Дифференциал заднего моста: Задний мост и дифференциал

Содержание

Задний мост и дифференциал

  • 6697 просмотров

Посмотреть задний мост в каталоге «АВТОмаркет Интерком»

 Задний мост — один из самых сложных механизмов автомобиля. Этот механизм распределяет вращающий момент на задние колёса, и к тому же в нём установлен механизм, который распределяет крутящий момент на то колесо, на которое нужно. Механизм этот называется — дифференциал. Он весьма связан с мостом.

 

Задний мост решает многие задачи. Картер выполняет функции специальной опоры для деталей подвески и держит вашу машину. Внутри картера находится главная передача, собранная с дифференциалом, которая с помощью полуосей перенаправляет мощность от карданного вала к задним колесам. Главная передача разрешает менять направление крутящего момента от карданного вала к полуосям примерно на 85-95 градусов. К тому же она изменяет передаточное число, потому что ведущая шестеренка значительно меньше чем ведомое зубчатое колесо (ее называют шестерня). Зависимость меж зубьями на колесе и шестерне по другому носит название передаточное число главной передачи.

 

Полуоси заднего моста работают с разной частотой вращения, чтобы оставлять тот факт, что колесо на внешней стороне поворота меняется на значительное расстояние и поэтому будет работать с большей скоростью, чем колесо на внутренней окружности поворота. В заднем собранном мосте можно найти дифференциал. 

 Дифференциал — это деталь из зубчатых колес, который при надобности самостоятельно переносит крутящий момент от карданного вала к полуосям заднего моста. В итоге каждая полуось и колесо будут двигаться с нужной частотой вращения вне зависимости от другой полуоси. Встречается два типа дифференциалов: простой, не блокирующийся и дифференциал повышенного трения, который поддается блокировке.

 

Виды задних собранных мостов

 

Существуют 3 важных типа заднего моста в сборе, они зависят от разновидности поддержки полуоси и колеса:

•    С полуразгруженными полуосями

•    С полностью разгруженными полуосями

•    С независимой подвеской.

 В мосте с полуразгруженными полуосями применяются полуоси, которые, как правило, снабжены С-образными зажимами в картере моста. Эти С-образные зажимы закрепляются в канавку на шлицевом внутреннем конце полуоси. К тому же, С-образные зажимы входят в выемку в полуосевых шестеренках дифференциала, которые расположены в коробке дифференциала. Полуразгруженная полуось находится в водном прямом роликовом подшипнике, который можно обнаружить на наружной стороне полуоси. Полуразгруженная полуось держит целый автомобиль, а также передает крутящий момент.

 

Задний мост с полностью разгруженными полуосями создает грузоподъемность. Ступица держится на полуоси, делая упор на 2 по разному установленных конических роликовых подшипника. Вес задней части автомобиля держится на картере моста, и  полуоси становятся свободными. Полуось просто заставляет крутиться колесо. Ступица находится на полуоси храповой гайкой, которая контрится в пазе на полуоси.

 

Самый последний тип заднего моста — это задний мост с независимой задней подвеской (IRS). Этот мост похож на другие виды, кроме того, что весь вес машины берет на себя отдельная система подвески, а не собранный мост. Никакие трубчатые полуоси не функционируют. Вместо них для объединения картера моста с ведущими колесами работают полуоси, похожие на карданные валы.

 Шарниры равных угловых скоростей на двух концах полуосей способны функционировать под меняющимися углами и проводить изменение длины полуосей. Изменение длины полуоси исполняет работу подвески колеса и динамику движения. Короткий вал внутреннего шарнира равных угловых скоростей держится в

полуосевой шестерне дифференциала специальным стопорным кольцом. Вал наружного шарнира устанавливается в ступицу и крепится через держатель ступицы колеса заднего моста.

 

Элементы заднего моста/ дифференциала

 

Простой задний мост в своем составе имеет:

•    картер заднего моста

•    ведущая шестерня главной передачи

•    ведомая шестерня главной передачи

•    коробка дифференциала

•    полуосевые шестерни дифференциала

•    сателлиты дифференциала

•    подшипники коробки дифференциала

•    подшипники ведущей шестерни

•    регулировочные прокладки и уплотнения.

 Запчасти на автомобили ваз можно купить в сети магазинов «АВТОмаркет Интерком». Любой товар можно заказать через интернет магазин на нашем сайте. Если возникли вопросы, то перейдите в раздел «Вопрос-ответ», и задайте его нашим специалистам.

Все, что вы хотели узнать о дифференциалах, но боялись спросить…

по материалам журналов «4х4Club» (7-8`99) и «5 Колесо» (11`99)



Что такое дифференциал
Принудительная блокировка
Самоблокирующиеся дифференциалы

• Дисковая блокировка
• Вязкостная блокировка
• Винтовая блокировка
• Кулачковая блокировка
• Особенности управления
Межосевой дифференциал и его блокировки
• Подключаемый передний мост



Что такое дифференциал

Дифференциал — это устройство, распределяющее поток мощности от двигателя к другим элементам трансмиссии. В автомобиле с приводом на одну ось используется только один дифференциал, межколесный, в полноприводном их целых три — два межколесных и межосевой.

 

Рассмотрим для примера классический дифференциал (в отличие от блокируемых, его называют «открытым» или «свободным»). Он устанавливается в картере главной передачи и получает крутящий момент от ее ведомой шестерни. В коробке дифференциала расположены конические шестерни-сателлиты. Они входят в зацепление с шестернями, закрепленными на полуосях, а те, в свою очередь, вращают ведущие колеса. При движении по ровной и прямой дороге угловые скорости колес одинаковы, и сателлиты не вращаются вокруг своей оси. Во время поворота или движения по неровностям, когда колеса правого и левого борта проходят разный путь, сателлиты начинают вращаться и перераспределять крутящий момент.


