Дифференциал на автомобиле что это: устройство, виды и принцип работы

устройство, назначение, виды, принцип работы, неисправности и их устранение

Автор Kristian На чтение 18 мин Просмотров 713
Обновлено 28.05.2022

Содержание

1. Что такое дифференциал и для чего он нужен?
2. История создания и назначение дифференциала
3. Предназначение дифференциала автомобилей
4. Преимущества и недостатки
5. Устройство и принцип работы
6. Схема работы дифференциала
7. При прямолинейном движении
8. При повороте
9. При пробуксовке
10. Виды дифференциалов
11. Типы дифференциалов
12. С ручной блокировкой
13. Самоблокирующийся
14. Электроблокировка
15. Активного действия
16. Неисправности
17. Обслуживание
18. Безопасность

Что такое дифференциал и для чего он нужен?

Интересное механическое устройство, известное человечеству с давних времен. Несколько лет назад ученые считали, что первый механизм, работающий по типу дифференциала, был использован в антикитерском механизме – удивительной находке, поднятой со дна моря, и оказавшейся самым настоящим древним калькулятором для астрономических вычислений. Так что сама идея дифференциала не нова, однако настоящее признание она получила только с появлением первых автомобилей.

Дифференциал – это механизм, отвечающий за распределение момента вращения и угловых скоростей от главной передачи на колёса автомобиля (или на оси, если говорить про межосевой дифференциал). Зачем это нужно? Затем, чтобы дать возможность транспорту нормально поворачивать, не нарушая равномерного сцепления с дорогой каждого колеса.

Если попробовать развернуть на ходу любую повозку с жесткой осью, выяснится, что колесо, находящееся внутри радиуса поворота, пробуксовывает. Одновременно с этим другое колесо, которое находится на наружной дуге и должно двигаться быстрей, теряет сцепление с поверхностью. Другими словами, поворачивать вот так, с двумя колесами, насаженными на одну ось, очень сложно. Можно только посочувствовать лошадям, вынужденным таскать неповоротливые телеги…

Однако автомобиль – давно уже не телега, в том числе и потому, что во время поворота срабатывает дифференциал, который распределяет скорость вращения так, чтобы замедлить колесо внутри дуги поворота и ускорить второе, которое движется по внешней дуге. Всё это происходит без вмешательства водителя, только за счет механического распределения момента вращения.

Размещение дифференциала зависит от того, какой тип привода использован в автомобиле.

1. В переднеприводных автомобилях установлен передний дифференциал, который находится внутри коробки передач.
2. В заднеприводных моделях установлен в заднем мосту на ведущей оси.
3. В полноприводных автомобилях с постоянным полным приводом ставится межосевой дифференциал в раздаточной коробке (он распределяет усилия между передней и задней осью) и межколесные на каждую ось.
4. А вот подключаемый полный привод не требует межосевого распределителя, в таких автомобилях устанавливается межколесный дифференциал на каждую из осей.

Почему только на ведущую ось (внедорожников это тоже касается, у них обе оси ведущие)? Просто потому, что дифференциал предназначен для того, чтобы распределять момент вращения, идущий от двигателя, а значит, на ведущей оси.

История создания и назначение дифференциала

Конструкция дифференциала появилась практически одновременно с началом производства транспортных средств, оснащенных двигателем внутреннего сгорания. Разница была лишь в пару лет. Первые машины были настолько нестабильными на поворотах, что инженерам пришлось ломать голову над тем, как бы передать одинаковую тягу на ведущие колеса, но при этом сделать так, чтобы они могли вращаться с разными скоростями на виражах.

Хотя нельзя сказать, что сам механизм был разработан после появления автомобилей с ДВС. Дело в том, что для решения управляемости первых авто была позаимствована разработка, которая до того применялась на паровых повозках.

Сам механизм был разработан инженером из Франции – Онесифором Пеккёром в 1825-м году. Работу над проскальзывающим колесом в машине продолжил Фердинанд Порше. При сотрудничестве его компании вместе с ZF AG (Friedrichshafen) был разработан кулачковый дифференциал (1935 год).

Массовое применение LSD-дифференциалов началось, начиная с 1956 года. Технологией пользовались все автопроизводители, так как она открывала новые возможности для четырехколесного транспорта. За основу дифференциала был взят редуктор с планетарной передачей. Простой редуктор состоит из двух шестерен, которые имеют разное количество зубьев одинакового размера (для постоянного зацепления).

Когда вращается большая шестеренка, меньшая выполняет больше оборотов вокруг своей оси. Планетарная модификация обеспечивает не только передачу крутящего момента на приводную ось, но и преобразует его так, чтобы скорости ведущего и ведомого валов были разными. Помимо обычно шестеренчатой передачи в планетарных редукторах применяется несколько дополнительных элементов, которые взаимодействуют с тремя основными.

Дифференциал использует весь потенциал редукторов планетарного типа. Благодаря тому, что такой механизм имеет две степени свободы и позволяют менять передаточное число, такие механизмы оказались эффективными для обеспечения стабильности ведущих колес, вращающихся с разной скоростью.

Предназначение дифференциала автомобилей

• позволяет ведущим колёсам вращаться с разными угловыми скоростями;
• неразрывно передаёт крутящий момент от двигателя на ведущие колёса.

