Для чего служит дифференциал: Как работает дифференциал?

Дифференциал автомобиля — как устроен и для чего служит

Узлы и агрегаты

Автор Julia На чтение 4 мин Просмотров 324 Опубликовано 17 декабря, 2021

Содержание

1. Чтобы управлять автомобилем, недостаточно двигателя и коробки передач. Необходим еще дифференциал для движения колес.
2. В чем заключается идея дифференциала
3. Конструкция механизма
4. Избегайте скольжения
5. Проблема такого типа решена в спортивных автомобилях, особенно в полноприводных.
6. Однако это не единственное решение в системе привода, применяемой в автомобилях 4х4.
7. Самые современные  внедорожники оборудованы межосевыми дифференциалами и блокировками дифференциалов.

Дифференциал используется для предотвращения вращения колес ведомой оси с одинаковой скоростью. Задача дифференциала — компенсировать разницу в скорости вращения приводных валов колес ведущей оси.

Что интересно, дифференциал — не изобретение начала автомобильной эры. Его изобрели китайцы много веков назад.

В чем заключается идея дифференциала

Идея дифференциала заключается в том, чтобы дать автомобилю возможность поворачивать. На ведомой оси, когда автомобиль поворачивает, внешнему колесу нужно пройти большее расстояние, чем внутреннему. Внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее.

Дифференциал необходим, чтобы оба колеса не вращались с одинаковой скоростью. Если бы его не было, одно из колес ведущей оси скользило бы по дорожному покрытию.

Дифференциал не только предотвращает это, но также предотвращает нежелательные нагрузки на трансмиссию.

Которые, в свою очередь, могут привести к поломкам, повышенному расходу топлива и повышенному износу шин.

Конструкция механизма

Дифференциал состоит из нескольких конических шестерен, заключенных во вращающийся корпус. Он связан с ведущим колесом.

Передача крутящего момента от коробки передач (и от двигателя) к ведомым колесам происходит при так называемом атакующем вале приводит в движение вышеупомянутую коронную шестерню через специальную гипоидную шестерню.

Она имеет скрученные оси и дугообразные зубчатые линии, что позволяет передавать большие нагрузки.

В переднеприводных автомобилях коронная шестерня имеет прямые или наклонные зубья, которые находятся на внешней окружности вала.

Решение является более простым и дешевым по сравнению с другими типами привода в производстве и эксплуатации — дифференциал интегрирован с коробкой передач.

Преобладание на рынке переднеприводных автомобилей объясняется именно этим.

В заднеприводных автомобилях дифференциал скрыт в специальном металлическом кожухе.

Это хорошо видно под ходовой частью — между ведущими колесами есть элемент, называемый задней осью.

Посередине находится крестовина, на которой установлены шестерни, называемые сателлитами, потому что они вращаются вокруг этого элемента в направлении движения, заставляя шестерни вращаться, которые, в свою очередь, передают крутящий момент на колеса автомобиля.

Если колеса автомобиля вращаются с разной скоростью (например, автомобиль принимает поворот), сателлиты по-прежнему вращаются на рычагах поперечины.

Избегайте скольжения

Иногда бывает, что дифференциал сложно снять. Это происходит, когда одно из колес автомобиля находится на скользкой поверхности, например на льду. Затем дифференциал передает на это колесо почти весь крутящий момент.

Все потому, что колесу с лучшим сцеплением необходимо использовать больший крутящий момент, чтобы преодолеть внутреннее трение в дифференциале.

Проблема такого типа решена в спортивных автомобилях, особенно в полноприводных.

В таких автомобилях обычно используются дифференциалы с высоким сопротивлением, которые способны передавать большую часть крутящего момента на колесо с лучшим сцеплением.

В конструкции дифференциала используются муфты между боковыми шестернями и корпусом. Когда одно из колес теряет сцепление с дорогой, одно из сцеплений начинает противодействовать этому явлению своей силой трения.

Однако это не единственное решение в системе привода, применяемой в автомобилях 4х4.

Большинство этих автомобилей все еще имеют межосевой дифференциал, который компенсирует разницу в скорости вращения между ведущими осями. Это решение исключает образование ненужных напряжений в трансмиссии, которые отрицательно сказываются на долговечности системы привода.

Кроме того, центральный дифференциал также распределяет крутящий момент между передней и задней осями. Для улучшения тяги каждый уважающий себя внедорожник имеет еще и редуктор, то есть механизм, увеличивающий передаваемый на колеса крутящий момент за счет скорости.

Самые современные  внедорожники оборудованы межосевыми дифференциалами и блокировками дифференциалов.

По словам экспертов дифференциал — это элемент автомобиля, который может прослужить Вам долго, но только при правильном использовании.

Например, не приветствуются резкие старты с визгом покрышек.

Конечно, чем старше автомобиль, тем больше изнашивается его система привода, в том числе дифференциал.

Это можно проверить даже дома. Вам нужно поднять ту часть машины, где находятся ведущие колеса.