Главная передача заднего моста ВАЗ-2101:
1 – фланец карданного вала;
2 – сальник;
3 – маслоотражательное кольцо;
4 – передний подшипник ведущей шестерни;
5 – задний подшипник ведущей шестерни;
6 – регулировочное кольцо;
7 – опорное кольцо шестерни полуоси;
8 – шестерня полуоси;
9 – сателлит;
10 – палец сателлитов;
11 – ведомая шестерня главной передачи;
12 – коробка дифференциала;
13 – болт крепления стопора регулировочной гайки;
14 – стопор регулировочной гайки;
15 – подшипник коробки дифференциала;
16 – регулировочная гайка ведомой шестерни;
17 – болт крепления ведомой шестерни к фланцу коробки дифференциала;
18 – ведущая шестерня главной передачи;
19 – картер редуктора главной передачи;
20 – распорная втулка;

21 – шайба;
22 – гайка ведущей шестерни заднего моста.

Существует простая формула, отражающая связь между частотами вращения коробки дифференциала и полуосевых шестерен. Если через а1 и а2 обозначить частоты вращения полуосевых шестерен, а через а — частоту вращения коробки дифференциала, то: а = (а1+а2)/2. Формула показывает, что если одно из колес автомобиля неподвижно, то другое колесо вращается с удвоенной частотой. Если одно из двух ведущих колес попадает на скользкую поверхность дороги (мокрый асфальт, масляные пятна, лед), сопротивление его вращению резко падает, уменьшается и сцепление с дорогой, а значит, колесо не в состоянии иметь необходимую силу тяги. Такое колесо начнет быстрее вращаться и пробуксовывать. К другому ведущему колесу, имеющему достаточное сцепление с дорогой, будет подводиться такой же крутящий момент, как и к буксующему. Имея возможность образовать большую силу тяги, второе колесо не сможет этого сделать потому, что дифференциал передаст ему только половину крутящего момента от главной передачи. Если сопротивление движению автомобиля превысит силу тяги у небуксующего колеса, то машина не сможет двигаться.

Частота вращения буксующего колеса резко возрастет, а второе колесо остановится. Возникнет буксование автомобиля. Попытка водителя повысить силу тяги на колесах за счет увеличения подачи топлива приведет только к увеличению частоты вращения одного из колес. В такой ситуации проявляется существенный недостаток обычного дифференциала, снижающего проходимость автомобиля как на скользких дорогах, так и на грунтах, оказывающих большое сопротивление качению колес (пeсок, снег, распутица). 

Принудительная блокировка

На автомобилях, предназначенных для движения по бездорожью, приходится устанавливать дифференциалы специальных конструкций. Блокировки Часто применяют дифференциалы с принудительной блокировкой. В них водитель с помощью специального привода (чаще всего пневматического) останавливает на время вращение сателлитов, и колeca автомобиля начинают вращаться с одинаковой скоростью. Следует учесть, что автомобиль с заблокированным дифференциалом на извилистой дороге расходует больше топлива и у него происходит интенсивный износ шин. Как только взаимный поворот колес на общей оси с заблокированным дифференциалом будет больше, чем это допускает упругая деформация шин, произойдет буксование колес, продолжающееся до тех пор, пока какое-либо колесо на неровности не оторвется от дороги. Это говорит о том, что водитель не должен забывать выключать блокировку дифференциала после преодоления тяжелого участка. В ряде конструкций предусмотрена его автоматическая разблокировка или ограничение возможности включения блокировки по скорости.

Самоблокирующиеся дифференциалы

Для упрощения процесса управления применяются так называемые самоблокирующиеся дифференциалы. В настоящее время, в основном, используют четыре вида блокировок: дисковая (фрикционная, повышенного трения, LSD), вязкостная (вискомуфты) и винтовая (червячная). В самых современных разработках используются электронные системы контроля проскальзывания колес, основанные на применении датчиков вращения и использовании штатных тормозов (как правило, эти системы совмещаются с антиблокировочными и противопробуксовочными).


Дисковая блокировка


Существуют две наиболее характерные конструкции дифференциалов с фрикционными муфтами. В первом применяют одну, во втором — две муфты. В первом случае фрикционная дисковая муфта 1 введена между одной из полуосей и коробкой дифференциала. Бронзовые диски установлены в шлицах гильзы 2, связанной с коробкой дифференциала, стальные диски сидят на шлицах полуоси 3. Диски прижимаются друг к другу пружинами 4. Когда оба колеса испытывают одинаковое сопротивление, весь дифференциал вращается как одно целое и трение в муфте 1 отсутствует.


Вторая конструкция представляет из себя дифференциал повышенного трения с двойными фрикционными муфтами, получивший широкое распространение на американских автомобилях. В этой конструкции крестовина заменена двумя отдельными, пересекающимися под прямым углом осями 5 сателлитов 6. Оси 5 имеют возможность перемещаться одна относительно другой как в осевом, так и в угловом направлении, для чего их концы имеют скосы соответственно А и Б, которыми они опираются на коробку 9 дифференциала.

Кроме того, в дифференциал введены промежуточные чашки 7, так же как и полуосевые шестерни, надетые на шлицы полуосей. При невращающихся сателлитах усилие к полуосям передается как и в простом дифференциале. При вращении сателлитов последние будут сдвигать концевые скосы осей 5 так, что усилие на фрикционную муфту 8, передаваемое через чашку 7, будет увеличиваться для отстающей полуоси и уменьшаться для оси, вращающейся быстрее. При этом величина подтормаживающего момента не будет постоянной, как в дифференциале с одной дисковой муфтой, а будет пропорциональна моменту, передаваемому колесами. 

Для нормальной работы такого дифференциала требуется использование специального трансмиссионного масла для LSD или соответствующих присадок к обычному маслу. Кроме того, со временем возникает необходимость регулировки из-за износа дисков.


