Как работает блокировка дифференциала: Как это устроено: блокировка дифференциала

Блокировка дифференциала — что это, как работает, какие бывают виды — TopWay.su

Дифференциал в автомобиле играет роль распределяющего элемента, позволяя вращаться колесам с различной скоростью. Это необходимо для нормальной езды в обыкновенных городских условиях, но на бездорожье становится существенным минусом, ограничивая проходимость автомобиля. Поэтому некоторые авто оснащаются специальной блокировкой дифференциала.

Блокировка дифференциала — что это и как функционирует

Блокировка дифференциала даёт возможность существенно увеличить крутящий момент у того колеса, которое имеет наиболее лучшее сцепление с дорогой. В ситуациях с диагональным вывешиванием автомобиля или прохождения им сложных грязевых участков блокировка необходима, иначе колесо с меньшим сцеплением возьмёт за себя весь крутящий момент и транспортное средство теряет возможность дальнейшего продвижения.

Блокировка дифференциала может выполняться путём соединения самого дифа с любой полуосью, что позволяет уменьшить скорость вращения сателлитов. Блокировать диф можно как полностью, так и частично:

Полная блокировка дифференциала подразумевает под собой полную сцепку, позволяющую почти на 100% передавать крутящий момент на ту ось с колесом, где лучше сцепление. В большинстве ситуаций на бездорожье такая блокировка считается самой оптимальной и предпочтительной;

Частичная блокировка дифференциала функционирует по аналогии с жесткой, но передаёт крутящий момент туда, где есть более высокое сцепление не полностью, а лишь на какой-то определенный процент от 100.

Важным фактом в понимании работы блокировки дифференциала выступает такая штука, как коэффициент блокировки, отображающий соотношение крутящего момента между шинами с лучшим и худшим сцеплением. Так, на свободном дифференциале он равен единице, что означает одинаковый крутящий момент у обеих шин. На заблокированном же дифе этот коэффициент уже существенно выше (как правило, от трёх до пяти. Возможность сделать его выше есть, но таким образом можно быстро сломать трансмиссию или её определенные элементы).

Блокировка дифференциала чаще всего встречается как межколесная, так и межосевая. В основном устанавливают блокировку в задний мост, так как при монтаже её в передний привод управляемость автомобиля существенно снижается. Хотя для прохождения прямых и коротких участков две блокировки будут предпочтительнее одной в заднем мосту. Но чаще всего автомобили оснащаются именно задней блокировкой, которая без труда ставиться в дифференциалы большинства внедорожников.

Принудительная и автоматическая блокировка дифференциала

Также нужно помнить, что блокировки заднего дифференциала (да и остальные) различаются способом включения — это может быть ручное, механическое включение или же автоматическое. Механическое включение также называют принудительным — водитель сам, по желанию, активирует блокировку дифференциала. Автоматика же срабатывает самостоятельно, при потере одним из колес сцепления до определенного момента. Автоматику также называют самоблокирующимися дифами или самоблоками. Подробнее о видах блокировки ниже:

Ручная блокировка дифференциала гарантирует полное, почти стопроцентное сцепление корпуса дифа с любой из полуосей. Сцепление осуществляется посредством кулачковой муфты, замыкающейся и размыкающейся, в свою очередь, посредством привода. Устройство, называемое приводом, можно ставить в разных вариантах. Бывает оно электрическим, механическим или гидравлическим (с пневматикой).

Механика очень проста — в кабине водителя есть рычаг, который тросами соединяется с муфтой. Приводя рычаг в нужное для блока положение блокирует дифференциал и начинает преодолевать препятствие. Но блокировать таким образом диф можно только в стоящем на месте авто. Делать это при движении нельзя.

Гидравлика чуть сложнее — авто оснащается несколькими цилиндрами. А главным рабочим элементом пневмопривода становится пневмокамера.

Электронная блокировка дифференциала устроена чуть более сложно — тут замыкание муфты осуществляется посредством маленького двигателя. Но в работу это приводится просто — нажатием нужной кнопки прямо на панели приборов авто.

