Обычно используются шестерни двух типов:

Гипоидная спирально-коническая шестерня
Гипоидная зубчатая передача похожа на спирально-коническую шестерню, за исключением шестерни, которая не имеет той же оси, что и кольцевая шестерня — в случае заднего дифференциала она обычно устанавливается ниже.

Преимущества зацепления ведущей шестерни на нижней оси заключаются в том, что большее количество зубьев шестерни находится в зацеплении с коронной шестерней в любой момент времени, что означает, что мощность от двигателя распределяется на большей площади, чем коническая передача. Таким образом, для зубчатой ​​передачи того же размера она может передавать больше мощности и крутящего момента. Однако при зацеплении шестерни скользят друг по другу, что создает трение. Это трение требует мощности, поэтому, несмотря на усиление, гипоидная передача не так эффективна.

Есть еще одно соображение, связанное с гипоидной спирально-конической зубчатой ​​передачей: шестерня имеет две стороны, ведущую сторону и сторону наклона, а сторона наклона на 30-40% слабее привода.Это лишь одна из причин, по которой нельзя выполнять восстановление ремня обратным рывком.

Спирально-конические шестерни
В дифференциале малая ведущая шестерня вращается приводным валом. Затем он входит в зацепление с зубчатым венцом и поворачивает водило. И ведущая шестерня, и зубчатый венец имеют одну и ту же ось.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ?

ОБЫЧНЫЙ дифференциал всегда распределяет крутящий момент поровну налево и направо (за вычетом небольших потерь на трение). Он делает это независимо от того, едут ли вас оба колеса по дороге со скоростью 100 км / ч, или одно колесо безумно крутится в воздухе на гусенице с малым радиусом действия.

9

ЗАБЫВАЮЩАЯ СИТУАЦИЯ
ПРОВЕРЬТЕ движение транспорта на кольцевой развязке. Обратите внимание, что передние колеса более крупных автомобилей будут находиться рядом с внешней стороной перекрестка с круговым движением, а задние колеса будут ближе к внутренней. Это говорит о том, что при повороте передние колеса принимают большую дугу, чем задние.

Когда мы блокируем центральный дифференциал на постоянном 4WD с обычным дифференциалом (или включаем 4WD на неполный 4WD), мы исключаем способность центрального дифференциала компенсировать разницу скоростей между передним и задним колесом во время переговоров. углы.

Это проблема только на поверхностях с высоким сцеплением, таких как битум и скользкая порода. На рыхлых поверхностях, таких как грязь или гравий, разница скоростей не представляет проблемы, поскольку поверхность позволяет колесам немного проскальзывать и снимать натяжение.

На поверхностях с высоким сцеплением дифференциал скоростей при прохождении поворотов создает скручивающую силу между передним и задним дифференциалом, что в конечном итоге приводит к выходу из строя трансмиссии.

Первым признаком неисправности является то, что автомобиль не выходит из режима полного привода.Или, возможно, вы ведете неполный рабочий день на полноприводном автомобиле и не можете вернуть рычаг в режим 2WD. Это потому, что вам не позволяет отключить полный привод из-за крутящего момента в трансмиссии, связывающего механизм.

Чтобы вывести машину из режима 4WD, у вас есть два варианта. Во-первых, вы можете развернуться по дуге. Это заставит передние колеса двигаться быстрее, чем задние, и снизит напряжение до такой степени, что центральный свет дифференциала перестанет мигать или вы сможете нажать на рычаг, чтобы включить 2WD.

Второй вариант — съехать на обочину дороги, поставить два колеса в гравий и продолжить движение вперед. Проскальзывание, допускаемое рыхлой поверхностью, рассеивает крутящую силу, позволяя вернуть автомобиль в режим движения по дороге.

ПОЧЕМУ ЗАБЛОКИРОВАТЬ ЦЕНТР ДИФФ.?
ЗАБЛОКИРОВАНО центральный дифференциал гарантирует передачу мощности на передний и задний дифференциалы.

Еще одна причина заблокировать центральный дифференциал — избежать проблем, связанных с застреванием в автомобиле с автоматической коробкой передач.Если вы идете в гору и застреваете, вам придется выполнить обратное восстановление.

Если вы попробуете это сделать без блокировки межосевого дифференциала, передние колеса будут оставаться заблокированными до самого низа холма из-за смещения веса сзади и того факта, что все автомобили имеют тормозное смещение вперед.

ЗАБЛОКИРОВАННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО МОМЕНТА
Когда вы включаете блокиратор, он эффективно снимает действие дифференциала с дифференциала. Итак, теперь вы вернулись к сплошной оси между колесами, и не имеет значения, находится ли одно колесо на твердой поверхности, а другое на высоте 50 см в воздухе, оба колеса будут вращаться с одинаковой скоростью.

Чтобы объяснить, как заблокированный дифференциал может изменять величину крутящего момента на каждом колесе, нам придется использовать математику. Позвольте познакомить вас со стандартным уравнением трения:

F_r = сила сопротивления трения.
μ = коэффициент трения шины о поверхность, по которой вы путешествуете.
Н = Нормальная сила (в Ньютон-метрах), которая представляет собой вес автомобиля, прижимающего шину к поверхности.
Давайте рассмотрим сценарий, в котором одна шина находится в грязи, а другая — на дорожном покрытии.Обе шины прилагают усилие в 1000 Н.

Дорога μ = 1 Грязь μ = 0,3
Грязь
F_r = мкН F_r = 0,3 x 1000 F_r = 300
Дорога
F_r = мкН F_r = 1 x 1000 F_r = 1000

Сложив оба вместе, вы получите общую сопротивляемую силу трения 1300 Н, что означает, что 77% крутящего момента создается шиной, установленной на дороге, и 23% — шиной, расположенной на грязи.

ОБЫЧНОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ
Давайте теперь рассмотрим тот же сценарий, но на этот раз оставим шкафчик в покое.Помните маленькие шестерни, которые могут свободно вращаться внутри водила и соединены с каждой осью? Что ж, они обеспечивают равномерное распределение крутящего момента между обеими осями и отсутствие смещения крутящего момента в обе стороны.

У вас все еще есть потенциал силы сопротивления трения 300N, когда сторона находится в грязи, но сторона на дороге также получит только 300N благодаря маленьким свободно вращающимся шестерням в середине дифференциала. Итого 600N. Но на этом хорошие новости не заканчиваются.

Заметили ли вы, что когда вы толкаете большой тяжелый предмет, например, диван, его трудно сдвинуть с места, но когда он движется, кажется, что толкать его не так сложно? Что ж, на самом деле это измеримое явление, известное как скольжение или кинетический коэффициент трения, и он будет значительно меньше, чем статический коэффициент трения.

Итак, теперь, когда вы опускаете ногу и начинаете вращать колесо в грязи, коэффициент трения упадет с µ от 0,3 до 0,2. Не забывайте, что при открытом дифференциале крутящий момент на одной стороне равен другой, поэтому теперь вместо 600 Нм мы снизились до 400 Н.По тому же сценарию мы перешли с 1300 Н с заблокированным дифференциалом до 400 Н со стандартным открытым дифференциалом.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ С ОГРАНИЧЕННЫМ ПРОФИЛЬНЫМ КОЖУМОМ

Цель, как следует из названия, — ограничить величину пробуксовки колес. Однако существует несколько различных вариантов с разной степенью эффективности.

9

СЦЕПЛЕНИЕ LSD
Этот тип имеет многодисковый блок сцепления, аналогичный тому, который используется в мотоциклах. Одна сторона узла сцепления соединена с карданными валами, а другая — с водилом дифференциала.Различные методы, такие как наклоны или естественная сила разделения между
зубьями шестерни, используются для включения пакета сцепления, когда дифференциал испытывает одно колесо, вращающееся быстрее, чем другое, которое затем передает часть мощности медленнее вращающемуся колесу.

9

ОДНОСТОРОННИЙ, ОДНО И ПОЛОВИНА И БУКСИРОВКА
Односторонний LSD обеспечивает только действие ограниченного скольжения в одном направлении — например, при ускорении, но не при торможении.
Напротив, 1.5-позиционный LSD будет обеспечивать различную степень ограничения скольжения при ускорении и торможении, что может способствовать устойчивости при резком торможении.
LSD с двусторонним движением обеспечивает такой же эффект ограниченного скольжения как при ускорении, так и при торможении.

9

TORSEN
Чувствительный к крутящему моменту дифференциал представляет собой дифференциал с ограниченным проскальзыванием, который использует одностороннее действие червячной передачи для ограничения проскальзывания. Они также могут изготавливаться с TBR (коэффициент смещения крутящего момента), при котором есть возможность передавать больший крутящий момент на заднее колесо в приложении межосевого дифференциала.

