Що таке диференціал в автомобілі де він і навіщо потрібен
0 60 2 хвилин читання
Привіт друзі Новомосковсктелі! Поговоримо про механізм, який є і буде на кожному автомобілі - диференціал. Що таке диференціал в автомобілі і навіщо потрібен? Диференціал потрібен для оптимального розподілу крутного моменту при поворотах і маневруванні, коли колеса починають крутитися з різними кутовими швидкостями.
Диференціал, як я думаю про нього, повинен писатися з великої літери. Він являє собою найперший складний шестерний механізм, винайдений на зорі автомобілебудування. Зрозумівши його і випробувавши захват від людського генія, який зміг так просто вирішити важливу проблему, ти переконаєшся що суті-то він простий як п'ять копійок, а яке завдання вирішив!
Про нього особливо ніхто тепер не думає, він є - так і є, і повинен бути завжди. Звикли. Але ж без нього немає жодного автомобіля. Це найважливіший елемент трансмісії!
Де розташований диференціал:
- на заднеприводном автомобілі в картері моста, і суміщений з шестернею головної передачі;
- на переднеприводном, теж сполучений з головною передачею і як правило в одному картері з коробкою передач;
- на повнопривідних автомобілях вони присутні і в переди, і ззаду, і суміщені з головними передачами;
- так само, в повнопривідних автомобілях позашляховиках і кросовери. для оптимального розподіл крутного моменту на всі колеса, додається третій диференціал і встановлюється між осями в роздавальної коробці.
Ті диференціали, які працюють на провідних колесах називають міжколесними, а диференціали, що розподіляють моменти між осями автомобіля - міжосьовими.
Принцип роботи диференціала побудований на ідеї планетарного редуктора. Залежно від використання виду шестерень, диференціали бувають наступних видів: циліндричні, конічні, черв'ячні.
Диференціал конічний, як правило застосовують в міжколісних диференціалом. Циліндричний поширений, з огляду на його конструктивній простоті, в міжосьових диференціалах. Черв'ячний визнаний як універсальний і самий тихий в роботі, хоча найскладніший у виготовленні, застосовується і в міжколісних і в міжосьових.
Пристрій диференціала автомобіля
Розглянемо пристрій диференціала автомобіля. Все диференціали мають один і той же принцип - принцип планетарного редуктора. Тобто мають напівосьові шестерні і біжать по ним, шестерні - сателіти.
Корпус (чашка диференціала) приймає крутний момент від шестерні головної передачі, чарез осі сателітів і самі шестерні-сателіти і передає на напівосьові шестерні.
Сателітів може бути два або чотири в конічному диференціалі, це залежить від потужності автомобіля.
У конічних і черв'ячних диференціалах з рівно в два рази більше, це пов'язано з конструктивної особливості такого типу диференціалів. Пари сателітів розподіляється кожен на свою шестерні піввісь.
Півосьові шестерні, в планетарка їх ще називають світлим назву «сонячні шестерні», передають вже крутний момент на колеса. Ліві і праві напівосьові шестерні можуть мати різну кількість зубів, такі диференціали називають несиметричні. Нессіметрічним диференціали, відповідно, мають і пари сателітів з різною кількістю зубів (розгляньте уважно конічний диференціал на кресленні вище).
Незважаючи на асиметричність, диференціали працюють так само як і симетричні, і та чи інша ідея конструкторів щодо компонування цих механізмів обумовлена лише міркуваннями компактності і конструктивної необхідності.
Робота диференціала
Робота межколесного диференціала характерізуюется трьома режимами:
- рух по прямій;
- робота в поворотах;
- в умовах слизької дороги.
При русі прямо, сили розподіляються порівну на кожне колесо, крутний момент через корпус передається на сателіти. Сателіти не обертається на своїх осях, відповідно піввісь обертаються з рівними кутовими швидкостями.
У повороті ж починає працювати диференціал, тобто виконувати роботу, для якої він і був створений. Внутрішньо колесо починає бігти по меншому радіусу, а зовнішнє по великому, кутові швидкості на напівосьових шестернях починають змінюватися. Сателіти починають обертатися навколо своїх осей, які збільшують швидкість зовнішньої шестерні піввісь, що біжить по зовнішньому радіусу колеса і зменшувати кутову швидкість внутрішньої шестерні, піввісь і колесо, що біжить по внутрішньому радіусу.
Суми частот обертання напівосьових шестерень завжди відповідають частоті обертання веденої шестірні головної передачі. Тому при повороті тяга на колеса завжди однакова і ніколи не відбувається пробуксовки внутрішнього колеса, за умови рівного зчеплення коліс з дорогою.
Якщо ж автомобіль потрапляє в умови слизьку дорогу, то колесо у якого менше зчеплення починає пробуксовавать, обертатися швидше, а то колесо у якого зчеплення з дорогою більше, просто перестає обертатися і по суті справи автомобіль просто буде стояти на місці з одним обертається колесом. Це той мінус диференціала, який обумовлений його конструкцією.
Боротися з таким явище можна, і конструктори придумали блокування диференціала. Але про це в іншій статті.