Ручное блокирование дифференциала возможно как в межосевом варианте, так и в межколесном и нужно помнить, что по обыкновенной дороге или просто твердой поверхности, когда все колеса имеют нормальное сцепление, ездить можно только в свободном режиме. Блок дифа ставят только для преодоления трудного участка дороги или бездорожья. Либо заранее, за несколько метров до начала участка, либо непосредственно в проблемной ситуации, когда машина уже застряла. Естественно, включать блок желательно заранее;

Самоблокирующийся дифференциал также называют дифференциалом повышенного трения или LSD (Limited Slip Differential). На зарубежных, особенно стареньких внедорожниках, это очень популярный вид блокировки, который считается чем-то средним между полным блоком дифа и его не заблокированным состоянием. Вариативность обеспечивает автомобилю автоматическое реагирование на дорожные или бездорожные условия, передавая часть крутящего момента на то колесо, у которого лучшее сцепление.

Можно разделить самоблокирующийся дифференциал на два типа — тот, который блокирует, обращая внимание на разный крутящий момент колес и смотрящий на их разные угловые скорости.

Так, самоблок, работа которого основывается на разнице между угловыми скоростями, может быть представлен дисковым дифференциалом, вискомуфтой (дифференциалом с вязкостной муфтой) или же быть электронным. Во всех случаях блокировка производится непосредственно руководствуясь разницей между крутящим моментом колёс.

• TopWay.su — магазин внедорожного оборудования
  ©
  2022

Самоблокирующийся дифференциал — как это работает — журнал За рулем

Изучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов. Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?

Создание универсального механизма, идеально работающего в любых условиях, - голубая мечта каждого конструктора. Однако выверенное на бумаге решение на практике обязательно обрастает своими «но». Иногда случаются парадоксы: достоинство и главное предназначение узла в определенных условиях становятся его недостатками. Характерный пример — свободный дифференциал.

Ахиллесова пята

Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.

Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.

Материалы по теме

Зачем Ладе 4х4 дополнительные синхронизаторы и блокировки?

Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.

Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение. Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину. Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.

Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.

Дискотека

Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.

Материалы по теме

История легкового полного привода: по полной программе

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес. Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая. Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес. В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.

В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг. Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов. Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Червоточина

Среди червячных самоблоков наибольшую известность получил дифференциал Torsen. Его название произошло от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Такой дифференциал первого типа (Т1) был изобретен еще в 1958 году, тем не менее возможности этой конструкции по сей день остаются непревзойденными.

От свободного дифференциала конструкция Т1 отличается очень сильно. Роль привычных сателлитов играет замысловатая червячная передача, густо «наросшая» поверх полуосевых шестерен. Благодаря особенности своей работы она способна блокировать дифференциал. Дело в том, что червячная передача необратима: перенос момента возможен только от ведущего звена (червяк) к ведомому (полуосевая шестерня). То есть при пробуксовке колеса его полуосевая шестерня не сможет провернуть червяк из-за больших сил трения.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей. Одновременно каждый парный червяк находится в зацеплении со своей полуосевой шестерней. При движении автомобиля в повороте вся эта красота работает подобно сателлитам свободного дифференциала, обеспечивая необходимую разность частот вращения колес. Но как только момент на одном из колес меняется из-за потери сцепления с дорогой, червячная передача блокируется. Причем дело даже не доходит до физической пробуксовки «слабого» колеса.

Материалы по теме

Все о дифференциалах: крутящий момент истины

Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.

Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала. Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением. В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.

При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала. В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях. Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

На своем месте

Материалы по теме

Супертест 10 «проходимцев»: чей полный привод лучше?

Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы.

Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины. Если это обычная повсе­дневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной. Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть потенциал машины.

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

Если заводского варианта нет, то предпочтительнее взять винтовой дифференциал типа Torsen T2/Quaife. Он проще и значительно дешевле версии T1, но при этом не сильно отстает по характеристикам. Аналогичные дифференциалы предлагает масса других производителей. Среди достоинств такого самоблока — быстрое, но мягкое и прогнозируемое срабатывание, широкий диапазон изменения момента на колесах, внушительный ресурс и надежность. При подборе дифференциала рекомендуется ограничиться преднатягом до 7 кг. Иначе его ресурс будет заметно ниже из-за повышенного износа внутренних элементов — без получения заметных ездовых дивидендов.

Если же нужна подготовка под професси­ональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок. Рынок предлагает много подобных узлов. Частенько такие самоблоки имеют преднатяг от 10 кг. Благодаря этому они отлично работают в условиях соревнований — но при этом крайне непрактичны в повседневной езде, так как блокируются слишком рано и жестко. Дисковые дифференциалы проще переваривают высокую степень преднатяга, однако она достаточно быстро проседает. Для ее восстановления потребуется снятие и полная разборка узла.