Основная проблема, появившаяся на заре автомобильной эры, была решена с помощью применения дифференциала, теперь повороты машине можно проходить более безопасно и без пробуксовки колес, а отсюда соответственно и без чрезмерной нагрузки на трансмиссию, на шины и на сами подшипники колес. Но зато появилось другое неудобство.

Простейший дифференциал имеет одну яркую «особенность», благодаря которой он категорически не подходит для сложных, экстремальных дорожных ситуаций. Когда у ведущих колес 100% сцепление с дорогой, то все будет идти хорошо и дифференциал будет исполнять свою функцию просто идеально, но стоит одному из колес попасть в ситуацию когда оно (шина) потеряет сцепление с дорогой, или попадет на другой тип грунта или на лед, то начнет вращаться именно то колесо, которое потеряло сцепление, а противоположенное стоящее на более цепком грунте просто останется неподвижным.

Не вдаваясь в сами нюансы работы механизма можно просто констатировать факт, что дифференциал не меняет свой крутящий момент, он просто перераспределяет мощность между колесами и такая мощность будет всегда больше на том именно колесе, которое вращается быстрее.

При пробуксовке колеса сопротивление его и крутящего момента будет минимальным, а значит чрезвычайно малым будет и крутящий момент передающийся с самого двигателя непосредственно на колесо, а значит и на противоположенном колесе этот крутящий момент будет ему соответствовать, то есть он будет минимальным. Особенно видны и очень заметны недостатки этого классического дифференциала на спортивных автомобилях с большой мощностью, а также и на полноприводных машинах, которые рассчитаны на езду по бездорожью.

В этой связи инженеры и автопроизводители большинства автокомпаний начали искать новое решение с этой проблемой. Появилось большое количество (различных видов устройств) дифференциалов.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество дифференциала – это то, что он дал возможность выполнять повороты. Скорость движения каждого колеса на ведущей оси подстраивается под дорожную ситуацию совершенно автоматически, без участия водителя, так что безопасность и маневренность транспортного средства выросли в десятки раз после внедрения этого механизма. Сегодня дифференциал той или иной конструкции используется во всех видах автомобильного транспорта.

Еще одно преимущество – довольно высокая надежность узла. Планетарная передача выдерживает большие нагрузки, а особенности некоторых типов дифференциала еще дополнительно повышают его мощность и стойкость к износу.

Основным недостатком можно назвать необходимость использовать механизм блокировки, чтобы автомобиль мог двигаться и по льду, и по сложным дорогам. Ручная, автоматическая или электронная – любой тип блокировки должен применяться обязательно, а это означает, что появляется дополнительный механизм, который может выйти из строя. И, конечно, нельзя забывать о контроле за техническим состоянием узла.

Это еще один узел, в котором нужно менять масло, хоть и не часто, и отслеживать износ деталей. И, кстати, о необходимости этой процедуры многие автовладельцы забывают.

Устройство и принцип работы

С технической точки зрения дифференциал устроен достаточно просто, но при этом он способен выдерживать огромные нагрузки. Что внутри этого узла и как он работает?

По своему типу это планетарный редуктор со всеми необходимыми элементами.

1. Шестерня главной передачи – подает вращение от КПП на дифференциал.
2. Ведомая шестерня связана и с главной передачей, и с шестернями-сателлитами.
3. Сателлиты – закреплены в «чашке» ведомой шестерни, так что вращаются вместе с ней.
4. Шестерни полуосей – соединены с сателлитами и не контактируют с остальными элементами дифференциала.

Как это работает, детально показано на видео-ролике ниже.

1. От КПП выходит вал главной передачи, от которого вращение передается на ведомую шестерню.
2. Ведомая шестерня и скрепленная с ней «чашка» (водило) принимают крутящий момент.
3. Вращаясь, ведомая шестерня и чашка приводят в движение шестерни-сателлиты.
4. Сателлиты, в свою очередь, передают вращение на полуоси.
5. При равной нагрузке на полуоси (когда автомобиль движется по прямой дороге с равномерным покрытием) сателлиты не вращаются. Работает только ведомая шестерня, в чашке которой закреплены сателлиты, и они описывают обороты вместе с ней, при этом не совершая вращения вокруг своей оси. Таким образом, момент вращения распределяется на полуоси поровну, 50:50.
6. Когда автомобиль поворачивает и одно из колес должно замедлить, а второе – ускорить движение, сателлиты приходят в движение. За счет конической зубчатой передачи они, вращаясь, замедляют одну полуось и ускоряют вторую. Другими словами, перераспределяют момент вращения в нужной пропорции, вплоть до 0:100 без потери усилия.
7. При пробуксовке одного колеса включается механизм блокировки, без которого на то колесо, которое вращается быстрее, ушел бы весь момент вращения. Без блокировки автомобиль останавливается при попадании хотя бы одного колеса на скользкую поверхность.

Схема работы дифференциала

Существует две разновидности подобных механизмов – это симметричный и несимметричный дифференциал. Первая модификация способна передавать крутящий момент на полуоси в равной степени. На их работу не влияют угловые скорости ведущих колес.

Вторая модификация обеспечивает регулировку крутящего момента между колесами ведущей оси, если они начинают вращаться с разной скоростью. Нередко такой дифференциал устанавливается между осями полноприводного транспорта.