Вязкостная блокировка


Принцип ее действия такой же, как у дисковой. Гидравлическая муфта состоит из большого числа дисков с липкими рабочими поверхностями. Благодаря свойствам особой вязкой жидкости на силиконовой основе отвердевать при нагреве диски передают крутящий момент в зависимости от разности частот вращения входных и выходных валов. Нагрев происходит, когда одна полуось начинает вращаться быстрее другой. Характерной особенностью конструкции является то, что в случае длительного буксования колес блокирующая муфта с вязкой жидкостью работает вначале мягко, а затем происходит значительный рост эффективности блокировки. В затвердевшем силиконе диски получают жесткое зацепление и полуоси блокируются. Вискомуфты не требуют обслуживания и считаются весьма надежными, однако для их продолжительной работы необходимо сохранение полной герметичности устройства. 

Винтовая блокировка

Принцип ее действия таков: в обычном режиме винты (или червяки, как их называют из-за характерной формы) свободно обкатываются вокруг центральной шестерни. В случае изменения момента винты проскальзывают в крайнее положение и фиксируются в эксцентричных пазах. Когда момент выравнивается, винты возвращаются в исходное положение. Момент срабатывания винтовых блокировок определяется профилем винтов. Такие дифференциалы мало подвержены износу (срок службы сопоставим со сроком коробки или классического дифференциала), а масло используется обычное трансмиссионное.


Кулачковая блокировка


Такая блокировка срабатывает при возникновении разности в скоростях вращения колес. Рассмотрим пример реализации дифференциала от компании Tractech. В корпусе дифференциала между парами корончатых шестерен установлены поворотные кулачки. В обычных условиях они не участвуют в работе, но, как только одно их колес начинает пробуксовывать (т.е., вращаться существено быстрее другого), кулачки поворачиваются и пары шестерен входят в зацепление, обеспечивая тем самым полную блокировку. Блокировка выключается, когда буксующее колесо прекратит проскальзывание. Этот тип дифференциалов также довольно долговечен и не требует специальных масел.


Особенности управления


Управление автомобилем, оборудованным самоблокирующимся межколесным дифференциалом имеет некоторые особенности. В частности, автомобиль в повороте на скользком покрытии может обладать избыточной поворачиваемостью, при слишком интенсивном разгоне на смешанном покрытии возможен увод в сторону от предполагаемой траектории и т.д. Особенно это касается разработок, предлагаемых в качестве дополнительного оборудования третьими фирмами. Однако грамотное использование свойств таких дифференциалов позволяет уверенно перемещаться в сложных дорожных условиях, и существенно повышает проходимость вне дорог. 

 

Межосевой дифференциал и его блокировки


При отсутствии межосевого разделения мощности (межосевого дифференциала или отключающего механизма) необходимо отключить передний мост, чтобы стало возможно вращение передних и задних колес с разными угловыми скоростями. По условиям движения требуется, чтобы колеса как переднего и заднего мостов, так и колеса одного моста могли вращаться с разной частотой и проходить различные пути. Особенно характерно это для поворотов: передние колеса при повороте проходят большее расстояние, чем задние. На изменение пути колес влияют различные факторы: скольжение шин, их углы увода, давление воздуха, нагрузка на колеса, кинематика подвески. При этом очевидно, что соотношение между путями, проходимыми колесами переднего и заднего мостов, также меняется во время движения. Это обстоятельство исключает возможность применения разных передаточных чисел в главных передачах мостов для компенсации разности проходимых путей.


Колеса разных осей автомобиля, кинематически жестко связанные одно с другим, имеют при вращении одинаковые угловые скорости. На твердой поверхности дороги при движении автомобиля с приводом на все колеса (при отсутствии межосевого дифференциала) могут возникнуть условия, при которых колеса разных осей будут стараться двигаться с различными линейными скоростями, а жесткая мехаческая связь между ними станет преградой к достижению этого. При прямолинейном движении описанное явление может быть вызвано, например, разностью радиусов качения связанных между собой колес. Качение колес в этом случае должно сопровождаться относительным перемещением точек площадки контакта шины по поверхности дороги (со скольжением или буксованием). Подобное же возможно и при одинаковых радиусах качения, но при движении по дороге с неровной поверхностью или на повороте. Возникающее в этих условиях скольжение или 6yксовaние шин сопровождается увеличеным их износом, износом механизмов трансмиссии и непроизводительной затратой энергии двигателя на движение автомобиля. Для того чтобы колеса катились без вредных сопровождающих явлений в трансмиссии, кроме дифференциалов межколесных устанавливают дифференциалы межосевые.

Однако, в условиях внедорожного движения автомобиль может лишиться подвижности в тот момент, когда колеса одного из мостов потеряют сцепление с дорогой и начнут буксовать. В такой ситуации дифференциал обычного типа будет не в состоянии передать требуемую для движения величину крутящего момента задним колесам, опирающимся на твердый грунт. Для избежания этого на внедорожниках устанавливают межосевые дифференциалы с принудительной блокировкой. Примером подобного конструктивного решения может служить «Нива» ВА3-2121, оснащенная раздаточной коробкой с принудительно блокируемым межосевым дифференциалом. 

Блокировкой пользуется водитель автомобиля для преодоления труднопроходимого участка дороги. При возвращении на шоссе межосевой дифференциал необходимо разблокировать. В современных конструкциях, кроме механического, применяются и другие приводы (пневматический, гидравлический, электрический), при этом сам процесс включения сводится к простому нажатию кнопки на панели. 