Благодарим за помощь в подготовке материала «КПП Сервис» (www.vaz08–15.ru).

Самоблоки: все, что вам нужно знать

Изучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов.

Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?

Самоблоки: все, что вам нужно знать

Фото: компании-производители

Как работает шкафчик? Объяснение блокировки дифференциала: |

Блокируемый дифференциал или блокировка — это разновидность стандартного автомобильного дифференциала. Блокируемый дифференциал обеспечивает повышенную тягу по сравнению со стандартным или «открытым» дифференциалом, не позволяя при определенных условиях различать скорость вращения двух колес на одной оси.

Блокируемый дифференциал предназначен для преодоления главного ограничения стандартного открытого дифференциала, по сути, «блокируя» оба колеса на оси вместе, как если бы они находились на общем валу, при этом позволяя им вращаться с разными скоростями, когда это необходимо ( например, при повороте). Это заставляет оба колеса вращаться в унисон, независимо от тяги (или ее отсутствия), доступной для каждого колеса по отдельности. Открытый дифференциал прекратит передачу крутящего момента на одно колесо, если у противоположного колеса мало или совсем нет сцепления с дорогой. Это может произойти, если одно колесо соприкоснется с грязью, снегом или льдом, или если колесо каким-либо образом потеряет контакт с дорогой после столкновения с препятствием или участком мягкого грунта. В такой ситуации открытый дифференциал будет продолжать вращать колесо с наименьшим сцеплением, но будет передавать небольшую мощность или вообще не передавать ее на колесо с более прочным сцеплением. По сути, он будет передавать на оба колеса столько крутящего момента, сколько может выдержать колесо с наименьшим сцеплением. Это может привести к тому, что транспортное средство не сможет передать достаточный крутящий момент на ведущие колеса, чтобы поддерживать движение автомобиля вперед, и в этот момент оно застрянет. Блокируемый дифференциал решает эту проблему благодаря своей способности передавать 100% доступного крутящего момента на колесо с наибольшим сцеплением.

Существует два основных типа шкафчиков:

Автоматический и выбираемый.

Автоматические шкафчики запираются и отпираются автоматически без непосредственного участия водителя. Некоторые конструкции дифференциала с автоматической блокировкой гарантируют, что мощность двигателя всегда передается на оба колеса, независимо от условий тяги, и «разблокируется» только тогда, когда одно колесо должно вращаться быстрее, чем другое, во время поворота. Они никогда не позволят ни одному из колес вращаться медленнее, чем корпус дифференциала или ось в целом. Наиболее распространенным примером этого типа может быть знаменитый «Детройтский шкафчик», также известный как «Детройтский беспроигрышный», хотя есть и много других. Другие автоматические блокираторы работают как «открытый» или разблокированный дифференциал до тех пор, пока не произойдет пробуксовка колес, а затем они блокируются. В этом стиле обычно используется какой-либо тип внутреннего регулятора для определения разницы в скорости вращения колес или реакции на крутящий момент, поступающий от карданного вала. Примером этого может служить Gov-Lok от GM. Этот тип чаще всего встречается на автомобилях, оборудованных на заводе блокируемым дифференциалом.

Ниже представлена ​​модель шкафчика Detroit в разрезе.

Это настоящий Детройтский шкафчик с ручным управлением, демонстрирующий, как работает Детройтский шкафчик.

Выбираемая блокировка позволяет водителю по желанию блокировать и разблокировать дифференциал с места водителя. Это может быть достигнуто с помощью сжатого воздуха (пневматики), такого как «Air Locker» ARB, электронных соленоидов (электромагнитных), таких как «ELocker» Eaton, или какого-либо механизма с тросовым приводом, который используется в «Ox Locker». Это позволяет дифференциалу работать как «открытый» дифференциал для улучшения управляемости, маневренности и снижения износа шин, а также имеет возможность полной блокировки для максимальной тяги, когда это желательно или необходимо. Это действительно лучшее из обоих миров, но выбираемые шкафчики сложнее и, следовательно, дороже, чем их автоматические аналоги. Некоторые люди также считают, что эта дополнительная сложность снижает их общую прочность и долговечность и требует повышенного обслуживания в долгосрочной перспективе.