После переключения любой передачи поверните колесо в обе стороны, пока не почувствуете сопротивление. Чем позже мы почувствуем сопротивление, тем больше степень износа дифференциала. В случае переднеприводных автомобилей такой люфт также может свидетельствовать об износе коробки передач.

Блокировка дифференциала — Мастерская Богацкого

Введение

В нашей автомастерской вы можете установить на автомобиль блокирующийся дифференциал любого типа. Вы можете ознакомится с существующими вариантами блокировок и подобрать наиболее подходящий тип блокировки.

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колесам ведущего моста.

Почему для этого нужен дифференциал? В любом повороте путь колеса оси, двигающейся по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колеса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с неведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут быть не связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой). При жесткой же связи колес ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колес, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передает крутящий момент на раздельные оси обоих колес (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колес одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колесами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колес с дорогой (например, одно колесо попало на лед, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнет перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колеса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колеса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространенных схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырех колес попал на тот же лед (или в скользкую яму). Что тогда произойдет? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колеса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдет на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырех ведущих колес осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колеса с более хорошим дорожным сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Назначение дифференциала в автомобилях:

• позволяет ведущим колесам вращаться с разными угловыми скоростями;
• неразрывно передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса;
• в сочетании с главной передачей служит дополнительной понижающей передачей.

В случае единственного приводного колеса или отдельного двигателя для каждого из ведущих колес дифференциал не требуется. В конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жестко связывая колеса ведущей оси — это допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также дифференциал отсутствует в конструкции картов, при этом их рамы обычно позволяют вывешивать ведущее заднее колесо с внутренней стороны поворота без отрыва передних колес от трассы. В веломобилях с ведущей осью вместо дифференциала часто применяются более простые и доступные трещотки (обгонные муфты) в колесах — такой привод допускает вращение колес на ведущей оси с разной скоростью, но при этом весь момент передается только на то колесо, которое медленнее вращается.

Расположение дифференциала

1. На автомобилях с одной ведущей осью дифференциал располагается на ведущей оси.
2. На автомобилях со сдвоенной ведущей осью два дифференциала, по одному на каждой оси.
3. На автомобилях с подключаемым полным приводом по одному дифференциалу на каждой оси. На таких машинах не рекомендуется ездить по дорогам с включенным полным приводом.
4. На автомобилях с постоянным полным приводом есть три дифференциала: по одному на каждой оси (межколесный), плюс один распределяет крутящий момент между осями (межосевой). При трех или четырех ведущих мостах (колесная формула 6х6 или 8х8) добавляется еще межтележечный дифференциал.

Устройство дифференциала

Рис. 1

Классические автомобильные дифференциалы основаны на планетарной передаче. Карданный вал 1 (Рис.1) через коническую (или гипоидную) зубчатую передачу передает вращение на корпус дифференциала 2. Корпус дифференциала через независимые друг от друга шестерни (сателиты) 3 вращает полуоси 4. Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь суммарная скорость вращения полуосей.

Проблема буксующего колеса

Обычный («свободный») дифференциал отлично работает, пока ведущие колеса неразрывно связаны с дорогой. Но когда одно из колес оказывается в воздухе или на льду, то крутится именно это колесо, в то время как другое, стоящее на твердой земле, теряет всякую силу. Может показаться, что обычный дифференциал — это бессмысленный механизм, который направляет крутящий момент двигателя именно на то колесо, которое легче прокручивается. Конечно, целесообразнее было бы передавать больше крутящего момента на колесо с лучшим сцеплением, но этого не происходит в силу устройства дифференциала.
Дело в том, что создаваемый двигателем момент зависит от силы реакции (коэффициент трения между колесом и дорожным покрытием) на каждом из ведущих колес автомобиля.

Принцип свободного дифференциала делить крутящий момент ровно пополам: момент на обоих колесах ведущей оси всегда одинаковый. В случае потери сцепления одним из колес, его сопротивление падает, а раскрутка происходит без существенного увеличения момента сопротивления (трение скольжения в пятне контакта меньше трения покоя и несущестенно зависит от скорости пробуксовки). Как только это происходит, обычный дифференциал «стравливает» весь избыточный момент двигателя на проскальзывающее колесо — дальше двигатель легко прогазовывает уже не создавая значительного момента. А на другом колесе, с более хорошими условиями сцепления, остается точно такой же момент, как и на буксующем. В некоторых условиях этот «остаточный» момент не позволяет даже сдвинуться с места — одно колесо будет стоять, а второе прокручиваться с удвоенной скоростью.

Способы решения проблемы буксующего колеса

Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи.
Ручная блокировка дифференциала (возможны различные виды привода блокировки)

Полная (100%) принудительная блокировка.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестает выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Такая блокировка, как правило, реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов.

Рис.2

Рис.3

По команде из кабины шестерни дифференциала блокируются, и колеса вращаются синхронно. Таким образом, дифференциал стоит блокировать перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия), и затем отключать блокировку после выезда на обычную дорогу. Применяется в вездеходах и внедорожниках.