Подробней о режимах работы дифференциала. Механизм по-разному срабатывает при таких ситуациях:

• Машина прямо едет;
• Автомобиль выполняет маневр;
• Ведущие колеса начинают буксовать.

При прямолинейном движении

Когда машина едет прямо, сателлиты просто являются связующим звеном между осевыми шестернями. Колеса автомобиля вращаются с одинаковой скоростью, поэтому чашка вращается, как единая труба, которая соединяет обе полуоси. Крутящий момент распределяется между двумя колесами равномерно. Обороты колес соответствуют оборотам ведущей шестерни.

При повороте

В повороте, а это обычный режим работы дифференциала, поскольку идеальных прямых в природе не существует, одно из колёс всегда будет вращаться быстрее. Сателлиты придут в движение относительно своих осей, но связь между полуосевыми шестернями и корпусом не утратят. То есть момент продолжит передаваться от корпуса к колёсам, причём всё в том же соотношении 50/50.

Это очень любопытно рассмотреть с точки зрения мощности. Момент одинаков, а скорость у внешнего от поворота колеса больше, то есть и мощность на него передаётся пропорционально большая. И это неудивительно, так как чем больше скорость, тем выше потери, которые компенсируются добавкой мощности. При этом ни малейших помех вращению колёс с разной скоростью создаваться не будет, в отличие от жёсткой связи.

При пробуксовке

Гораздо менее приятно дела обстоят в том случае, когда одно из колёс попало на относительно скользкий участок дороги и сорвалось в пробуксовку при разгоне. Сцепления с дорогой нет, а значит момент сопротивления покрытия резко падает. Но этот момент всегда равен тяговому, это закон физики. Значит и тяговый момент упадёт.

Свободный симметричный дифференциал делит тягу пополам между колёсами. Всегда 50/50. То есть при падении момента на одном до нуля, на втором он обнулится автоматически. Автомобиль начнёт терять скорость, а если речь идёт о трогании с места на льду или жидкой грязи, то он просто там и останется, не сумев выехать из засады.  В этом главный недостаток свободного дифференциала.

Он может передать усилие только то, которое способно переварить колесо, находящееся в худших условиях. Даже если второе будет на сухом чистом асфальте, автомобиль никуда не поедет. Вся энергия уйдет на быстрое и бесполезное вращение буксующего колеса.

Виды дифференциалов

За годы эволюции это устройство менялось и совершенствовалось. Так что теперь в автомобилестроении используют различные виды дифференциалов, в зависимости от того, на какие нагрузки рассчитан автомобиль, для каких дорожных условий предназначен, какую цель ставили перед собой конструкторы.

1. По особенностям конструкции различают конический, цилиндрический и червячный типы. Название зависит от того, какой тип передачи используется для вращения полуосей. В настоящее время самый распространенный вид – конический.
2. По распределению усилия на полуоси различают симметричный и несимметричный. В первом случае количество зубцов на шестернях равное, получаем симметричное распределение вращения. При неравном количестве зубцов усилие распределяется несимметрично, что выгодно для внедорожников высокой проходимости.

Виды блокировки дифференциала. Система блокировки разрабатывалась для внедорожников, для которых пробуксовка любого колеса означает полную остановку автомобиля. На видео, ниже, подробно рассказано о системах блокировки.

Существует три основных типа блокировки.

1. Ручная блокировка дифференциала – это система, при которой водитель самостоятельно включает и выключает блокировку по своему усмотрению. Возле водительского места находится рычаг или кнопка управления блокировкой, с помощью которых принудительно останавливается вращение сателлитов вокруг свой оси. Фактически, дифференциал начинает работать так же, как при движении по прямой, распределяя усилие на обе полуоси поровну. При этом ухудшается управляемость, ведь повороты с заблокированным дифференциалом выполнить крайне сложно.
2. Автоматическая блокировка или самоблокировка – система, которая облегчает управление автомобилем, снимая с водителя необходимость самостоятельно блокировать дифференциал. Самоблокирующийся тип называют еще дифференциалом повышенного трения.
3. Электронная блокировка – это, по сути, имитация работы дифференциала, используемая в антипробуксовочных электронных системах. При необходимости забуксовавшее колесо принудительно замедляется тормозом, после чего дифференциал перераспределяет усилие, давая больше нагрузки на вторую полуось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой.

Самоблокирующийся делятся на два основных типа:

1. Тип Torque – блокировка, срабатывающая от разницы крутящего момента на полуосях. При пробуксовке срабатывают гасители скорости, подтормаживающие ту полуось, скорость вращения которой выше.
2. Тип Speed Sensitive – блокировка с помощью вискомуфты, которая срабатывает, если одна из полуосей движется быстрее другой.

На сегодняшний день существует несколько видов дифференциалов, используемых в современных автомобилях.