Недостатки

Блокируемые дифференциалы имеют некоторые недостатки. Поскольку они работают не так плавно, как стандартные дифференциалы, они часто являются причиной повышенного износа шин. Некоторые блокируемые дифференциалы известны тем, что издают щелчок или стук при блокировке и разблокировке, когда автомобиль проходит повороты. Многих водителей это раздражает. Кроме того, некоторые блокировки дифференциалов могут влиять на управляемость автомобиля в некоторых ситуациях, особенно когда блокировка расположена на передней оси. Они также способны подвергать полуоси гораздо более высоким крутящим нагрузкам, чем это было бы возможно с открытым дифференциалом, потому что они позволяют 100% доступного крутящего момента передаваться одной полуосью, а не распределяться между двумя. В экстремальных условиях это может привести к выходу из строя полуоси.

За исключением дополнительной нагрузки на полуоси, эти недостатки в первую очередь относятся к автоматическим замкам и могут быть в некоторой степени смягчены путем надлежащего обслуживания и настройки. Износ шин можно свести к минимуму, если правильно подобрать размер шин и накачать их. Трудности с рулевым управлением в основном можно устранить, выбрав современные рундуки, которые спроектированы лучше, чем более ранние версии, которые были известны трудностями с рулевым управлением. Привычка вождения, вес автомобиля и размер шин также могут влиять на поведение шкафчика.

Дифференциалы повышенного трения считаются компромиссом между стандартным дифференциалом и блокируемым дифференциалом, потому что они работают более плавно и направляют некоторый крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением, но они не способны на 100% блокировку. .

Применение для блокируемых дифференциалов

Полноприводные автомобили, передвигающиеся по бездорожью, часто используют блокируемые дифференциалы, чтобы предотвратить застревание при движении по рыхлой, грязной или каменистой местности. Блокируемые дифференциалы считаются необходимым оборудованием для серьезного вождения по бездорожью.

В гоночных автомобилях часто используются блокируемые дифференциалы для сохранения сцепления с дорогой во время маневров на высокой скорости или при экстремальном ускорении.

Некоторые грузовые автомобили, такие как эвакуаторы, вилочные погрузчики, тракторы и тяжелая техника, используют блокируемые дифференциалы для сохранения сцепления с дорогой, особенно при движении по мягким, грязным или неровным поверхностям. Подкрылки распространены в сельскохозяйственной технике и военных грузовиках.

Текст доступен в рамках GNU

Что такое блокировка дифференциала и как она работает

Независимо от условий или рельефа блокировка дифференциала поможет вам двигаться вперед.

• 1 Дифференциалы: основные сведения
• 2 Как работает блокировка дифференциала?
• 3 Типы блокировки дифференциала
• 4 Преимущества блокировки дифференциала
• 5 Недостатки блокировки дифференциала
• 6 Как использовать блокировку дифференциала

Будь то гравийная тропа или обледенелая дорога, грязная тропа или каменистая местность, как автомобилисты мы все боимся момента, когда мы перестаем двигаться, когда одно колесо, кажется, крутится как сумасшедшее, но мы все еще никуда не движемся. Потеря сцепления на скользкой поверхности может стать кошмаром и действительно сложной ситуацией. Именно для этой ситуации и предназначена блокировка дифференциала. Блокировка дифференциала может заставить ваш автомобиль снова двигаться, когда вы попадаете в сложные ситуации на бездорожье, а знание того, как использовать блокировку дифференциала и что она делает, позволит вам с легкостью преодолевать труднопроходимую местность и получать больше от вашего внедорожника.

Дифференциалы: основы

Прежде чем мы перейдем к тому, что такое блокируемый дифференциал, и ответим на вопрос, когда вы будете использовать блокировку дифференциала, важно, в первую очередь, понять, что такое дифференциалы.

  Дифференциал   – это зубчатая передача, которая позволяет распределять крутящий момент двигателя на две части, позволяя каждому колесу на оси вращаться с разной скоростью. Это жизненно важно для управления и прохождения поворотов на поверхностях с высоким сцеплением (таких как обычные асфальтированные дороги). Для автомобиля с задним приводом это не будет проблемой для передней оси; эти колеса уже могут вращаться независимо друг от друга. Однако колеса на ведущих осях должны быть соединены, поэтому дифференциалы позволяют колесам, соединенным вместе на одной оси, вращаться с разными скоростями.

То, что мы называем дифференциалом, представляет собой узел, состоящий из приводного вала с шестерней на конце, которая сцепляется с зубчатым венцом. Этот зубчатый венец содержит внутри себя крестовину и две боковые шестерни. Шестерня крестовины может свободно вращаться вокруг своей оси, но все эти три шестерни вращаются вместе с зубчатым венцом. Эти две боковые шестерни соединены с полуосями, соединенными с колесами.