При езде на таких автомобилях чаще всего не рекомендуется включать блокировку, когда автомобиль движется. Также нужно знать, что крутящий момент, создаваемый мотором, настолько велик, что может сломать механизм блокировки или полуось. Обычно производители автомобиля отдельно указывают рекомендованную максимальную скорость движения при заблокированном дифференциале, в случае ее превышения возможны поломки трансмиссии. Включенная блокировка, особенно в переднем мосту, отрицательно влияет на управляемость.

Электронное управление дифференциалом

В современном автомобилестроении применяется все больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колесам заблокироваться при торможении). Более того, уже с конца 80-х годов прошлого века передовые производители стали комплектовать свои флагманские модели системами контроля тяги и сцепления колес — Traction Control. Например, Тойота установила систему Traction Control на Lexus LS400 в 1989 (90) году. Принцип работы такой системы прост: универсальные (так же обслуживают ABS) датчики вращения, установленные на контролируемых колесах, фиксируют начало пробуксовки одного колеса оси относительно другого и система автоматически притормаживает забуксовавшее колесо, тем самым увеличивая на него нагрузку и вынуждая дифференциал отдать момент на колесо с хорошим сцеплением. При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, при желании такую систему можно принудительно деактивировать кнопкой на приборной панели.

Со временем, электронная система контроля тормозных усилий совершенствовалась и к ней добавлялись все новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колес для более успешного прохождения поворотов). У всех производителей эти функции назывались по разному, однако смысл при этом оставался одинаковым. И вот, данные системы стали устанавливаться на полноприводные автомобили и внедорожники, причем в некоторых случаях они являются единственным средством контроля тяги и перераспределения крутящего момента между осями и колесами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьезными средствами распределения крутящего момента (жесткими блокировками и/или самоблокирующимися дифференциалами), то электронная система контроля тормозных усилий очень удачно дополняет эти средства. Хороший пример тому — великолепная управляемость и проходимость последнего поколения Тойотовских внедорожников 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470. Являясь представителями одной платформы, они обладают межосевым дифференциалом Torsen T-3 с возможностью жесткой блокировки, а так же электронной системой контроля тормозных усилий и тяги со множеством функций, помогающих водителю управлять автомобилем.

Преимущество электронного управления в том, что повышается тяга в повороте, и степень блокировки можно настроить в зависимости от предпочтений гонщика. На прямой совсем не теряется мощность двигателя. Недостаток в том, что датчики и исполнительные механизмы обладают некоторой инерцией, и такой дифференциал нечувствителен к быстро меняющимся дорожным условиям.

Фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Этот тип дифференциала (как, впрочем, и вязкостная муфта) основан на том, что на прямой полуоси вращаются синхронно с корпусом дифференциала, но в повороте появляется разница в угловых скоростях.
Между корпусом дифференциала 2 и полуосевой шестерней 4 установлен фрикцион (в зависимости от конструкции, фрикцион может быть установлен с одной стороны или с двух; на ходовые качества это не влияет). Когда автомобиль движется по прямой, корпус и шестерня вращаются с одной и той же скоростью, и потерь нет. При появлении разницы в скоростях вращения корпуса и шестерни, на отстающую шестерню подается дополнительный крутящий момент из-за наличия трения между шестерней и корпусом дифференциала.

Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ничем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы. Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, все вращение передается на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.

Рис.4

Этот вид дифференциала требует периодического обслуживания (так как трущиеся части фрикциона изнашиваются, снижается сила трения и эффективность блокировки) и поэтому редко устанавливается на серийные машины (в основном на спортивные и тюнингованные).

Вязкостная муфта (Вискомуфта, Viskodrive)

Рис.5

Упрощенный вариант фрикционного дифференциала. На одной из полуосей имеется резервуар, заполненный вязкой жидкостью. В эту жидкость погружены два пакета дисков; один соединен с ротором, второй с полуосью. Чем больше разница в скоростях колес, тем больше разница в скоростях вращения дисков, и тем больше вязкое сопротивление.

Достоинство такой конструкции в простоте и дешевизне. Недостаток в том, что вязкостная муфта довольно инерционна и отказывается работать на полном бездорожье. Хороших ходовых качеств вязкостная муфта не обеспечивает и применяется только в «паркетниках» (вседорожниках, которые жертвуют проходимостью ради комфорта) между осями. Для установки в качестве осевого дифференциала такая конструкция слишком громоздка. 

Иногда вместо дифференциала ставят коническую зубчатую передачу с вязкостной муфтой на одной из полуосей.
Кулачковый/зубчатый самоблокирующийся дифференциал

Рис.6

Рис.7

Рис.8

На картинках изображены: кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).
Принцип действия аналогичен, но полуоси соединяются зубчатой или кулачковой парой. Таким образом, при пробуксовке одного из колес дифференциал резко блокируется. Поэтому такая система применяется только в военной и специальной технике (например, в бронетранспортерах), где нужно большое тяговое усилие и высокая долговечность в ущерб управляемости.