Следующим шагом стало появление самоблокирующихся межосевых дифференциалов. Принципы их работы сходны с межколесными, но условия и задачи несколько другие. Так, при поворотах машины забегающим относительно корпуса дифференциала всегда будет вал, передающий момент на управляемую ось, что определяется кинематикой поворота машины с колесной формулой 4х4. Исходя из этого, при забегании приводного вала управляемого моста коэффициент блокировки желательно иметь невысоким, а при забегании (буксовании) неуправляемого моста — несколько большим. Такой дифференциал называют самоблокирующимся с несимметричными блокирующими свойствами.

В настоящее время на легковых внедорожниках широко используются межосевые дифференциалы с автоматической блокировкой с помощью гидравлической муфты с вязкой жидкостью. Они обеспечивают оптимальную силу тяги во всех условиях движения, в связи с чем отпадает необходимость в принудительной блокировке. Есть у них и другие преимущества. Этот узел предохраняет трансмиссию от перегрузки, которая может возникнуть, например, при внезапном ударе колеса.Дифференциал, автоматически блокирующийся гидравлической муфтой с вязкой жидкостью, чутко реагирует на состояние дорожной поверхности и обеспечивает более равномерную скорость автомобиля, а также уменьшает вероятность его застревания. При торможении межосевой дифференциал такого типа предотвращает блокировку колеса одного моста относительно колеса другого, приводящую к потере устойчивости. К тому же перераспределение избыточной тормозной силы с одной пары колес на другую значительно сокращает тормозной путь и сохраняет полный контроль над машиной.

Рассмотрим, как работает автоматически блокируемый межосевой дифференциал фирмы GKN с гидравлической муфтой. Изменение момента трения в ней рассчитано так, чтобы при маневрировании на поверхности с хорошими сцепными свойствами ( асфальт, бетон и т.д.) имелся малый момент трения между выходными валами. С ростом разности частот их вращения трение между звеньями муфты значительно возрастает. Блокировка с помощью муфты с вязкой жидкостью происходит точно в соответствии с распределением крутящего момента в межосевом дифференциале.

Испытания подтвердили, что распределение моментов между передними и задними колесами обеспечивает почти нейтральную поворачиваемость автомобиля. По легкости вождения и безопасности полноприводные автомобили с таким приводом превосходят даже переднеприводные легковые автомобили. Однако, при всех достоинствах такого рода блокировки, необходимо отметить, что фактическое включение блокировки после начала пробуксовки колес, характерное для вискомуфты, существенно снижает шансы на успешное преодоление серьезных внедорожных препятствий в виде слабого грунта, грязи или снега, поскольку буксующее колесо способно быстро зарываться. В результате возможностей автомобиля даже с заблокированным межосевым дифференциалом может оказаться недостаточно для самостоятельного выезда. 


Подключаемый передний мост


Очень многие производители внедорожников используют схему с подключаемым передним мостом (так называемый part time 4WD). В этом случае межосевой дифференциал, как правило, отсутствует, и в режиме полного привода между мостами устанавливается жесткая кинематическая связь. Производители рекомендуют подключать передний мост только в сложных дорожных условиях, когда колеса склонны к пробуксовке. Продолжительное движение в таком режиме по дорогам с твердой поверхностью вызывает повышенный износ шин и трансмиссии (в частности, в раздатках с цепной передачей перегружается цепь), повышенный расход топлива, а также ухудшает управляемость на высоких скоростях. Для избежания этих отрицательных последствий многие контрукции предусматривают не только отключение переднего моста, но и отсоединение передних колес от полуосей. Для этого применяются колесные хабы (муфты свободного хода), которые могут быть автоматическими и ручными, рассоединение полуосей при помощи электрического или пневматического привода и т.д.

Задний мост и дифференциал автомобиля

24.05.2010

Задний мост и дифференциал

На заднеприводных автомобилях крутящий момент передается от коробки передач через карданный вал к заднему мосту в сборе с дифференциалом. Задний мост служит для многих задач. Картер служит в качестве опоры для элементов подвески и поддерживает автомобиль. Внутри картера располагается главная передача в сборе с дифференциалом. Главная передача в сборе с дифференциалом через полуоси передает мощность от карданного вала к задним колесам. Главная передача позволяет изменять направление крутящего момента от карданного вала к полуосям на 90 градусов. Кроме того, она обеспечивает изменение передаточного числа, т.к. ведущая шестерня намного меньше чем ведомое зубчатое колесо (коронная шестерня). Зависимость между числом зубьев на колесе и шестерне называется передаточным числом главной передачи.

Полуоси заднего моста должны быть способны вращаться с различной частотой вращения, чтобы компенсировать тот факт, что колесо на внешней стороне поворота должно переместиться на большее расстояние и поэтому должно вращаться быстрее, чем колесо на внутренней окружности поворота. В заднем мосте в сборе располагается дифференциал. Дифференциал — это комплект зубчатых колес, который при необходимости индивидуально передает крутящий момент от карданного вала к полуосям заднего моста. Результат — каждая полуось и колесо могут вращаться с правильной частотой вращения независимо от другой полуоси. В основном имеется два типа дифференциалов: обычный (не блокирующийся) и дифференциал повышенного трения (блокирующийся).

Типы задних мостов в сборе

Имеются три основных типа заднего моста в сборе, в зависимости от типа поддержки полуоси и колеса:

•    С полуразгруженными полуосями
•    С полностью разгруженными полуосями
•    С независимой подвеской
 
В мосте с полуразгруженными полуосями используются полуоси, которые обычно фиксируются С-образными зажимами в картере моста. Эти С-образные зажимы устанавливаются в канавку на шлицевом внутреннем конце полуоси. Кроме того, С-образные зажимы входят в выемку в полуосевых шестернях дифференциала, расположенных в коробке дифференциала. Полуразгруженная полуось базируется водном прямом роликовом подшипнике, расположенном на наружном конце полуоси. Полуразгруженная полуось поддерживает массу автомобиля, а также обеспечивает передачу крутящего момента.