  Когда автомобиль движется прямо  , ведущая шестерня вращает зубчатый венец, а крестовина и боковые шестерни движутся как единое целое, не поворачиваясь сами по себе. Но когда автомобиль совершает поворот, крестовина вращается вокруг своей оси, а боковые шестерни могут двигаться с разной скоростью, позволяя колесам в свою очередь вращаться с разной скоростью. Это в основном для поворотов.

  Когда автомобиль поворачивает  , расстояние, которое должно пройти каждое колесо, различно. Внешнее колесо должно идти дальше, чем внутреннее колесо. Из-за разной длины пути колеса должны иметь возможность двигаться с разной скоростью, так как скорость внешнего колеса должна быть больше, чем скорость внутреннего колеса (оно должно проходить большее расстояние за одно и то же время). время). Сопротивление внешнего колеса также будет ниже.

Дифференциал передает мощность на внешнее колесо с меньшим сопротивлением, что позволяет ему вращаться быстрее, так что оно может завершить поворот за то же время, что и внутреннее колесо, позволяя автомобилю выполнять более крутые повороты и улучшая управляемость. Эта базовая установка называется открытым дифференциалом.

  Если бы в вашем автомобиле не было дифференциалов  , колеса пришлось бы блокировать вместе, заставляя вращаться с одинаковой скоростью. Определенное напряжение будет накапливаться при прохождении поворотов, потому что внешнее колесо пытается вращаться быстрее, чем внутреннее колесо. Единственный способ снять это напряжение — проскочить или проскользнуть колесом по поверхности или лопнуть приводной вал. Оба они не идеальны. Это приводит в лучшем случае к плохой управляемости или заиканию, либо к дорогостоящему ремонту.

Все колеса полноприводного или полноприводного автомобиля должны иметь возможность вращаться с разной скоростью, поэтому все приводные оси — передний и задний в полноприводном автомобиле — будут иметь дифференциал. Автомобили имеют только один дифференциал, но автомобили 4X4 могут иметь до трех дифференциалов — передний, центральный и задний.

Как работает блокировка дифференциала?

Блокируемый дифференциал особенно важен для полноприводных или полноприводных автомобилей и предназначен для решения проблем, связанных с открытым дифференциалом.

Проблемы начинаются, когда одно или несколько колес задевают участок земли с меньшим сопротивлением и меньшим сцеплением, например, лед, гравий, грязь или масло, или даже когда колесо находится в воздухе. Так как при открытом дифференциале мощность двигателя всегда идет на колесо с наименьшим сопротивлением (ведь именно этого мы и хотели бы для прохождения поворотов) в этих сценариях колесо сильно пробуксовывает, но никуда не уходит из-за отсутствия сцепления с поверхностью. Такая потеря сцепления колес с дорогой является обычным явлением в условиях бездорожья, и для удержания автомобиля в движении были разработаны блокирующие дифференциалы.

  Блокируемый дифференциал   по сути представляет собой открытый дифференциал с возможностью блокировки на месте для создания фиксированной оси вместо независимой. Водитель может активировать это вручную, а в некоторых системах это может происходить автоматически, когда автомобиль обнаруживает, что колесо проскальзывает. Блокировка осей означает, что оба колеса имеют одинаковую мощность, поэтому колесо с наибольшим сцеплением всегда будет иметь мощность, и автомобиль по-прежнему сможет двигаться вперед.

  Полный рабочий день AWD и 4WD   есть дифференциалы на передний мост и на основной мост. Это означает, что независимо от того, проскальзывает ли колесо на обеих осях, автомобиль все равно может двигаться вперед. Теоретически в воздухе могут находиться три колеса, но автомобиль все равно может двигаться вперед, пока передний и задний дифференциалы заблокированы. Если в середине трансмиссии есть третий дифференциал (межосевой дифференциал), его также часто можно заблокировать, чтобы выровнять разницу в скорости привода между передней и задней осью. Межосевой дифференциал в полноприводных автомобилях почти всегда представляет собой блокируемый дифференциал. Затем этот межосевой дифференциал может блокироваться, поэтому все 4 колеса блокируются вместе, и все они получают одинаковую мощность. В сочетании с передним и задним дифференциалами это означает, что даже если 3 колеса не имеют сцепления с дорогой, то одно из них может вращать остальные три.