Гидророторный самоблокирующийся дифференциал

Попытка повысить эффективность и долговечность фрикционного дифференциала. При возникновении разницы в угловых скоростях насос закачивает жидкость в цилиндр, и поршень сжимает фрикционный пакет, блокируя дифференциал.

Довольно часто фрикционные блоки подпружинивают. Такие дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и. т. п. Американская компания ASHA Corp. пошла дальше, снабдив пакет фрикционов LSD дифференциала устройством блокировки, состоящего из насоса с поршнем (Героторный дифференциал). При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки насос нагнетает масло (жидкость) на поршень и сдавливает фрикционный блок, тем самым блокируя дифференциал. Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.

Рис.9

DPS

Dual Pump System — система с двумя насосами, автоматически подключающая вторую ось, когда не хватает одной. Применяется в системах полного привода Honda. Достоинства: работает автоматически, на хорошей дороге экономит бензин. Недостатки: ограниченная проходимость, сложность, ограничения на буксировку.

Шестеренчатые самоблокирующиеся дифференциалы

Существует три типа таких дифференциалов:

• планетарные
• Quaife
• Torsen. 

Все они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать» при определенном соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают большую часть крутящего момента (до 80%) небуксующему колесу.  Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность; большая потеря мощности, чем у обычного дифференциала.

Дифференциал типа Torsen изобретен в 1958 г. американцем Верноном Глизманом. Имеет достоинства вязкостной муфты и не имеет ее недостатков. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Torsen произошло от англ. Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc.

Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных:

Первый тип (T-1).

Червячными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, червячные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте. Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то червячную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2,5/1 до 5,0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Рис.10

Рис.11

Второй тип (T-2).

Автором этого типа является англичанин Rod Quaife В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют косозубое зацепление, которое расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки. Подобное устройство имеет и дифференциал TrueTrac компании EATON. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и т. д.

Рис.12

Рис.13

Третий тип (Т-3).

Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20–30% разнице в передаваемых на оси моментах. Подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

Рис.14

В отличие от других конструкций, датчики вращающего момента работают практически в любых условиях. Даже если колеса вращаются с различными скоростями (поворот, прохождение через ухабы), они тем не менее всегда получают вращающий момент основанный на сцеплении.

Рис.15

В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20–30% разнице в передаваемых на оси моментах. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

Вышеописанные torque sensitive дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколесных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и. т. д), так и на внедорожники (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличие от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач. Не ниже API GL-5.

Установка блокируемого дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) производства компании Eaton (Итон) на автомобили семейства ОАО «УАЗ» и ОАО «ГАЗ»

Схема дифференциала ELocker™ — ГАЗ

Действие блокируемого дифференциала заднего моста ELocker™ — ГАЗ осуществляется с помощью электропривода. Когда электромагнит активируется, толкатели скользят по канавкам в профилированной шайбе, толкая блокировочное кольцо, вводя его в зацепление с внутренними шлицами на полуосевой шестерне.
Особенности ELocker™ (ИЛОКЕР): конструкция средней степени сложности с электромагнитным механизмом управления (аккуратность в обращении будет не лишней). Полностью взимозаменяем со старым дифференциалом и картером редуктора заднего и переднего моста автомобилей марки Газель и Соболь, как заднеприводных, так и полноприводных моделей.

Включается блокировка дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) нажатием кнопки на приборной панели.Рекомендуется включать блокировку при скорости а/м не выше 5 км/ч (если автомобиль уже забуксовал его желательно остановить и включить блокировку и только потом продолжить движение).После включения на щитке загорится соответствующий индикатор, а ведущая ось будет заблокирована на 100% и автомобиль перестанет буксовать. Ездить с включенной блокировкой дифференциала быстрее 30 км/ч запрещается!
Выключение блокировки дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) производится либо принудительно, нажатием кнопки, или автоматически (при наличии соответствующей опции) при достижении скорости 30 км/ч.

ГАЛЕРЕЮ ВСТАВИТЬ

Блокировки дифференциалов для «УАЗов», которые серийно производятся:

1. Кулачковая нижегородского производства (самая популярная)

Рис.16

2. Винтовая системы Torsen

Рис.17

3. Принудительная «Спрут» с пневмоприводом

Рис.18

Рис.19

4. Принудительная (жесткая, муфтовая с храповым зацеплением)

Полная принудительная блокировка

В принудительных блокировках блокирование дифференциала происходит за счет жесткого соединения одной чаши дифференциала с полуосью при помощи механического либо гидравлического механизма включения. В настоящее время данный тип блокировок производится исключительно для а/м семейства УАЗ, но при необходимости есть все возможности для разработки и производства подобных блокировок на автомобиль любой марки.

Механическая блокировка — блокированием посредством рычага и тросиков чаши дифференциала с одной из полуосей. Механизм включения установлен на чулке моста. В общем виде комплект показан на рисунке.