1. Квайф (Quaife) – самая простая конструкция, главной особенностью которой является использование нескольких пар сателлитов, сцепляющихся между собой попарно. Благодаря возникающим силам трения механизм автоматически подстраивается под дорожные условия, правильно распределяя момент вращения при поворотах и пробуксовке.
2. Вискомуфта – устройство блокировки, основанное на применении жидкости с переменной вязкостью. Чем выше скорость ее перемешивания (соотношение скоростей вращения левой и правой полуосей), тем выше вязкость жидкости, вплоть до полной блокировки контактных дисковых блоков. Вискомуфта устанавливается на кроссоверы и легковые автомобили, то есть она не рассчитана на условия жесткого бездорожья.
3. Дисковая блокировка – конструкция с дополнительными коническими шестернями, муфтами и дисками. При разнице в скорости вращения полуосей разъединяются стыки между шестернями и система блокируется, после чего скорости вращения полуосей выравниваются.
4. Полная блокировка (кулачковая) – это тип с ручной блокировкой из салона автомобиля. Несмотря на некоторые неудобства его продолжают использовать во внедорожниках и есть много поклонников именно этого типа блокировки.
5. Торсен (Torsen) – агрегат комбинированного, коническо-червячного типа. Это один из самых мощных и надежных типов механизма, используемый для условий жесткого бездорожья. Принцип его работы подробно описан на видео, ниже.

Типы дифференциалов

Если автомобиль имеет одну ведущую ось, то он будет оснащен межколесным дифференциалом. В полноприводном ТС используется межосевой дифференциал. На переднеприводных машинах такой механизм также называется передний дифференциал, а модели в заднеприводных авто называются задним дифференциалом.

Данные механизмы распределяются на три категории по типу зубчатых передач:

• Конический дифференциал;
• Червячный дифференциал;
• Цилиндрический дифференциал.

Различаются они между собой формой главной и осевых шестерен. Конические модификации устанавливаются в переднее- и заднеприводных машинах. Цилиндрические применяются в полноприводных моделях, а червячные подходят для любых типов трансмиссий. В зависимости от модели автомобиля и дорожной обстановки, в которой эксплуатируется транспортное средство, полезными окажутся следующие типы дифференциалов:

1. Механическая блокировка;
2. Самоблокирующийся дифференциал;
3. Электроблокировка.

С ручной блокировкой

Дифференциал с ручным способом блокировки считают одним из наиболее примитивных. Отключение в ручном режиме осуществляется при помощи кнопок или рычагов, которые располагаются в салоне автомобиля. Подобный вид чаще всего используется в машинах, которые имеют полный привод, иными словами, во внедорожниках.

Планетарная система принимает форму муфты и блокирует возможность движения сателлитов. Эксперты настоятельно рекомендуют использовать ручную блокировку только после того, как будет выжата педаль сцепления.

После блокировки дифференциала следует сбросить скорость на минимум, особенно если в этот момент автомобиль пересекает труднопроходимую местность. После того, как один из узлов заблокируется, будет гораздо сложнее поворачивать, а, значит, транспортное средство будет легче вести по прямой. Функция ручной блокировки применяется на внедорожниках, которые обладают рамной конструкцией. Желательно использовать ручную блокировку, уже имея хороший стаж вождения, так как управлять таким автомобилем значительно сложнее.

Toyota Land Cruiser 100 является внедорожником, имеющим кнопку блокировки межосевого дифференциала. Транспортные средства, на которых имеется ручная блокировка дифференциала:

• Toyota Land Cruiser;
• Toyota Hilux;
• Шевроле Нива.

Самоблокирующийся

Данный вид узлов хорошо приспособлен к тяжёлым условиям вождения, так как значительно увеличивают проходимость авто. Основной принцип самостоятельной блокировки заключается в том, что определённые условия движения способствуют автоматической блокировке дифференциала. Если разница в полуосях становится слишком значительной, срабатывает механизм насоса, который нагнетает давление масла.

После этого пластины начинают сближаться, а скорость колеса снижается. Этот метод позволяет правильно распределить нагрузку на колёса при буксовке или заносе. Существует множество известных автомобильных самоблокирующихся дифференциалов. Например, узлы фирм Торсен и Квайф. Также примером подобного устройства является модель «speed sensitive». Механизм моментально фиксирует различную скорость вращения осей транспортного средства.

Модель автомобиля, где стоит именно этот тип дифференциала — Toyota Rav4 с вискомуфтой. Если одна из осей начинает двигаться с намного большей скоростью, то муфта срабатывает и начинает тормозить движение предотвращая аварийную ситуацию! Как только скорость снижается, сила трения уменьшается и возвращает независимость частям узла.

На спецтехнике устанавливается другой вариант самоблокирующихся дифференциальных механизмов — кулачковые пары. Примером может послужить «ГАЗ-66». Подобная конструкция значительно увеличивает проходимость машины, однако вполне может создать опасные ситуации, когда дифференциал замыкается самостоятельно.

Схема его действия очень проста и понятна: вместо «планетарки» в механизме применяются зубчатые пары. Они вращаются, если в скорости колёс возникают небольшие расхождения, однако если разница увеличиваются, то устройства входят в клин.

Электроблокировка

Такие дифференциалы связаны с электроникой автомобиля. Они считаются самыми дорогими, так как имеют сложное строение и привод блокировки. Данный механизм связан с ЭБУ автомобиля, который получает данные от систем, следящих за вращением колес, например, ABS. В некоторых автомобилях можно отключить автоматическую блокировку. Для этого на панели управления имеется специальная кнопка.

Преимущество электронных вариантов в том, что они позволяют установить несколько степеней блокировки. Еще один плюс таких механизмов в том, что они отлично помогают справиться с избыточной поворачиваемостью. В таких моделях крутящий момент подается на шестерню полуоси, которая вращается с меньшей скоростью.