Задний мост с полностью разгруженными полуосями обеспечивает грузоподъемность. Ступица поддерживается или «плавает» на полуоси, опираясь на два противоположно установленных конических роликовых подшипника. Вся масса задней части автомобиля приходится на картер моста, и ничто не приходится на полуоси. Полуось просто приводит в движение колесо. Ступица фиксируется на полуоси храповой гайкой, которая контрится в пазе на полуоси.

Третий используемый тип заднего моста — это задний мост с независимой задней подвеской (IRS). Этот мост аналогичен другим типам, за исключением того, что всю массу автомобиля принимает на себя отдельная система подвески, а не мост в сборе. Никакие трубчатые полуоси не используются. Вместо них для соединения картера моста с ведущими колесами используются полуоси, аналогичные карданным валам.
 
Шарниры равных угловых скоростей на обоих концах полуосей способны работать под изменяющимися углами и обеспечивать изменение длины полуосей. Изменение длины полуоси обеспечивает работу подвески колеса и динамику движения. Короткий вал внутреннего шарнира равных угловых скоростей удерживается в полуосевой шестерне дифференциала стопорным кольцом. Вал наружного шарнира запрессовывается в ступицу и фиксируется с помощью держателя ступицы колеса заднего моста.

Элементы заднего моста/ дифференциала

Типовой обычный задний мост в сборе включает в себя:

•    картер заднего моста
•    ведущая шестерня главной передачи
•    ведомая шестерня главной передачи
•    коробка дифференциала
•    полуосевые шестерни дифференциала
•    сателлиты дифференциала
•    подшипники коробки дифференциала
•    подшипники ведущей шестерни
•    регулировочные прокладки и уплотнения

Дифференциалы повышенного трения

Типовой задний мост с дифференциалом повышенного трения в основном состоит из тех же самых элементов, что и обычный мост в сборе, за исключением лишь некоторых муфт и пружин, добавленных в дифференциал в сборе.

Поток мощности в заднем мосте/ дифференциале

Ведущая шестерня, которая находится в зацеплении с ведомой шестерней, получает мощность двигателя посредством коробки передач и карданного вала. Ведущая шестерня приводит в движение ведомую шестерню, которая крепится болтами к наружному фланцу коробки дифференциала. Коробка дифференциала начинает вращаться. Ведущая шестерня и ведомая шестерня увеличивают крутящий момент и уменьшают частоту вращения в соответствии с передаточным числом главной передачи. По мере того, как коробка вращается, ее внутренние зубчатые колеса приводятся в движение. Ведущая и ведомая шестерни изменяют направление потока мощности от карданного вала к полуосям. Коробка дифференциала имеет два отверстия: для смазки и для ремонта.

Обычные дифференциалы

При движении прямо вперед все колеса вращаются с одной частотой вращения. Полуосевые шестерни и сателлиты дифференциала вращаются вместе с коробкой дифференциала, без возникновения взаимного перемещения между сателлитами и полуосевыми шестернями. Дифференциал вращается как единый блок.

При прохождении поворота полуось с внешней стороны поворота должна вращаться быстрее чем полуось с внутренней стороны. В этой ситуации сателлиты «уходят» вперед по полуосевой шестерне внутренней (более медленной) полуоси, увеличивая частоту вращения полуосевой шестерни внешней (более быстрой) полуоси. Т.к. сателлиты «обкатываются» поболее медленной полуосевой шестерне, они приводят в движение более быструю полуосевую шестерню с большей частотой вращения. Чем более резкий поворот, тем большая разница в частоте вращения.

Дифференциалы повышенного трения

Имеются много названий для дифференциалов повышенного трения; Traction-Lok, Trac-Lok и Power-Lok. Обычный дифференциал может не подходить для ситуации с ограниченным сцеплением с дорогой. Когда автомобиль вязнет в снегу, одно ведущее колесо вращается, а другое — неподвижно. Увеличение крутящего момента, передаваемого к вращающемуся колесу не будет увеличивать крутящий момент, передаваемый к неподвижному колесу.
Дифференциал повышенного трения предназначается для увеличения крутящего момента, передаваемого к колесу с самым большим тяговым усилием (с лучшим сцеплением с дорогой). Трение в системе создается посредством добавления комплекта фрикционных дисков между полуосевыми шестернями дифференциала и коробкой дифференциала. Традиционное действие дифференциала будет происходить только в том случае, когда прикладывается достаточный крутящий момент для преодоления трения. Если одно ведущее колесо не имеет никакого сцепления с дорогой, другое колесо всегда будет получать определенный крутящий момент.

Работа повышенного трения

Внутри коробки дифференциала на ступице каждой полуосевой шестерни располагаются диски муфты. Между полуосевыми шестернями располагается предварительно нагруженная пружина. Эта пружина прикладывает усилие к комплектам дисков муфт, поджимая их к полуосевым шестерням дифференциала. При износе дисков пружина отводит сателлиты от полуосевых шестерен, что может увеличивать полный люфт в мосте. Зазор в мосте можно почувствовать при переключении с движения вперед на задний ход.
 
Осевые нагрузки, воздействующие на полуосевые шестерни, создают дополнительную силу. Эти нагрузки от сил разделения полуосевых шестерен и сателлитов вызываются крутящим моментом в трансмиссии. Стальные диски устанавливаются между фрикционными дисками и имеют шлицевое соединение со ступицей полуосевой шестерни. Полуосевые шестерни, в свою очередь, имеют внутреннее шлицевое соединение с полуосями заднего моста. Фрикционные диски таким образом зацепляются в коробке дифференциала. Трение, создаваемое дисками, создает перегрузочный момент, который пытается предотвратить вращение полуосевых шестерен относительно коробки. Имеющийся крутящий момент — это функция предварительного нагружения и добавленной осевой нагрузки. При низком сцеплении с дорогой, включение тормозов и приложение крутящего момента к трансмиссии, и затем медленное отпускание тормозов и трогание может увеличивать крутящий момент. Это увеличивает осевую нагрузку на полуосевые шестерни дифференциала.