Рис.20

Гидравлическая блокировка — с использованием главного и рабочего гидроцилиндров. В качестве рабочей жидкости используется тормозная жидкость
Инструкция по эксплуатации жесткой принудительной блокировки с механическим или гидравлическим приводом включения на любые мосты УАЗ: 

• Жесткая блокировка дифференциала переднего и/или заднего мостов предназначена для использования только в случае буксования колес при движении по бездорожью, когда недостаточно подключения переднего моста. После включения необходимо проехать несколько метров для входа в зацепления шлицов подвижной муфты и дифференциала. Не производить включение блокировки при буксовании одного из колес, т. к. это может привести к повреждению системы блокировки. 
  Примечание: не используйте жесткую блокировку в других дорожных условиях, при этом потребуется большее усилие для управление автомобилем особенно при выполнение поворотов, в этом случае в трансмиссии возникнет циркулирующий момент, который может привести к выходу из строя деталей моста (полуось, подвижная муфта блокировки, корпус дифференциала). Не рекомендуется двигаться с включенной блокировкой со скоростью более 10 км/ч. 
• После преодоления сложного участка блокировку необходимо выключить. Для облегчения разблокировки слегка поверните рулевое колесо влево и вправо во время движения автомобиля. 
• Категорически запрещается движение с включенной блокировкой по дорожному полотну с высоким коэффициентом сцепления (асфальтовое покрытие, плотная сухая глинистая дорога). 
• При использовании нестандартных колес (33-38 дюймов) эксплуатировать жесткую блокировку необходимо с повышенной осторожностью, т. к. использование колес большего диаметра приводит к большим нагрузкам и как следствие к возникновению риску выхода из строя деталей трансмиссии.

5. Лок-райт от Иж-Техно (Блокка)

Краткая хар-ка блокировки: очень узкое применение.

ВАЖНАЯ ОСОБЕННОСТЬ в том, что ДИФФЕРЕНЦИАЛ практически ПОСТОЯННО ЗАБЛОКИРОВАН. Т.е. при движении на прямой Лок-райт замкнут, и размыкается лишь в поворотах, когда возникает разница в моменте вращения колес.
Однако, на скользком покрытии (мокрый, обледенелый асфальт, грунтовка, грейдер) может возникнуть пробуксовка колес, достаточной разницы в моменте вращения колес не возникнет и Блокка останется заблокированной! Т.е. не рекомендуется установка блокировки Блокка (Лок-райт) на УАЗ, который ездит в основном по обычным дорогам.

Чем больше разница угловых скоростей колес, тем щелчки громче и чаще.

• В условиях дождя, гололеда и т. п. ухудшается управляемость машины. Необходимо проявлять внимание и осторожность при вхождении в повороты
• Повышенный износ шин на дорогах с твердым покрытием.
• При вхождении в поворот блокировка издает щелчки при срабатывании обгонной муфты.

Итак: Блокка прекрасно ведет себя на бездорожье, проста и надежна. Но это устройство будет выполнять функции дифференциала, только когда на колесо будет воздействовать внешняя сила, позволяющая вращать колесо быстрее, чем вращается остальная часть трансмиссии. На скользких поверхностях, где одно из колес, как правило, имеет худшее сцепление с поверхностью и буксует — Блокка ™ останется заблокированной и будет передавать момент на оба колеса оси.
На поворотах обязательно нужно скидывать газ, проходить их накатом, только в этом случае Блокка разблокируется. Слушайте щелчки — это признак разблокировки и вращения колес с разной скоростью.

Ресурс и использование ограничены. Только для грязи.

6. ДАК (дифференциал автоматический Красикова)

Рис.21

Рис.22

Пожалуйста, выбирайте, то что Вам больше всего подходит, заказывайте, приезжайте на установку. Если необходима консультация звоните (см.контакты).

Дифференциальная диагностика: определение, примеры и многое другое

Дифференциальная диагностика — это процесс, при котором врач проводит различие между двумя или более состояниями, которые могут лежать в основе симптомов человека.

При постановке диагноза у врача может быть единая теория относительно причины симптомов у человека. Затем они могут заказать тесты для подтверждения предполагаемого диагноза.

Однако часто не существует единого лабораторного теста, который мог бы окончательно диагностировать причину симптомов у человека. Это связано с тем, что многие состояния имеют одни и те же или похожие симптомы, а некоторые проявляются по-разному. Чтобы поставить диагноз, врачу может потребоваться использовать технику, называемую дифференциальной диагностикой.

В этой статье описывается, что такое дифференциальная диагностика, и приводятся некоторые примеры. Также будет объяснено, как интерпретировать результаты дифференциальной диагностики.

Поделиться на Pinterest Врач может провести дифференциальную диагностику, когда нет единого лабораторного теста для диагностики причины симптомов у человека.

Дифференциальная диагностика включает в себя составление списка возможных состояний, которые могут вызывать симптомы у человека. Врач будет основывать этот список на информации, которую он получит из:

• история болезни человека, в том числе симптомы, о которых он сообщал сам себе одно условие.

  Однако многие состояния имеют одни и те же или похожие симптомы. Это затрудняет диагностику основного состояния с использованием недифференциального диагностического подхода.

  Дифференциальный диагностический подход полезен, когда необходимо учитывать несколько потенциальных причин.