Активного действия

На сегодняшний день активные дифференциалы являются одними из наиболее эффективных в сравнении со своими аналогами. Подобный механизм был изобретён сравнительно недавно, однако уже набрал популярность. Принцип его работы в том, чтобы ускорить действие колёс и полуоси. Несмотря на то, что подобное решение полностью противоположно остальным, такой способ оказался наиболее удачным.

Подобные разработки не только оптимизируют работу, но и позволяют снизить риски поломки автомобиля. Кроме того уменьшается процентное соотношение аварийных ситуаций на дорогах из-за неправильной работы дифференциала. Постоянное улучшение делает вождение любых наземных транспортных средств более простым, безопасным и удобным.

Главное — это своевременно проверять состояние шестерёнок и всех остальных деталей, которые оказывают непосредственное влияние на работу дифференциального узла. От этого зачастую зависит не только безотказность личного автомобиля, но и жизнь водителя и пассажиров.

Неисправности

Свободный дифференциал достаточно надёжен и сам не сломается. Но его очень часто ломает водитель своими паническими действиями при буксовании автомобиля. Дело в том, что шестерёнки дифференциала работают на подшипниках скольжения, причём самых простейших. Они не рассчитаны на долгое и тяжёлое вращение под нагрузкой, когда крутится только одно колесо.

Антифрикционные шайбы перегреваются, зубья изнашиваются, появляются люфты и стуки, а при резкой остановке колеса, внезапно попавшего на асфальт после раскрутки, ломаются оси сателлитов и шлицевые соединения.

Ремонт чаще всего заключается в замене коробки дифференциала в сборе. Иногда можно поставить ремкомплект из шестерён и пальца с новыми регулировочными шайбами. Совсем редко обходятся только регулировкой подбором шайб.

Обслуживание

ТО исправного дифференциала сводится к замене масла в редукторе или раздатке. Никаких регулировочных или иных сервисных операций не предусмотрено, только ремонт при износе и поломках. На самоблоках иногда потребуется восстановить величину предварительного натяга подбором пакета пружинных шайб.

Обычно все дифференциалы повышенного трения требуют применения специального масла типа LSD (Limited Slip), но сейчас лучшие универсальные масла уже обладают подобными свойствами, о чём указано на этикетке. В любом случае, лучше руководствоваться инструкцией изготовителя конкретного изделия.

Безопасность

Межколесный дифференциал предназначен для обеспечения безопасной и комфортной езды на дорогах различного предназначения. Некоторые недостатки рассматриваемого механизма, указанные выше, проявляются при опасном и агрессивном маневрировании по бездорожью. Следовательно, если на машине предусмотрен привод ручного блокиратора, эксплуатировать ее необходимо исключительно в соответствующих условиях.

Скоростные машины использовать без указанного механизма весьма затруднительно и небезопасно, особенно на высоких скоростях по шоссе.

Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Что представляет собой редуктор в автомобиле? Ответ на этот вопрос дать могут не все, даже заядлые автомобилисты. В большинстве случаев покупая автомобиль, пользователи не уделяют внимание каким-то ключевым аспектам. Они лишь придерживают принципа: заправить, обслужить, ездить, отдавать в сервис на ремонт. Итак, давайте разберемся, в чем назначение и что такое редуктор в автомобиле!

Редуктором называется один из узлов трансмиссии, который используется для снижения крутящего момента, получаемого с коленвала. Далее редуктор передает крутящий момент другим узлам трансмиссии, то есть межосевой дифференциал.

Дифференциал и редуктор в автомобиле, в чем разница?

Такой вопрос часто задается автомобилистами, поэтому следует провести четкую грань между этими двумя узлами. Дифференциал используется для распределения приходящего крутящего момента между осями, а редуктор – для повышения/понижения крутящего момента.

Существуют следующие виды редукторов:

• Передний редуктор – в переднм мосту.
• Задний редуктор – в заднем мосту.

Передний редуктор используется в переднеприводных автомобилях, задний – заднеприводных. При этом передний редуктор в автомобиле интегрируется в КПП, а второй – заднюю ось. Исключением являются полноприводные транспортные средства, располагающие одновременно двумя редукторами. В последнем случае узлы трансмиссии сообщаются между собой карданом.

Устройство автомобильного редуктора

Для ознакомления следует рассмотреть основные составляющие данного узла трансмиссии.
Редуктор автомобильный включает в себя:

• Корпус – изготовляется из стали высокой прочности и ряда легких сплавов. Он используется для защиты межосевого дифференциала от избыточных внешних воздействий.
• Крепления – они обеспечивают прочную связь корпуса к основанию, уплотнителями выступают сальники. Последние, не допускают утечек трансмиссионной жидкости, обеспечивающей функционирование дифференциала и шестерней.
• Ведущая шестерня – сообщается с вторичным валом КПП, передавая крутящий момент ведомой шестерне.
• Ведомая шестерня – после принятия крутящего момента передает его межосевому дифференциалу.

Следует отметить, что ведомая шестерня обладает большими габаритами и большим числом зубцов, поскольку она призвана для приема чрезмерно высокого крутящего момента от ведущей.

