Автомобильный дифференциал. Блокировка. Самоблокирующийся. Повышенного трения. Принцип действия. Устройство. Достоинства, недостатки.

Устройство и принцип действия дифференциалов, в том числе блокирующихся и самоблокирующихся (10+)

Трансмиссия. Коробка передач. Дифференциал. Сцепление. Шрус. Раздатка. Независимый привод - Дифференциал. Блокировка. Самоблокировка

Оглавление :: Поиск

Дифференциал

Итак, мы получили нужную частоту вращения вала с коробки передач, которую определяет текущее передаточное отношение. Полдела сделано! Едем дальше. Осталось как-то передать это вращение на выбор: на передние колеса (получим передний привод), задние колеса (задний привод) или на все 4 колеса (полный привод в различных вариантах исполнения).

Будем пробовать все варианты по очереди. Начнем с передних колес. Не самая простая задача. Передние колеса автомобиля связаны с рулем управления, т.е. должны поворачиваться. Кроме того, они в движении перемещаются по ходу подвески - вверх и вниз относительно кузова автомобиля. Соответственно, жестко их прикрепить к приводным валам нельзя. Это одна проблема.

Вторая проблема родом из детства. Давайте вспомним карусель. Когда вы стоите рядом с центром вращения вы практически не замечаете скорость. Напротив, если вы станете на край, то можете упасть. Скорость там велика. Немудрено - за одно и то же время t вы покрываете разные расстояния - s1 против s2. Соответственно скорость на краю карусели существенно выше, чем в центре. Тот же эффект возникает и с колесами. Пока машина едет ровно все в порядке. Но стоит вам начать поворачивать и вот оно! Внешнее колесо должно крутиться быстрее, чем внутреннее. В противном случае либо одно, либо другое колесо начнут проскальзывать, на механизм начнут воздействовать сильные нагрузки, что вызовет механические разрушение всего механизма, включая резину покрышек.

Вот еще одна задача: передать на оба колеса общий крутящий момент, например 100 единиц и иметь возможность автоматически изменять пропорцию его распределения между колесами и позволить колесам вращаться с разной скоростью.

Классический автомобильный дифференциал

За решение второго вопроса отвечает дифференциал. Он позволяет колесам вращаться с разной скоростью, из-за этого и получил свое название. Это очень хитрый механизм. Классический автомобильный дифференциал основан на т.н. планетарной передаче. Основным недостатком его является то, что передача крутящего момента зависит от момента сопротивления колеса, поэтому машины и буксуют, достаточно лишь одно из ведущих колес поместить на скользкое покрытие. Дифференциал сохраняет одну вещь - сумму скоростей вращения колес. Она постоянна. Поэтому это колесо начнет бешено вращаться, в то время как второе колесо, на асфальте, будет неподвижным. Момент-то одинаков, но минимален. Избыток крутящего момента уходит на раскрутку буксующего колеса, но его недостаточно для того, чтобы сдвинуть неподвижное, потому что буксующее уже достигло максимально возможной скорости. То же самое происходит и на зимней скользкой дороге. Стоит вам съехать одним колесом на покрытую льдом обочину и это может плохо закончиться. Весь момент потеряется и крутиться начнет скользящее колесо. В результате - вероятность заноса.

Блокировка дифференциала

Для устранения этого недостатка существует разного рода блокировка дифференциалов, которая применяется в настоящее время, как на внедорожниках, так и на легковых автомобилях. Существует принудительная и автоматическая блокировка дифференциала.

Принудительную полную блокировку нам следует включать, когда мы едем медленно, по дороге с неоднородным покрытием (большие валуны, песок, грязь и т.п.), чтобы на оба колеса момент распределялся в постоянной пропорции 50:50 и колеса вращались с одинаковой скоростью. Это значит, что даже если одно колесо попадет в грязь, второе вытянет машину при хорошем сцеплении с грунтом. При выезде на хорошее покрытие блокировку тут же стоит отключить, иначе усилия противоскольжения колес на поворотах попросту могут механически сломать части передаточного механизма, например полуось.

Автоматическая блокировка работает так: в случае проскальзывания колеса, дифференциал блокируется (полностью или частично) и не позволяет колесу буксовать и увеличивать скорость вращения, направляя момент на небуксующее колесо. Это увеличивает курсовую устойчивость на скользких покрытиях.

Существуют еще системы динамического распределения крутящего момента за счет индивидуального 'подтормаживания' проскальзывающих колес. Это т.н. электронная блокировка дифференциала.

Самоблокирующиеся дифференциалы. Фрикционный, Вязкостная муфта (вискомуфта), Кулачковый (зубчатый), DPS (система с двумя помпами), Шестеренчатый

Существуют различные виды самоблокирующихся дифференциалов: фрикционный, вязкостная муфта (вискомуфта), кулачковый (зубчатый), DPS (система с двумя помпами), шестеренчатые. Они различаются лишь исполнением и принципом работы и управления. Физический смысл остается тем же. Изменить величину и распределение крутящего момента между колесами. Либо жестко на 100%, либо за счет ограниченного трения (их часто называют LSD) частично и управляемо.

Подробнее о типах, видах, конструкции самоблокирующихся дифференциалов.

Анимацию и различные режимы работы дифференциала можете посмотреть здесь

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: Поиск

 

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [1] сообщений.

Есть ли сцепление в вариаторе? Читать ответ...

Еще статьи

Покупка автомашины в кредит. Выгодно ли? Как оценить. Планируем покупк...
В кредит или за наличные? Как выгоднее покупать автомобиль? Планируем покупку ма...

Выгодно, дешево покупаем автомобиль, автомашину, личный транспорт...
Купим машину выгодно с точки зрения суммарной стоимости владения. Как купить хор...

Обслуживание свинцового кислотного автомобильного аккумулятора, аккуму...
Обслуживание аккумулятора. Соединение нескольких аккумуляторов. Саморазряд...

Детонация и октановое число. Влияние присадок....
Датчик детонации. Принцип работы. Угол опережения зажигания. Октановые присадки...

Свинцовый кислотный автомобильный аккумулятор, аккумуляторная батарея....
Автомобильный аккумулятор. Теория, устройство, обслуживание, ремонт...

Машинное, моторное масло. Автомасло. Синтетика, полусинтетика, минерал...
Моторное масло. Тонкости выбора и применения...

Узлы инжектора (впрыска). Датчик CO. Клапан холостого хода....
Обзор узлов инжекторного двигателя и их неисправностей. Лямбда-зонд. Форсунки. С...

Инжекторный двигатель. Неисправности. Диагностика. Аварийный режим...
Обзор видов инжекторного двигателя и их неисправностей. Аварийный режим. Приемы ...