  Цели дифференциальной диагностики:

  • сузить рабочий диагноз
  • провести медицинское обследование и лечение
  • исключить опасные для жизни или критические состояния
  • помочь врачу поставить правильный диагноз

  Дифференциальный диагноз может занять время. Чтобы врач мог поставить правильный диагноз, необходимо выполнить следующие действия.

  1. Собрать анамнез

  При подготовке к дифференциальной диагностике врачу потребуется собрать у человека полный анамнез. Они могут задать следующие вопросы:

  • Каковы ваши симптомы?
  • Как давно вы испытываете симптомы?
  • Были ли в вашей семье определенные заболевания?
  • Вы недавно выезжали из страны?

  Важно, чтобы человек отвечал на все вопросы честно и максимально подробно.

  2. Проведите медосмотр

  Затем врач захочет провести базовый медицинский осмотр. Обследование может включать следующее:

  • измерение частоты сердечных сокращений человека
  • измерение артериального давления
  • прослушивание его легких или исследование других частей тела, из которых могут исходить симптомы

  3. Проведение диагностических тестов

  После сбора анамнеза и физического осмотра у врача могут появиться некоторые идеи относительно того, что может быть причиной симптомов у человека.

  Они могут заказать один или несколько диагностических тестов, чтобы исключить определенные состояния. Such tests may include:

  • blood tests
  • urine tests
  • diagnostic imaging tests, such as:
    • ultrasound scan
    • X-ray
    • MRI scan
    • CT scan
    • endoscopy

  4. Направьте человека для направления или консультации

  В некоторых случаях врач может решить, что у него нет специальных знаний, чтобы диагностировать точную причину симптомов у человека. В таких случаях они могут направить человека к специалисту для получения второго мнения.

  Нередко несколько врачей осматривают одного пациента во время дифференциальной диагностики.

  Ниже приведены три примера распространенных дифференциальных диагнозов.

  Боль в груди

  Боль в груди — это симптом, который может иметь множество причин. Некоторые из них относительно легкие, тогда как другие серьезные и требуют немедленной медицинской помощи.

  Если человек испытывает боль в груди, врачу необходимо будет задать вопросы, чтобы определить определенные факторы, такие как локализация, тяжесть и частота боли.

  Эти вопросы могут включать следующее:

  • Как вы себя чувствуете? Опишите ощущения.
  • Где болит?
  • Распространяется ли боль на другие части тела?
  • Что-нибудь вызвало боль?
  • Как долго длится боль?
  • Что-нибудь уменьшило или усилило боль?
  • Испытывали ли вы какие-либо другие симптомы?

  Задав эти вопросы, врач, как мы надеемся, сможет классифицировать боль в груди по одному из следующих типов:

  • Сердечные: Эти состояния относятся к сердцу. Примеры включают нестабильную стенокардию и сердечный приступ.
  • Легочные: Эти состояния относятся к легким. Примеры включают:
    • легочная эмболия
    • легочная гипертензия
    • пневмония
  • Желудочно-кишечный тракт: Эти состояния относятся к пищеварительной системе. Примеры включают гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь, которая может привести к развитию пищевода Барретта, и пептические язвы.
  • Опорно-двигательный аппарат: Эти состояния относятся к мышцам, костям и соединительным тканям. Примеры включают переломы ребер и другие травмы грудной стенки или грудины.
  • Разное: Эта категория описывает другие потенциальные причины боли в груди, такие как:
    • тревога
    • панические атаки
    • лимфома

  После того, как врач сузит круг диагностических тестов, он назначит диагностические тесты. определить возможную причину боли. Эти тесты могут включать:

  • электрокардиограмма (ЭКГ)
  • эхокардиограмма (эхо)
  • эндоскопия
  • рентген

  Головные боли

  Головные боли являются распространенным явлением. Из-за этого врачу может быть трудно определить, когда головная боль является доброкачественным раздражением, а когда серьезной проблемой для здоровья.

  Во время дифференциальной диагностики врач будет искать определенные красные флажки, указывающие на то, что головная боль представляет собой нечто большее, чем просто неудобство. Эти красные флажки включают внезапное начало сильной головной боли и головной боли после травмы головы.

  Внезапное начало сильной головной боли может указывать на несколько основных состояний, таких как субарахноидальное кровоизлияние или гипофизарная апоплексия. Головная боль после травмы головы может указывать на внутричерепное кровоизлияние, субдуральную гематому или эпидуральную гематому.

  Врач задаст следующие вопросы, чтобы определить, представляет ли головная боль серьезный риск для здоровья человека:

  • Головная боль началась постепенно или внезапно?
  • Что-нибудь вызвало головную боль?
  • Где боль?
  • Распространяется ли боль на какую-либо другую область? Если да, то где?
  • Какая у вас боль? Это пульсирует, колет, тупит или что-то еще?
  • Насколько сильна ваша боль по шкале от 1 до 10?
  • У вас регулярно бывают головные боли?
  • Это ваша первая или самая сильная головная боль?
  • Эта головная боль похожа на те, что у вас обычно?
  • Есть ли у вас другие симптомы, сопровождающие головную боль?