9

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЗАМОК
Когда думают об автоматических шкафчиках, многие думают о «шкафчиках для обеденных ящиков», которые заменяют крестовину шестерни в середине каретки дифференциала. Ящики для ланча, вероятно, лучше называть запирающимися шкафчиками, они запираются при движении под напряжением по прямой. Когда они испытывают различные нагрузки по крутящему моменту, например, при повороте накатом, они разблокируются. Это может обеспечить интересные характеристики управляемости на дороге, и, если они установлены спереди, они намного лучше в сочетании с неполной системой полного привода.

9

ВЫБИРАЕМЫЙ РАЗДЕЛОЧНИК
Считающиеся Святым Граалем многие, выбираемые шкафчики бывают двух основных видов: с пневматическим приводом (TJM / ARB) и электромагнитным (ELocker). В обоих пневматических блокираторах используется простой механизм типа собачьей муфты, который при активации устраняет действие дифференциала. Тем не менее, ELocker использует механизм штифта и рампы для приведения в действие ряда штифтов, которые блокируют дифференциал. При переходе с прямого на задний ход они разблокируются, а затем снова блокируются из-за используемых рамп прямого и обратного включения.

9

КОНТРОЛЬ ТЯГИ
Существует два основных типа контроля тяги: один снижает мощность двигателя, а другой снижает мощность дифференциала до характеристики «путь наименьшего сопротивления». Современные системы контролируют частоту вращения отдельных колес, и если два колеса на одной оси движутся с разной скоростью, это тормозит вращающееся колесо — для этого требуется больший крутящий момент от двигателя. Поскольку крутящий момент всегда равен по обе стороны от обычного дифференциала, более медленное колесо получает дополнительный крутящий момент.Ранние системы были не очень хороши, но теперь антипробуксовочная система — почти жизнеспособная альтернатива шкафчикам — особенно хороши последние LandCruisers и Pajeros.

ЗАМОК VS КОНТРОЛЬ ТЯГИ?
ЕСЛИ ВЫ спускаетесь по крутому холмистому холму, машину с двойной блокировкой невозможно обойти, так как это снижает вес, приходящийся на чередующиеся колеса. Незапертый автомобиль блокирует тормоза и периодически скользит, прежде чем схватить тягу, когда вес возвращается на колесо. Заблокированный автомобиль не заблокирует колеса, а затем скатится с холма, поскольку оба колеса механически заблокированы вместе, действуя как единое целое.

Если подняться в гору, снова безраздельно правят шкафчики. Противобуксовочная система ожидает, пока ось не начнет терять сцепление с дорогой, прежде чем противодействовать ей, затормозив вращающееся колесо. Это требует времени, поэтому вы всегда будете терять инерцию, ожидая реакции трекшн-контроля — и этого может быть достаточно, чтобы остановить вас.

Однако любой, кто водил машину с двойным замком, скажет вам, что прохождение поворотов — не самая сильная его сторона. С другой стороны, трекшн-контроль достаточно умен, чтобы работать даже на крутом повороте.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ ВЕКТОРИНГА МОМЕНТА
ОБЫЧНАЯ система зубчатой ​​передачи дифференциала расположена в центре, но по обе стороны от водила находится пакет сцепления, который (при включении электроники) может механически связывать ось непосредственно с водилом. Используя электронное управление пакетами сцепления, конструкторы могут изменять крутящий момент для каждого колеса. При повороте компьютер может передавать больший крутящий момент на внешние колеса, тем самым улучшая характеристики поворота и управляемости.

При использовании в качестве центрального дифференциала в постоянно действующем полноприводном автомобиле у вас может быть автомобиль со смещением в сторону задних колес для повседневной езды, но при бездорожье можно разделить крутящий момент 50:50. Это отличается от дифференциала Torsen, где распределение крутящего момента устанавливается механически и не может быть изменено на лету.

9

Как вам наш новый дизайн сайта? Расскажите нам в комментариях ниже или отправьте нам свое мнение по адресу [email protected].