Типы блокируемых дифференциалов

Блокируемые дифференциалы бывают двух типов – автоматические и ручные.

  Автоматическая блокировка дифференциала   автоматически включается или блокируется при потере сцепления колес. После восстановления сцепления блокировка дифференциала разблокируется или откроется. Некоторые дифференциалы с автоматической блокировкой отключаются только тогда, когда требуется, чтобы одно колесо вращалось быстрее, чем другие, например, при прохождении поворотов.

  Блокировка дифференциала с ручным управлением   управляется водителем, поэтому он может решить, требуется ли и когда дополнительное сцепление с дорогой. Большинство ручных блокировок дифференциала активируются с помощью переключателя на приборной панели или рычаге переключения передач, и они функционируют с использованием сжатого воздуха, электромагнита или троса.

Преимущества блокируемых дифференциалов

Преимущество заблокированного дифференциала заключается в том, что он может получить значительно большее сцепление с дорогой в сложных ситуациях, чем открытый дифференциал. В открытом дифференциале крутящий момент делится поровну 50/50, а это означает, что если одно колесо не имеет сцепления с дорогой, этот крутящий момент «тратится впустую». В заблокированном дифференциале крутящий момент не распределяется поровну 50/50, а это означает, что больший крутящий момент может быть направлен на колесо с лучшим сцеплением — и не ограничивается более низким сцеплением другого колеса в любой момент.

Давайте представим, что вы едете по каменистой местности, и одно из ваших колес отрывается от земли. Это может быть колесо с наибольшей движущей силой, в то время как остальные три колеса изо всех сил пытаются получить достаточное сцепление с дорогой, чтобы толкать автомобиль вперед. Блокируемый дифференциал гарантирует, что максимальная мощность передается на все колеса, обеспечивая столь необходимое ускорение вашего движения вперед.

Таким образом, блокировка дифференциала также является очень важной функцией безопасности. Он действует как своего рода система контроля тяги и, останавливая ненужную пробуксовку колес, может спасти жизнь при движении в предательских ледяных или снежных условиях.

Недостатки блокируемых дифференциалов

Когда задняя и передняя оси автомобиля постоянно заблокированы, это может сильно снизить управляемость при движении по хорошему покрытию, например, по обычной дороге. Колеса будут вынуждены двигаться с одинаковой скоростью, потому что они соединены, и это значительно усложняет прохождение поворотов и может привести к заносу.

В свою очередь, это создаст нагрузку на трансмиссию. Открытые дифференциалы были разработаны для снятия напряжения, поэтому постоянное использование блокировки дифференциала вернет это напряжение при использовании на поверхностях с высоким сцеплением. Это может легко повредить трансмиссию, если вы будете постоянно объезжать острые углы. Поскольку при движении по бездорожью тип поверхности может меняться очень быстро, при использовании дифференциала с ручной блокировкой существует риск повреждения трансмиссии. Этот чрезмерный крутящий момент на трансмиссии известен как «заедание оси».

Как использовать блокировку дифференциала

Знание того, как правильно использовать блокировку дифференциала, жизненно важно для вашей безопасности и благополучия вашего автомобиля. Во-первых, если вы не едете по дорогам в плохих погодных условиях, таких как снег или лед, или по дорогам, состоящим из грязи, гравия или грязи, вам не следует использовать блокировку дифференциала. Вам нужно будет включать блокировку дифференциала только тогда, когда вам нужно дополнительное сцепление с дорогой, поэтому вы можете использовать его только на несколько минут в каждом приключении по бездорожью. Если оставить его включенным или чрезмерно использовать, это может привести к привязке, о которой мы упоминали выше.

Когда ваш дифференциал заблокирован, ваша машина будет двигаться по прямой.
Послушайте!
Прохождение поворотов затруднено, и вы можете серьезно повредить мосты и трансмиссию.

Любители бездорожья расходятся во мнениях относительно того, какая из трех возможных блокировок дифференциала (передняя, ​​задняя или центральная) работает лучше всего. Хотя задний блокируемый дифференциал кажется наиболее эффективным, вы можете поэкспериментировать на грунтовых дорогах.

Теперь вы знаете все о дифференциалах, можете идти и осваивать их! Это значительно облегчит вождение по бездорожью, и вы сможете преодолевать более сложные пути и преодолевать более сложные местности.