Межосевой дифференциал

Например, автомобиль повернул – внешнее колесо получило больший крутящий момент, внутреннее – меньший. При этом ведущая ось работает вся — оба колеса на оси работают вместе, с чем долго не могли справиться автопроизводителя порядка 80-ти лет назад.
Вот для чего принято использовать дифференциал в автомобилях:

• Корпус и сальники – применяется с целью обеспечения устойчивости шестерней к повреждениям.
• Шестерни – сателлиты – чаще всего в структуре их три и две из них располагаются они параллельно по отношению друг к другу, а третья – перпендикулярно. Перпендикулярную шестерню сообщается с ведомой. Сателлиты необходимы для передачи крутящего момента с ведомой шестерни на шестерни полуосей.
• Шестерни полуосей (колесные) – передача крутящего момента на валы колесных осей.
• Подшипники – отвечают за вращение валов колес и уменьшение трения между составными элементами.

Редукторные передачи

Данная группа составляющих различается по принципу соединения зубцов ведущей и ведомой шестерен. Благодаря использованию различных вариаций, выделяют четыре группы редукторных передач в автомобилях:

• Коническая – конические шестерни в числе двух штук располагаются перпендикулярно друг другу. Эта схема используется в задне- и полноприводных автомобилях.
• Цилиндрическая – две цилиндрические шестерни сообщаются между собой параллельно. Эта схема используется в переднеприводных автомобилях.
• Гипоидная – шестерни располагаются по отношению друг к другу под углом 45 градусов. Эта схема используется в задне и полноприводных автомобилях.
• Червяная – сообщающиеся один винт с червячной ведомой шестерней.

Чем выделяется редуктор в машине?

Каждый редуктор автомобиля обладает присущими характеристиками, основной из которых является – передаточное число, которое отражает отношение между угловой скоростью ведущего/ведомого валов. Высокий показатель передаточного числа характерен для грузовых автомобилей, низкий показатель – для легковых.

Следует отметить, что в легковых автомобилях вес редуктора заметно ниже, благодаря чему они развивают большие скорости. Индекс передаточных чисел определяется числом зацепок ведомой шестерни с ведущей за один оборот. Например, если индекс составляет 4.8, значит за единственный полный оборот ведущей шестерни, ведомая производит сцепку 4 целых и 0,8 раза.

С какими трудностями можно столкнуться?

Чаще всего, слабым местом автомобильного редуктора являются рабочие комплектующие, то есть те, которые подвержены значительному износу. Основной причиной являются повышенные нагрузки и длительное масляное голодание. Последний фактор связан с дефицитом или полным отсутствием трансмиссионной жидкости.

Как решить проблему поломки автомобильного редуктора

Поскольку мы разобрались, для чего необходим редуктор в автомобиле и изучили основные поломки, следует изучить способы решения возникших проблем. Чтобы редуктор не вышел неожиданно из строя, необходимо соблюдать технологический регламент обслуживания транспортного средства и не забывать о замене трансмиссионной жидкости через каждые 100 000 км пробега.

Вторым вариантом, когда потребуется провести срочную замену трансмиссионной жидкости, является вынужденная замена сальников. Такой вариант также приветствуется автомобильными пользователями.

Если вы обнаружили в работе трансмиссии автомобиля какие-то неполадки, указывающие на сбой в работе редуктора в автомобиле, незамедлительно обратитесь в автомобильный сервис для полноценной диагностики. Это позволит избежать непредвиденных трат и заметно сократить стоимость ремонта и обслуживания.

Источник

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Ключевые теги: устройство автомобиля, редуктор

Что такое задний дифференциал? | Юнайтед Тайр

В вашем автомобиле есть довольно много важных компонентов, но не все они так хорошо известны. Вы можете спросить себя: «Что такое задний дифференциал?» Ну, обо всем по порядку — у каждого автомобиля есть дифференциал.

Несмотря на это, не каждый автомобиль имеет задний дифференциал. Тип дифференциала автомобиля зависит от системы привода автомобиля. В результате переднеприводный автомобиль не имеет заднего дифференциала. Только заднеприводный автомобиль включает задний дифференциал.

Дополнительная информация о заднем дифференциале

Как указывалось ранее, тип дифференциала автомобиля зависит от его системы привода. Дифференциал — это компонент вашего автомобиля, который компенсирует тот факт, что внутренние колеса автомобиля проходят меньшее расстояние при повороте по сравнению с внешними колесами.

Но что именно делает задний дифференциал? Ответ заключается в том, что он обеспечивает плавное движение как передних, так и задних колес, когда водитель поворачивает руль. Основное различие между передним дифференциалом и задним дифференциалом заключается в том, где он расположен на автомобиле.

Где можно найти задний дифференциал?

Передний дифференциал и задний дифференциал выполняют в автомобиле абсолютно одинаковые функции. Однако задний дифференциал расположен в другой части автомобиля, чем передний дифференциал. Когда вы используете автомобиль с задним приводом, он имеет задний дифференциал. Его можно найти между двумя задними колесами автомобиля. Задний дифференциал заднеприводного автомобиля также соединен с системой трансмиссии автомобиля через карданный вал.

Как вы обслуживаете задний дифференциал вашего автомобиля?

Одна вещь, которую вы должны делать для поддержания заднего дифференциала вашего автомобиля, — это менять масло в дифференциале каждые 30 000 миль — каждые 50 000 миль. Если вы хотите самостоятельно заменить масло в дифференциале, вам понадобится широкий поддон и пластиковая тряпка. Сначала следует проехать на автомобиле несколько минут, чтобы масло прогрелось.