Фильм 1937 года прекрасно объясняет, как работает автомобильный дифференциал

Стандартный открытый дифференциал большинства автомобилей — это блестящая инженерная разработка, позволяющая выполнять самые крутые повороты, не борясь с шинами и не разрывая трансмиссию.Но даже если вы неявно понимаете, как работает дифференциал автомобиля, это сложно объяснить.

Вот почему этот учебный фильм 1937 года такой фантастический. Он упрощает автомобильный дифференциал до его самого простого представления — трех деревянных палочек — чтобы сделать визуальное представление, которое сразу становится кристально чистым. Как только вы усвоили основную концепцию, легко понять дополнительные сложности рабочего дифференциала.

Этот контент импортирован с YouTube.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Эта инструкция — классическая постановка буйного бывшего олимпийского пловца Генри Джеймисона «Джем» Хэнди, который был исключен из Мичиганского университета после написания сенсационной статьи в Chicago Tribune под заголовком «Изучите трюки хитрого Клупида; студенты в Ann Arbor Take Lessons in Love Making «, вероятно, можно назвать прадедом кликбейта.

Хэнди, который никогда не использовал на работе письменный стол и никогда не имел карманов в своих костюмах, считая их «пустой тратой времени», продолжал снимать обучающие и рекламные фильмы для солдат, продавцов, фабричных рабочих и, что наиболее важно, автомобильная промышленность. Он умер в возрасте 97 лет, продолжая заниматься плаванием до самого конца.

В общем, вот как работает дифференциал автомобиля, в старинном повествовании с простыми наглядными пособиями. Если это видео отправит вас глубоко в кроличью нору элегантных, информативных образовательных фильмов Jam Handy, что ж, по крайней мере, вы сегодня кое-что узнали в своем интернет-путешествии.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Вот как работают противобуксовочная система и дифференциалы, чтобы обеспечить сцепление с дорогой.

Лошадиная сила бесполезна, если вы не можете вывести ее на асфальт. В результате на вашем автомобиле установлены противобуксовочная система и дифференциалы, которые контролируют передачу мощности двигателя на дорогу, помогая максимально использовать имеющуюся мощность.Это видео от Team O’Neil объясняет, как они работают.

Дифференциал регулирует распределение мощности между колесами данной оси. Большинство серийных автомобилей имеют открытый дифференциал, что означает, что мощность может идти по пути наименьшего сопротивления. Это позволяет внутреннему колесу поворачиваться быстрее при повороте, что помогает автомобилю поворачиваться.

Однако выбор пути наименьшего сопротивления означает, что открытый дифференциал всегда будет передавать мощность на колесо с меньшим тяговым усилием. Это означает, что если одно колесо теряет сцепление с дорогой, оно получает всю мощность, что усугубляет проблему, в то время как другое колесо получает нулевую мощность.

Это делает автомобили с передним или задним приводом с открытыми дифференциалами эффективно одноприводными в таких ситуациях. Если колеса повернуты, если на одну сторону автомобиля смещается больший вес, или если одно колесо обнаруживает скользкую поверхность, сцепление полностью теряется. В полноприводных автомобилях, которые передают мощность на переднюю и заднюю оси, колеса с одной стороны автомобиля могут вращаться, в то время как другие ничего не делают.

Team O’Neil и Ford Racing объединились для участия в Fiesta Rally Experience

Вот почему многие полноприводные автомобили имеют дифференциалы повышенного трения.Они по-прежнему позволяют одному колесу вращаться быстрее другого при прохождении поворотов, но могут частично блокироваться, чтобы передать мощность другому колесу, если одно колесо теряет сцепление с дорогой.

Некоторые полноприводные автомобили идут еще дальше с полностью блокируемыми дифференциалами, благодаря которым мощность распределяется между колесами ровно 50/50. Но если оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, это не очень хорошо для прохождения поворотов, поэтому блокировка дифференциалов ограничена использованием на бездорожье.

Дифференциалы механические, но они могут быть дополнены программным обеспечением контроля тяги.В обязательном порядке для всех новых легковых автомобилей, продаваемых в США с 2012 года, антипробуксовочная система использует датчики скорости вращения колес для определения потери сцепления с дорогой и может управлять тормозами или дроссельной заслонкой, чтобы передавать мощность на колесо с большим сцеплением.

Это лишь некоторые из наиболее распространенных примеров. Посмотрите полное видео, чтобы увидеть, как различные комбинации дифференциала и антипробуксовочной системы работают на скользкой поверхности.

.