запчасти mitsubishi

Дифференциал редуктора переднего/заднего моста самоблокирующийся винтовой «AVT» УАЗ Патриот

Отличительные особоенности блокировок AVT:

Коэффициент блокирования — 75% — 80%, (у аналогов обычно — 50% — 70%).
10 сателлитов внутри, пара дополнительных сателлитов дает прирост трения в 20%.
Сателлиты расположены более равномерно.

Полка из двух фланцев на блокировках других производителей существенно толще, поэтому в стандартный дюралевый редуктор Нивы он устанавливается только со своими болтами, а блокировка AVT устанавливается в любой редуктор с родными болтами.

Возможно изготовление блокировки с любым преднатягом по желанию заказчика (от 0 кг. до 10 кг.)
Блокировки AVT теряют преднатяг медленнее, чем известных аналоги.
Полностью отсутствуют люфты.
Гарантия: 12 месяцев с момента продажи и 18 месяцев с момента изготовления.

Модель автомобиля УАЗ 469, УАЗ Hunter, УАЗ Буханка (2206/452) , УАЗ Патриот, УАЗ Патриот Спорт, УАЗ Пикап, УАЗ Симбир

С кольцом — гражданский мост 
Без кольца — мост Спайсер 

Самоблокирующиеся дифференциалы винтового типа

Высокий ресурс и отсутствие проблем при установке делают самоблокирующиеся винтовые дифференциалы наиболее распространенными. Относительно несложная конструкция делает их доступными и практически не требует технического обслуживания.

Для предупреждения повышенного износа трансмиссии винтовая блокировка имеет сглаженный процесс включения и выключения. Также в момент включения блокировки дополнительное толчковое усилие не передается на рулевое колесо. Однако необходимо учесть, что при включении устройства возникают кратковременные пиковые нагрузки.

Установка самоблокирующегося дифференциала увеличивает на скользкой дороге устойчивость автомобиля и повышает его проходимость. Оптимальное перераспределение крутящего момента между ведущими колесами позволяет разгрузить буксующее колесо и дает колесу, имеющему лучшее сцепление дополнительный крутящий момент.

Стоимость материалов и работ при установке самоблокирующегося дифференциала «AVT»

Для чего нужна блокировка дифференциала?

Во время движения автомобиля по неровной дороге или в момент поворота на детали трансмиссии и шины подается дополнительная нагрузка из-за прохождения ведущими колесами различного пути. Это обстоятельство ухудшает управляемость и способствует их существенному износу. В эпоху отсутствия автомобильных дорог и малых скоростей данная проблема не сильно беспокоила водителей, к тому же цельная ведущая ось служила для повышения проходимости автомобиля.

Шло время, пропорционально совершенствованию техники возрастали скорости, поэтому возникла необходимость развязать ведущие колеса. Был придуман дифференциал — планетарный механизм, который распределял поровну крутящий момент между полуосями и позволял колесам вращаться с различной скоростью.

Дифференциал значительно увеличил (улучшил) управляемость и устойчивость автомобиля, но при этом снизил его проходимость. Величину крутящего момента стало задавать колесо, имеющее менее прочное сцепление с дорогой, поэтому одно колесо пробуксовывало, второе в этот момент просто останавливалось.

Ручная блокировка дифференциала не смогла решить проблему улучшения проходимости автомобиля, так как это требовало постоянного внимания водителя и годилось только для преодоления труднопроходимых участков. Поэтому возникла необходимость автоматической блокировки. Всевозможные конструкции самоблокирующихся дифференциалов не требуют дополнительных действий от водителя и помогают компенсировать ошибки в управлении.

Автомобиль, имеющий винтовую блокировку:

  • быстро разгоняется по плотному снегу и льду
  • легко управляется в поворотах
  • при резком старте на асфальте предупреждается срыв ведущих колес

Для выравнивания срабатывания блокировки и уменьшения нагрузки на трансмиссию устанавливают муфту предварительного натяга. Величина преднатяга определяет минимальный крутящий момент, который действует на колесо. Больший преднатяг позволяет повысить проходимость на труднопроходимых участках дороги, меньший — помогает проходить резкие повороты. Установить необходимую величину натяга могут только специалисты, которые учитывают все особенности конструкции автомобиля, манеру вождения и уровень дорожного покрытия.

Предлагаем инновационную продукцию, по своим качествам превосходящую все конкурентные предложения, — блокиратор дифференциала (дифференциал повышенного трения) с десятью сателлитами

Число сателлитов в дифференциале увеличивает срок эксплуатации узла. Десяти сателлитная конструкция создаёт больше точек касания сателлитов — полуосевых шестерен. Это способствует более равномерному распределению и снижению нагрузок на отдельный саттелит и большей площади трения.

Дифференциал редуктора переднего/заднего моста самоблокирующийся винтовой Технология Тюнинга

1.    Изменен угол наклона сателлитов с коэффициентом блокирования 85%,

2.    Тарелочные пружины произведены в Германии,

3.    Трех составной корпус предотвращает сбивание предварительного натяга при установке ведомой шестерни,

4.    Более дорогой (прочный) металл, из которого выполнены все детали,

5.    Сателлиты приторочены точно для своего места, это позволяет избегать не равномерного стирания и, как следствие —  биения сателлитов.

 

Самоблокирующиеся дифференциалы винтового типа «Технология Тюнинга» 

Высокий ресурс и отсутствие проблем при установке делают самоблокирующиеся винтовые дифференциалы наиболее распространенными. Относительно несложная конструкция делает их доступными и практически не требует технического обслуживания.