Затем вы можете снять пробку заливного отверстия и открутить сливную пробку вашего автомобиля. Снимите болты корпуса, если на вашем автомобиле нет сливной пробки. После этого с помощью стандартной отвертки аккуратно подденьте крышку. Дайте маслу полностью стечь, а затем снимите крышку.

Затем вы можете вытереть все остатки масла на шестернях, корпусе и мокрой стороне крышки корпуса. Вы также должны очистить кончик пробки заливного отверстия. Для очистки сопрягаемых поверхностей крышки и корпуса используйте абразивную губку или острый скребок. Возьмите очиститель тормозов и полотенце и очистите поверхности крышки и корпуса.

Залейте в задний дифференциал лучшее масло для дифференциала, которое вы можете себе позволить. Если у вас есть место, вы можете заполнить дифференциал маслом прямо из бутылки. Если нет, удлинительный шланг или насос могут помочь вам заполнить дифференциал. Нижняя часть сливного отверстия является линией максимального заполнения.

Как часто нужно менять задний дифференциал?

В отличие от других компонентов автомобиля, задний дифференциал не следует заменять через определенное время. Он не просто изнашивается, как шины или тормозные колодки . Заменять задний дифференциал следует только в том случае, если он не подлежит ремонту.

Каковы некоторые распространенные проблемы с задним дифференциалом?

Одной из распространенных проблем с задним дифференциалом является износ крестовин. Еще одна распространенная проблема с задним дифференциалом — изношенная раздаточная коробка. Кроме того, разбалансированный карданный вал является еще одной распространенной проблемой заднего дифференциала. Если вы слышите скрежет шестерен, это частый признак того, что ваш задний дифференциал не работает должным образом.

Связанный: Автомобильные шумы и их значение

Что делает блокировка заднего дифференциала?

Вы можете заблокировать либо задний дифференциал, либо передний дифференциал. Если вы заблокируете задний дифференциал своего автомобиля, это означает, что оси автомобиля заблокированы вместе, и это означает, что колесо получает весь доступный крутящий момент с тягой. Блокировка заднего дифференциала означает, что колеса автомобиля вращаются с одинаковой скоростью. Это особенно полезно, если вы собираетесь использовать автомобиль в условиях бездорожья. Это связано с тем, что одно колесо обычно находится на поверхности с низким сцеплением или полностью отрывается от земли во время приключений на бездорожье.

Приходите в United Tire в районе Большой Филадельфии

Если вам нужна помощь с вашими дифференциалами, команда United Tire всегда готова помочь. Имея многолетний опыт работы в районе Большой Филадельфии, мы можем помочь вам во всем, что вам нужно, и ответить на любые ваши вопросы. Для получения обслуживания вы можете обратиться в местное представительство United Tire или записаться на прием по телефону через Интернет .

5 Признаки неисправного дифференциала (стоимость ремонта и замены)

Когда вы садитесь за руль своего автомобиля, вы ожидаете плавной езды. Однако без дифференциала колеса будут пробуксовывать и терять сцепление с дорогой, особенно при повороте. Вот почему вы хотите знать симптомы плохого дифференциала и его основную функцию.

В этой статье мы подробно рассмотрим этот ценный компонент, работающий за кулисами. Мы также обсудим различные способы ремонта дифференциала и стоимость замены, если у вас не останется другого выбора. Давайте сначала посмотрим на знаки.

Каковы симптомы неисправного переднего или заднего дифференциала?

К основным признакам неисправности дифференциала относятся:

• Воющие звуки
• Повреждение шин
• Плохая управляемость
• Вибрация
• Шлифование шестерен

Подробный список признаков неисправности дифференциала

искать:

1.

Воющие звуки

Наиболее распространенным признаком неисправности дифференциала является воющий звук. Во многих случаях это просто означает, что компоненты дифференциала не должным образом смазаны.

Это также может означать, что из дифференциала протекает жидкость, что приведет к преждевременному износу. По мере того, как компоненты теряют ценную смазку, вы услышите воющие звуки, исходящие из места расположения дифференциала.

2.

Повреждение шины

Если обе стороны ваших шин должны двигаться с одинаковой скоростью при прохождении поворотов, внутренние шины вашего автомобиля изнашиваются быстрее, потому что они вращаются быстрее, чем необходимо. Этот преждевременный износ шин является обычным явлением, когда дифференциал выходит из строя.

Заблокированный дифференциал вызывает так называемое истирание шин. Этот звук указывает на то, что ваши шины периодически проскальзывают и сцепляются. В зависимости от того, какой тип шин у вас есть, шум звучит как чириканье или быстрый визг. Также может быть некоторая вибрация, которая действует в сочетании со звуком.

3.

Плохая управляемость

Хорошо функционирующий дифференциал обеспечивает правильное прохождение поворотов автомобиля. Если он выйдет из строя, он изменит способность проходить повороты и создаст нестабильный драйв.

Независимо от того, является ли причиной плохой управляемости дифференциал или нет, его всегда следует проверять. Вы же не хотите потерять контроль над автомобилем и попасть в аварию.

4.

Вибрация

После износа дифференциала или универсального шарнира вы почувствуете некоторую вибрацию, исходящую от карданного вала. При нажатии на педаль акселератора вибрации усиливаются. Кроме того, если есть дифференциальная утечка жидкости, вибрации будут становиться все более заметными.