  В некоторых случаях врач может провести неврологическое обследование. Этот экзамен может оценить несколько факторов, в том числе:

  • реакцию зрачков на свет
  • реакцию или ощущение прикосновения
  • глубокие сухожильные рефлексы
  • двигательную силу
  • походку

  возможные причины головной боли. Нейровизуализационные тесты с использованием компьютерной томографии или магнитно-резонансной томографии могут помочь исключить или подтвердить определенные диагнозы.

  Ход

  Инсульт требует быстрой диагностики и лечения. Из-за этого многие врачи при рассмотрении возможности инсульта обращаются к дифференциально-диагностическому методу.

  Во время физического осмотра врач проверит человека на наличие следующих симптомов инсульта:

  • спутанность сознания
  • снижение умственной активности
  • проблемы с координацией и равновесием
  • проблемы со зрением
  • онемение или слабость лица , руки или ноги
  • трудности с речью или общением

  Врач просматривает историю болезни человека, чтобы узнать, есть ли у него какие-либо заболевания, которые могут увеличить риск инсульта. К таким состояниям относятся:

  • высокое кровяное давление
  • высокий уровень холестерина
  • диабет
  • атеросклероз, включая заболевание сонных артерий

  Затем врач назначит один или несколько из следующих анализов:0014

• КТ для выявления возможного кровоизлияния в мозг
• МРТ для проверки ткани головного мозга на наличие признаков повреждения
• ЭКГ или ЭКГ для выявления проблем с сердцем, которые могли вызвать инсульт

Человеку может потребоваться несколько амбулаторных обследований и диагностических тестов, прежде чем ему будет поставлен окончательный диагноз.

У некоторых пациентов может быть несколько отрицательных результатов анализов, прежде чем им будет поставлен диагноз. Однако каждый отрицательный результат теста приближает врача на один шаг к выяснению причины симптомов у человека.

Некоторым людям может потребоваться начать лечение до того, как врач подтвердит их диагноз. Это может быть в том случае, если одна из потенциальных причин симптомов у человека требует немедленного лечения для предотвращения дальнейших осложнений.

Реакция человека на определенное лечение сама по себе может дать ценную информацию о причине его симптомов.

Дифференциальный диагноз относится к списку возможных состояний, которые могут вызывать симптомы у человека. Врач будет основывать этот список на нескольких факторах, включая историю болезни человека и результаты любых медицинских осмотров и диагностических тестов.

Многие заболевания имеют одни и те же симптомы. Это может затруднить диагностику определенных состояний с использованием недифференциального диагностического подхода. Дифференциально-диагностический подход может быть необходим в тех случаях, когда существует более одной потенциальной причины симптомов у человека.

Проведение дифференциальной диагностики может быть долгим, тревожным и разочаровывающим процессом. Тем не менее, это рациональный и систематический подход, который может позволить врачу правильно определить основную причину симптомов человека.

Объяснение дифференциальной диагностики плюс примеры

Определение

Когда вы обращаетесь за медицинской помощью, ваш врач использует диагностический процесс, чтобы определить состояние, которое может вызывать ваши симптомы.

В рамках этого процесса они рассмотрят такие элементы, как:

• ваши текущие симптомы
• история болезни
• результаты медицинского осмотра

Дифференциальный диагноз — это список возможных состояний или заболеваний, которые могут быть вызывая ваши симптомы на основе этой информации.

При проведении дифференциальной диагностики ваш врач сначала соберет некоторую исходную информацию о ваших симптомах и истории болезни.

Некоторые примеры вопросов, которые может задать ваш врач, включают:

• Каковы ваши симптомы?
• Как долго вы испытываете эти симптомы?
• Есть ли что-нибудь, что вызывает ваши симптомы?
• Есть ли что-нибудь, что ухудшает или облегчает ваши симптомы?
• Есть ли у вас в семейном анамнезе конкретные симптомы, состояния или заболевания?
• Принимаете ли вы в настоящее время какие-либо лекарства, отпускаемые по рецепту?
• Вы употребляете табак или алкоголь? Если да, то как часто?
• Были ли в вашей жизни в последнее время серьезные события или стрессоры?

Затем ваш врач может провести некоторые основные физические или лабораторные исследования. Некоторые примеры включают, но не ограничиваются:

• измерение артериального давления
• мониторинг частоты сердечных сокращений
• прослушивание легких при дыхании
• осмотр части вашего тела, которая вас беспокоит
• назначение основных лабораторных анализов крови или мочи

Собрав соответствующие факты из ваших симптомов, истории болезни и физического осмотра, ваш врач составит список наиболее вероятные состояния или заболевания, которые могут вызывать ваши симптомы. Это дифференциальный диагноз.

Затем ваш врач может провести дополнительные тесты или оценки, чтобы исключить определенные состояния или заболевания и поставить окончательный диагноз.

Вот несколько упрощенных примеров того, как может выглядеть дифференциальная диагностика некоторых распространенных заболеваний.

Боль в груди

Джон посещает своего врача с жалобами на боль в груди.