Для предупреждения повышенного износа трансмиссии винтовая блокировка имеет сглаженный процесс включения и выключения. Также в момент включения блокировки дополнительное толчковое усилие не передается на рулевое колесо. Однако необходимо учесть, что при включении устройства возникают кратковременные пиковые нагрузки.

Установка самоблокирующегося дифференциала увеличивает на скользкой дороге устойчивость автомобиля и повышает его проходимость. Оптимальное перераспределение крутящего момента между ведущими колесами позволяет разгрузить буксующее колесо и дает колесу, имеющему лучшее сцепление дополнительный крутящий момент.

Стоимость материалов и работ при установке самоблокирующегося дифференциала «Технология Тюнинга»

Для чего нужна блокировка дифференциала?

Во время движения автомобиля по неровной дороге или в момент поворота на детали трансмиссии и шины подается дополнительная нагрузка из-за прохождения ведущими колесами различного пути. Это обстоятельство ухудшает управляемость и способствует их существенному износу. В эпоху отсутствия автомобильных дорог и малых скоростей данная проблема не сильно беспокоила водителей, к тому же цельная ведущая ось служила для повышения проходимости автомобиля.

Шло время, пропорционально совершенствованию техники возрастали скорости, поэтому возникла необходимость развязать ведущие колеса. Был придуман дифференциал — планетарный механизм, который распределял поровну крутящий момент между полуосями и позволял колесам вращаться с различной скоростью.

Дифференциал значительно увеличил (улучшил) управляемость и устойчивость автомобиля, но при этом снизил его проходимость. Величину крутящего момента стало задавать колесо, имеющее менее прочное сцепление с дорогой, поэтому одно колесо пробуксовывало, второе в этот момент просто останавливалось.

Ручная блокировка дифференциала не смогла решить проблему улучшения проходимости автомобиля, так как это требовало постоянного внимания водителя и годилось только для преодоления труднопроходимых участков. Поэтому возникла необходимость автоматической блокировки. Всевозможные конструкции самоблокирующихся дифференциалов не требуют дополнительных действий от водителя и помогают компенсировать ошибки в управлении.

Автомобиль, имеющий винтовую блокировку:

  • быстро разгоняется по плотному снегу и льду
  • легко управляется в поворотах
  • при резком старте на асфальте предупреждается срыв ведущих колес

Для выравнивания срабатывания блокировки и уменьшения нагрузки на трансмиссию устанавливают муфту предварительного натяга. Величина преднатяга определяет минимальный крутящий момент, который действует на колесо. Больший преднатяг позволяет повысить проходимость на труднопроходимых участках дороги, меньший — помогает проходить резкие повороты. Установить необходимую величину натяга могут только специалисты, которые учитывают все особенности конструкции автомобиля, манеру вождения и уровень дорожного покрытия.

Предлагаем инновационную продукцию, по своим качествам превосходящую все конкурентные предложения, — блокиратор дифференциала (дифференциал повышенного трения) с десятью сателлитами

Число сателлитов в дифференциале увеличивает срок эксплуатации узла. Десяти сателлитная конструкция создаёт больше точек касания сателлитов — полуосевых шестерен. Это способствует более равномерному распределению и снижению нагрузок на отдельный саттелит и большей площади трения.

Редуктор заднего моста 2103 (4,10) +винтовая блок.

Редуктор заднего моста со стандартной главной парой 4,10 (ВАЗ 2103) и самоблокирующимся дифференциалом винтового (червячного) типа с преднатягом 5 кг/м.
Чем больше передаточное число главной пары, тем, соответственно, больше мощность редуктора заднего моста и наоборот, чем меньше, тем редуктор с такой главной парой является наиболее скоростным.
Все или почти все водители знают, что такое дифференциал и для чего он нужен: это устройство позволяет колёсам в повороте крутиться с разной скоростью. Ведь наружное от центра колесо проходит больший путь, чем внутреннее. Но у обычного дифференциала есть серьёзный недостаток — он снижает проходимость. Как только автомобиль попал одним колесом на лед, а другим — на асфальт, «внутренняя свобода» дифференциала уже идёт во вред: то колесо, что на асфальте, стоит, а колесо на льду беспомощно буксует с удвоенной частотой вращения.
Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) обладает меньшим КПД (из-за потерь на трение), но на скользких покрытиях или при избытке тяги он может полнее реализовать крутящий момент двигателя. Если под колёсами асфальт и не знать, что стоит хитрый дифференциал, наверно, ничего не почувствуешь. Автомобиль как автомобиль. Покрытие достаточно ровное, коэффициент сцепления ведущих колес с дорогой приблизительно одинаков, а значит, разность в угловых скоростях колёс невелика и дифференциал практически не работает. Но стоит выехать на заснеженное шоссе, и дифференциал даёт о себе знать, невысокие снежные переметы машина преодолевает увереннее стандартной. На льду и укатанном снегу автомобиль с «блокировкой» разгоняется куда быстрее, чем с обыкновенным дифференциалом. В поворотах машина управляется заметно лучше, чётче отзывается на работу педалью газа. На рыхлом снегу блокировка показывает себя с лучшей стороны: заметно улучшая «вездеходные» качества автомобиля. При резком старте на сухом асфальте при значительном избытке тяги и неизбежном срыве ведущих колес, наличие блокировки дифференциала отодвигает этот неприятный момент, правильно распределяет моменты на ведущих колесах и повышает динамические показатели автомобиля. Винтовая блокировка имеет сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке. Она почти не требует обслуживания, имеет высокий ресурс. 
Итог: машина уверенно разгоняется на скользкой дороге, остро реагирует на работу рулем и тягой, показывает чудеса проходимости.

Для чего нужна блокировка дифференциала?

Для чего нужна блокировка дифференциала.