К счастью, вибрация является одним из первых признаков неисправности дифференциала. Если вы обратитесь к нему сразу, вы можете избежать более дорогостоящего ремонта в будущем.

5.

Шлифование шестерен

Когда дифференциал изнашивается, шестерни могут начать шлифовать. Это условие также может создавать гудящий шум от шлифования зубчатых колес.

По мере ускорения гудение становится громче. Если его поймают достаточно рано, может быть достаточно простой замены жидкости. Если вы проигнорируете проблему, вы можете столкнуться с более дорогим ущербом, даже для трансмиссии.

СВЯЗАННЫЕ: Диагностика шумов заднего дифференциала

Расположение дифференциала

Расположение заднего дифференциала

Транспортные средства используют различное размещение и количество дифференциалов. Настройка зависит от того, сколько ведущих колес использует транспортное средство. Ведущие колеса – это те, которые получают крутящий момент двигателя для движения транспортного средства.

В автомобилях с передним и задним приводом используются два ведущих колеса. Они будут иметь один дифференциал.

На переднеприводных автомобилях имеется коробка передач. Этот единый блок объединяет трансмиссию с дифференциалом. Фактически, термин трансмиссия может использоваться как синоним в этих транспортных средствах для описания дифференциала или трансмиссии.

В автомобилях с задним приводом используется независимый дифференциал, расположенный между двумя задними колесами. Он связан с коробкой передач с помощью карданного вала. Некоторые люди называют этот дифференциал задним дифференциалом или просто задней частью.

Полноприводные автомобили комплектуются тремя дифференциалами. Один спереди, другой сзади и последний в центре. Межосевой дифференциал отвечает за распределение крутящего момента между передним и задним дифференциалами. Кроме того, передний и задний дифференциалы будут распределять этот крутящий момент между левым и правым колесами этой оси.

Как правило, полноприводный автомобиль имеет передний и задний дифференциалы. Однако вместо межосевого дифференциала в большинстве этих автомобилей вместо него установлена ​​раздаточная коробка.

Функция дифференциала

Когда вы поворачиваете машину, правое и левое колеса движутся по разным траекториям. Внутренним колесам требуется меньший радиус поворота, что означает меньше оборотов.

Без дифференциала шины должны были бы вращаться с одинаковой скоростью, даже если они должны двигаться по разным траекториям. Это условие может привести к проскальзыванию одной из шин, снижению сцепления с дорогой, износу трансмиссии и неравномерному износу шин.

Разница скоростей шин определяется шириной колеи. Этот термин описывает расстояние между левой и правой шинами. По мере того, как ширина колеи увеличивается, а поворот становится более крутым, разница в скорости между колесами увеличивается, заставляя дифференциал выполнять свою работу.

Ремонт дифференциала

Если дифференциал нуждается в ремонте, вы можете воспользоваться многочисленными услугами. Это не означает автоматически, что ваш дифференциал необходимо заменить, если у вас возникли проблемы. Например, вы можете заменить прокладку дифференциала, если есть утечки. Со временем силиконовая или резиновая прокладка может изнашиваться. Если это так, вы ищете достаточно простой ремонт, который требует, чтобы вы сняли крышку и снова запечатали ее.

Вам также может понадобиться загерметизировать поршень дифференциала. Уплотнение, окружающее хомут, может начать протекать из-за повреждения или старости. Чтобы исправить это состояние, нужно снять хомут, вынуть сальник и вбить на его место новый. Тем не менее, он заботится о том, чтобы не повредить уплотнение при его установке.

Со стороны дифференциала также выходят из строя уплотнения. Чтобы отремонтировать это, вам нужно снять полуоси, что усложняет задачу.

Также могут выйти из строя подшипники в дифференциале. Если вам нужно заменить какой-либо из подшипников, вы ищете работу на полдня с нужным опытом. Это не простой ремонт, и часто им занимается квалифицированный механик.

То же самое можно сказать и о замене шестерен дифференциала. Это не только трудоемкий ремонт, но и дорогостоящий. Конечно, в худшем случае потребуется совершенно новый дифференциал. Обычно это происходит только в том случае, если вы своевременно не решили более мелкие проблемы.

Стоимость замены дифференциала

Средняя стоимость замены всего заднего дифференциала составляет от 1000 до 4000 долларов. К счастью, вы можете просто отремонтировать его или заменить бывшим в употреблении дифференциалом, что значительно снизит затраты.

В большинстве случаев ремонт дифференциала стоит от 200 до 400 долларов. Конечно, это зависит от серьезности дефекта и того, какие детали необходимо заменить.

Для восстановления дифференциала вам может потребоваться от 400 до 1000 долларов. С другой стороны, замена дифференциала стоит в среднем от 1000 до 2000 долларов. Это не та работа, с которой большинство людей справятся самостоятельно, но потребуется помощь обученного специалиста.

Часто задаваемые вопросы о дифференциале

Как дифференциал выходит из строя?

Одной из наиболее распространенных причин выхода из строя дифференциала является возраст. С возрастом внутренние органы изнашиваются и в конечном итоге выходят из строя. Это может вызвать проблемы с шестернями и подшипниками, что может привести к дорогостоящему ремонту. Если дифференциальную жидкость не менять вовремя или если вы ездите с низким уровнем дифференциальной жидкости, она будет изнашиваться быстрее.