Поскольку сердечный приступ является частой причиной болей в груди, первоочередной задачей его врача является убедиться, что у Джона его нет. Другие распространенные причины боли в груди включают боль в грудной клетке, гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь (ГЭРБ) и перикардит.

Врач делает электрокардиограмму для оценки электрических импульсов сердца Джона. Они также назначают анализы крови, чтобы проверить наличие определенных ферментов, связанных с сердечным приступом. Результаты этих оценок являются нормальными.

Джон говорит своему врачу, что его боль похожа на жжение. Обычно это происходит вскоре после еды. В дополнение к боли в груди у него иногда появляется кислый привкус во рту.

Судя по описанию его симптомов, а также нормальным результатам анализов, врач Джона подозревает, что у Джона может быть ГЭРБ. Врач прописывает Джону курс ингибиторов протонной помпы, который в конечном итоге облегчает его симптомы.

Головная боль

Сью идет к врачу, потому что у нее непрекращающаяся головная боль.

В дополнение к основному медицинскому осмотру врач Сью спрашивает о ее симптомах. Сью рассказывает, что боль от головных болей от умеренной до сильной. Иногда она чувствует тошноту и чувствительность к свету, когда они происходят.

Судя по предоставленной информации, врач Сью подозревает, что наиболее вероятными состояниями могут быть мигрень, головная боль напряжения или, возможно, посттравматическая головная боль.

Врач задает уточняющий вопрос: Были ли у Вас в последнее время какие-либо травмы головы? Сью отвечает, что да, она упала и ударилась головой чуть больше недели назад.

Благодаря этой новой информации врач Сью теперь подозревает посттравматическую головную боль. Врач может назначить ингибиторы боли или противовоспалительные препараты для ее состояния. Кроме того, врач может провести визуализирующие исследования, такие как МРТ или КТ, чтобы исключить кровотечение в головном мозге или опухоль.

Пневмония

Али посещает своего врача с симптомами пневмонии: жар, кашель, озноб и боли в груди.

Врач Али проводит медицинский осмотр, включая прослушивание легких с помощью стетоскопа. Они делают рентген грудной клетки, чтобы увидеть его легкие и подтвердить пневмонию.

Пневмония имеет разные причины, особенно если она бактериальная или вирусная. Это может повлиять на лечение.

Врач Али берет образец слизи, чтобы проверить наличие бактерий. Результат положительный, поэтому врач назначает курс антибиотиков для лечения инфекции.

Гипертония

Ракель находится в кабинете врача для планового медицинского осмотра. Когда ее врач измеряет ее кровяное давление, показания высокие.

К частым причинам гипертонии относятся некоторые лекарства, заболевания почек, синдром обструктивного апноэ во сне и проблемы со щитовидной железой.

Высокое кровяное давление не встречается в семье Ракель, хотя у ее матери были проблемы со щитовидной железой. Ракель не употребляет табачные изделия и ответственно относится к алкоголю. Кроме того, в настоящее время она не принимает никаких лекарств, которые могут привести к высокому кровяному давлению.

Затем врач Ракель спрашивает, не замечала ли она в последнее время что-нибудь необычное в своем здоровье. Она отвечает, что ей кажется, будто она теряет вес, и что ей часто жарко или она потеет.

Врач проводит лабораторные исследования для оценки функции почек и щитовидной железы.

Результаты анализа почек в норме, но результаты анализа щитовидной железы Ракель указывают на гипертиреоз. Ракель и ее врач начинают обсуждать варианты лечения гиперактивной щитовидной железы.

Инсульт

Член семьи отвозит Кларенса на немедленную медицинскую помощь, так как они подозревают, что у него инсульт.

Симптомы Кларенса включают головную боль, спутанность сознания, потерю координации и нарушение зрения. Член семьи также сообщает врачу, что у одного из родителей Кларенса в прошлом был инсульт и что Кларенс часто курит сигареты.

Судя по представленным симптомам и анамнезу, врач подозревает инсульт, хотя низкий уровень глюкозы в крови также может вызывать симптомы, сходные с инсультом.

Они выполняют эхокардиограмму, чтобы проверить наличие аномального ритма, который может привести к образованию тромбов, которые могут попасть в мозг. Они также назначают компьютерную томографию, чтобы проверить кровоизлияние в мозг или отмирание тканей. Наконец, они проводят анализы крови, чтобы увидеть скорость свертывания крови Кларенса и оценить уровень глюкозы в его крови.

Компьютерная томография указывает на кровоизлияние в мозг, подтверждая, что у Кларенса был геморрагический инсульт.

Поскольку инсульт требует неотложной медицинской помощи, врач может начать неотложную помощь до получения всех результатов анализов.

Дифференциальный диагноз — это список возможных состояний или заболеваний, которые могут вызывать ваши симптомы. Он основан на фактах, полученных из ваших симптомов, истории болезни, основных лабораторных результатов и физического осмотра.

После проведения дифференциального диагноза ваш врач может провести дополнительные анализы, чтобы исключить определенные состояния или заболевания и поставить окончательный диагноз.