Всем привет! Если вас интересует устройство авто, сегодняшняя тема точно будет интересной. Ведь говорить мы будем про принцип работы дифференциала.
Дифференциал является механизмом автомобильной трансмиссии, который распределяет крутящий момент между валами приводов и позволяет колесам вашей машины вращаться с определенной и различной угловой скоростью.
Особенно сильно видна работа дифференциала, когда авто входит в повороты. Этот узел позволяет сделать движение на твердой поверхности безопасным и комфортным. Но при езде за пределами асфальта в дело вступает блокировка.
Назначение и немного истории
В каждой машине есть дифференциал. Его можно встретить в конструкции любого автомобиля и транспортного средства, включая:
- Нива;
- Газель;
- ГАЗ 66;
- ВАЗ;
- Шкода;
- Ниссан;
- КАМАЗ;
- МТЗ 82 (трактор);
- Мерседес Актрос 18 40 и пр.
Даже на мотоблоке присутствует этот самый дифференциал, про который сегодня постараюсь рассказать вам кратко, но полезно.
Этот механизм, отвечающий за распределение крутящего момента карданного вала между ведущими колесами. Тут уже все зависит, каким именно приводом оснащается машина. В итоге каждое из колес совершает вращения без пробуксовок. Именно в этом заключается главное назначение узла.
Если машина движется прямо по ровной поверхности, на все колеса действует одинаковая нагрузка, а потому и угловая скорость везде идентичная. Тут дифференциал выступает в роли передаточного устройства.
Когда машина осуществляет повороты или буксует, нагрузка становится уже неравномерной. Каждая полуось должна вращаться с разной скоростью. Здесь требуется грамотно распределить между ними крутящий момент. Тут проявляется вторая значимая функция в виде обеспечения уверенного маневрирования.
Такое устройство появилось не сразу, как только начали производить машины. Изначально распределитель отсутствовал, из-за чего первые автомобили с трудом входили в поворот. Автором идеи распределения является О. Пеккер. Его изобретение предусматривало наличие шестерней и валов, через которых крутящий момент переходил на ведущие колеса. Но и это не позволило решить проблему пробуксовки в полной мере.
Выйти из ситуации сумел Ф. Порше. Именно он создал кулачковый механизм, ограничивающий проскальзывание колес. Изобретение, созданное в Германии, сразу же начали применять в автомобилях Volkswagen. А затем технология расползлась по всему миру.
Устройство узла
Работа дифференциала основана на принципе планетарного редуктора. Состоит устройство из шестерней полуосей и специальных сателлитов, которые расположились в так называемой чашка. Она, в свою очередь, соединяется с ведомыми шестернями, которые принимают на себя крутящий момент двигатель от шестерней главной передачи.
Чашка осуществляет передачу вращений с помощью сателлитов на полуоси, отвечающие за вращение ведущих колес. Именно сателлиты позволяют придавать колесам разную угловую скорость при неизменном крутящем моменте.
Виды и применение
Легковые авто и грузовые машины имеют в своей конструкции межколесный тип дифференциала, отвечающий за передачу вращения на колеса.
Если же говорить про межосевой дифференциал, который распределяет момент между мостами, то он актуален исключительно для автомобиля с полным приводом.
Опираясь на тип используемых зубчатых передач, механизм бывает:
- цилиндрический;
- червячный;
- конический.
Если учитывать количество зубьев на используемых шестернях полуоси, тогда дифференциалы можно разделить на несимметричные и симметричные.
И здесь есть свои нюансы, о которых стоит упомянуть.
- Несимметричные устройства с цилиндрической передачей обладают свойством пропорционально выполнять распределение момента. Это обеспечивает отличную работу, если есть передний и задний мост. Такой узел устанавливают между мостами на машинах с полным приводом;
- Актуальным решением для переднеприводного и заднеприводного автомобиля будет конический симметричный тип дифференциала;
- Вне зависимости от привода и типа дифференциала, червячный тип передачи подходит для всех. Эта система считается наиболее универсальной. Имеет достаточно высокий КПД.
Если мы говорим про дифференциалы, то будет логично немного уделить внимание вопросу блокировки.
В вопросе устройства и работы дифференциала встречаются такие понятия как Торсен, вискомуфта, пневмо блокировка, дифференциал Красикова, Квайф и многое другое. Честно признаюсь, разбираться в разновидностях устройств очень сложно и долго. Основные моменты мы уже рассмотрели. Теперь про блокировку.
Блокировка
Чтобы крутящий момент, передаваемый на полуоси, становился одинаковым, требуется заблокировать работу сателлитов. Либо же нужно сделать так, чтобы осуществлялась передача момента от чашки к нагруженной полуоси. Особенно это важно для полноприводных машин. Хотя и для обычного монопривода блокировка также требуется.
Чтобы машина вела себя хорошо, требуется добавить к дифференциалу блокировку. Она бывает частичной и полной, ручной и автоматической. Про все эти разновидности есть много интересных и полезных видео. Советую посмотреть. Правильно блокированный дифференциал обеспечивает грамотное распределение крутящего момента. В итоге машина продолжает движение, вне зависимости от покрытия.
Самоблокируемый дифференциал считается оптимальным решением. Он хорошо себя зарекомендовал, поскольку прекрасно распределяет момент по полуосям. Самоблокируемые дифференциалы делятся на несколько видов:
- винтовой;
- дисковый;
- Красикова;
- Нестерова.
Но есть еще более сложная система блокировки дифференциала. Она и самая современная. Это электронная блокировка, которая работает за счет взаимодействия с системой курсовой устойчивости. Специальные датчики контролируют работу и все параметры авто. Считывая и обрабатывая информацию, работа дифференциала на машине корректируется в автоматическом режиме. Что-либо регулировать или нажимать водителю не нужно.
Подводя итоги, могу с уверенностью сказать, что дифференциалы создавались как элемент для безопасного и комфортного управления транспортным средством. Да, механизм ориентирован на работу в условиях трассы и города. При выезде на пересеченную местность обычный дифференциал становится скорее недостатком. Но тут на помощь приходит блокировка. Да и самоблокирующиеся системы полностью решают проблему.
Совершенно несложный, но крайне важный механизм трансмиссии любого автомобиля.
А что на этот счет скажете вы? Пишите в комментариях, задавайте вопросы!
Спасибо всем за внимание! Подписывайтесь, рассказывайте о нас своим друзьям и ждите много новых, интересных и полезных материалов!
