Диференціал — механізм у пристрої трансмісії, який необхідний для передачі, перетворення і розподілу крутного моменту. У випадку з автомобілем, диференціал відповідає за розподіл моменту між ведучими колесами, а також дозволяє колесам обертатися з різною кутовою швидкістю при певних умовах.
Де знаходиться диференціал у пристрої трансмісії автомобіля, види диференціалів
Як відомо, автомобілі бувають передньоприводними, задньопривідним, а також повнопривідними. Що стосується місця розташування диференціала:
- якщо привід реалізований на передні колеса, диференціал знаходиться в самій коробці передач;
- на задньопривідному авто диференціал встановлюється в картері заднього моста;
- в автомобілях з повним приводом для привода ведучих коліс диференціал варто в картері переднього і заднього моста, а для привода ведучих мостів механізм встановлюється в роздавальної коробці (роздатці).
Також диференціали бувають межколсесными і міжосьовими. Якщо диференціал використаний для привода ведучих коліс, це міжколісний диференціал. Міжосьовий диференціал розташовується між провідними мостами стосовно до автомобілів з повним приводом.
Що стосується пристрою і особливостей конструкції, в основу диференціала покладено планетарний редуктор. З урахуванням типу зубчастої передач, яка застосована в редукторі, диференціал (редуктор) може бути: конічним, циліндричним, черв’ячним. Тепер давайте розглянемо пристрій і принцип роботи диференціала більш докладно.
Конструкція коробки передач: схема пристрою…
Пристрій диференціала і принцип роботи
Почнемо з першого типу. Конічний диференціал часто виконають функцію міжколісного диференціала. Циліндричний диференціал зазвичай зустрічається на повному приводі і ставиться між осями. Черв’ячний диференціал універсальний, що дозволяє ставити механізм як між колесами, так і використовувати в якості міжосьового.
При цьому найбільш поширеним є конічний диференціал, а базові елементи його конструкції активно використовуються і в пристрої інших типів диференціалів. З цієї причини розглянемо пристрій і принцип роботи конічного диференціала в якості прикладу.
- Отже, конічний диференціал, як вже було сказано вище, фактично є планетарним редуктором. У конструкцію включені напівосьові шестерні і сателіти, які знаходяться в корпусі (чашки диференціала).
На корпус від головної передачі передається крутний момент, потім через сателіти відбувається його передача на напівосьові шестерні. Також на корпусі кріпиться ведена шестерня головної передачі (жорстке кріплення). В корпусі встановлені осі, що обертаються на осях сателіти.
Самі сателіти, які реалізують функцію планетарні шестірні, що дозволяють з’єднати корпус і напівосьові шестерні. З урахуванням того, яку величину крутного моменту потрібно передати, в конструкцію диференціала можуть інтегрувати 2 або 4 чотири сателіта.
Сонячні (напівосьові шестерні) здійснюють передачу крутного моменту на ведучі колеса автомобіля. Передача відбувається через півосі, з’єднання напівосьових шестерень і півосей виконано через шліци.
Напівосьові шестерні бувають лівими і правими, з однаковою чи різною кількістю зубів. Якщо число зубців однакова, тоді це симетричний диференціал, різне кількість зубів на лівій і правій шестірні використовується в пристрої несиметричних диференціалів.
У першому випадку симетричний диференціал дозволяє розподіляти крутний момент по осях в рівній мірі, причому незалежно від величини кутових швидкостей ведучих коліс.
Такий диференціал використовують для установки між колесами (симетричний міжколісний диференціал). Несиметричний диференціал здатний розділяти крутний момент в тому чи іншому співвідношенні. Дана особливість дозволяє використовувати його між провідними осями.
Тепер перейдемо до принципів роботи диференціала. Насамперед, симетричний диференціал працює в трьох основних режимах. Перший режим – рух по прямій, другий — рух в повороті, третій — їзда по дорозі з поганим зчепленням (бруд, лід тощо).
Коли автомобіль рухається прямо, колеса випробовують рівнозначне опір. Відбувається передача крутного моменту від головної передачі на корпус диференціала. Разом з корпусом переміщуються сателіти, які, в свою чергу, здійснюють передачу моменту на ведучі колеса.
З урахуванням того, що обертання сателітів на осі не відбувається, рух напівосьових шестерень здійснюється з однаковою кутовою швидкістю, частота обертання лівої і правої шестерні дорівнює частоті обертання веденої шестірні головної передачі.
Однак якщо машина заходить в поворот, колесо, яке знаходиться ближче до центру (внутрішнє провідне) навантажується сильніше і починає відчувати більший опір порівняно з зовнішнім колесом (далеким від центру повороту).
В результаті зростання навантаження внутрішня полуосевая шестерня кілька уповільнює обертання, а це призводить до того, що сателіти починають обертатися навколо своєї осі. Таке обертання сателітів призводить до збільшення частоти обертання зовнішньої полуосевой шестерні.
- На практиці можливість руху ведучих коліс з різними кутовими швидкостями робить можливим проходу повороту без пробуксовок. До речі, крутний момент все одно розподіляється на провідні колеса рівнозначно.
Якщо ж автомобіль забуксував в бруду, снігу або на льоду, одне колесо відчуває більший опір, ніж інше. В цьому випадку диференціал (завдяки своїй конструкції) ініціює прискорене обертання буксуючого колеса, тоді як інше колесо сповільнюється.
Однак недостатня зчеплення з покриттям не дозволяє отримати великий крутний момент на буксующем колесі, а особливість роботи симетричного диференціала не дозволить також розвинути потрібний момент на іншому колесі. Часто в цьому випадку машина просто не може продовжити подальший рух.
Виходом із ситуації стає необхідність збільшення крутного моменту на колесі, яке не буксує. Для цього диференціал необхідно заблокувати. З цієї причини позашляховики мають додаткову можливість блокування диференціала, тоді як легкові авто і навіть деякі сучасні бюджетні «паркетники» позбавлені такої функції.