Блокировка дифференциала является одним из самых эффективных способов повышения проходимости колесной машины. В любом автомобиле, предназначенном для эксплуатации на бездорожье и имеющем межосевой дифференциал, конструкторы обязательно вводят механизм его блокировки. Иногда машину оснащают механизмом, блокирующим межколесный дифференциал заднего моста, и крайне редко – блокирующим дифференциал переднего моста (и на то есть серьезные причины).
Блокировка дифференциала, как любое техническое решение, имеет свои достоинства и недостатки. Чтобы разобраться, в каких случаях требуется использовать блокировку, а в каких ее использовать нельзя, нужно для начала понять принципы, на которых основано ее действие, и разобраться, что же меняется при блокировании этого таинственного механизма силового привода автомобиля, имя которому дифференциал.

Как оно работает (немного упрощенно).

Попробуйте зимой прыгнуть в длину с места. Вы расставляете ноги на ширину плеч, сгибаете их в коленях, переносите центр тяжести вперед, отталкиваетесь и… ничего не происходит.
Оказывается, ваша правая нога случайно оказалась на скользком льду, в то время как левая на сухом асфальте. Из-за этого хороший прыжок не получился: правая нога проскользнула назад, и от неожиданности вы не успели вложить всю «толчковую» силу в левую ногу. Итог комичен: ноги разъехались взад-вперед и вы чуть не упали.
Как же поступить в данных обстоятельствах, чтобы обеспечить ногам возможность хорошо оттолкнуться?
Очень просто, нужно связать их между собой, например, стянуть широким ремнем. Теперь две ноги превратились как бы в одну толчковую ногу, будут работать совместно, и максимально используют для развития силы толчка силу своего сцепления с опорной поверхностью. Точно такой же процесс происходит при взаимодействии ведущих колес автомобиля с дорогой.
Представим, что условный заднеприводный автомобиль случайно остановился так, что его правое колесо попало на лед, а левое находится на асфальте. Как известно, обычный межосевой дифференциал малого трения, находящийся в заднем мосту, всегда подводит к колесам равное усилие (окружную силу). Правое колесо на льду не может оттолкнуться от опорной поверхности с большой силой, сцепление недостаточное. Из-за этого дифференциал не может подвести к нему большую силу, это физически невозможно. А раз так, то он и к левому колесу, находящемуся на асфальте, подведет такую же низкую силу, как и к колесу на льду. Он выровняет усилия, распределяемые между колесами, «ориентируясь» на правое колесо. Из-за этого автомобиль сдвинется с места медленно и с пробуксовкой правого колеса, его колеса «разъедутся» и не смогут использовать для хорошего «толчка» имеющуюся силу сцепления левого колеса, которая в данных конкретных условиях будет по значению примерно в семь раз выше, чем у правого. Но из-за свойства дифференциала «делить поровну» левое колесо использует для создания тяговой силы (силы, толкающей автомобиль вперед) лишь 1/7 часть силы своего сцепления с асфальтом. Проще говоря, оно бы могло оттолкнуться в 7 раз мощнее, но дифференциал не подвел к нему достаточную силу, чтобы это сделать.
Значит нужно, как и при прыжке человека с места, крепко связать колеса между собой, чтобы они вращались или буксовали совместно, словно единое колесо.
Для этой задачи применяют специальный механизм, который не дает вращаться шестерням дифференциала, блокирует их и связывает два колеса между собой жесткой связью, обеспечивая их постоянное вращение с равным числом оборотов. Он называется «механизм блокировки (отключения) дифференциала», или в просторечье – блокировкой. Заблокированный (выключенный) дифференциал не имеет возможности выравнивать усилие между колесами, они становятся связанными между собой единой осью, в результате к каждому из них через детали силового привода может быть подведена максимально возможная сила, предельное значение которой будет определяться силой сцепления каждого из колес с опорной поверхностью. Где сцепление лучше – туда и будет приложена большая сила.
Основная цель блокировки дифференциала – обеспечение ведущим колесам возможности полного использования силы сцепления с опорной поверхностью для создания тяговой силы, необходимой для поступательного движения автомобиля.
Механизмы блокировки дифференциалов могут быть самых различных конструкций, но их задача одинакова: связать ведущие колеса между собой, обеспечивая их нераздельное вращение.

Когда нужно блокировать дифференциал (включать блокировку).

Из вышеизложенного очевидно, что наибольшая эффективность от блокировки дифференциала проявляется в условиях, когда имеется существенная разность в величинах сил сцепления колес, между которыми он установлен. Сила сцепления определяется произведением части от общего веса автомобиля, приходящегося на колесо, и коэффициента сцепления шины с дорогой. Отсюда очевидно, что наибольшая эффективность от блокировки межколесного дифференциала будет в случаях полного отрыва колеса от опорной поверхности, что иногда возникает при проезде через гребневые препятствия (т. н. «диагональное вывешивание). Также блокирование существенно повышает проходимость при неравномерно распределенном между колесами моста весе, например, когда колеса одной стороны сползли в глубокую глинистую колею, а другой – идут выше по сухой поверхности, или при строгании машины от обочины, когда колеса одной стороны находятся на скользкой поверхности, а другой – на асфальте. Соответственно чем меньше разница сил сцепления колес моста, тем меньше польза от блокирования дифференциала.
Блокирование межосевого дифференциала необходимо при существенной разнице сил сцепления колес переднего и заднего мостов, например, когда при развороте машины одно из колес заднего моста заехало в канаву с водой (или на мокрый суглинок), в то время как другие колеса находятся на сухой поверхности. Или при строгании с места в условиях бездорожья, когда хотя бы одно из колес имеет плохое сцепление с грунтом, поскольку суммарная тяговая сила всех 4-х колес автомобиля при незаблокированном симметричном межосевом дифференциале равна учетверенному значению тяговой силы колеса, имеющего самое низкое сцепление. Стоит забуксовать лишь одному колесу, и тяговая сила остальных трех резко снизится.
Другим случаем является движение на крутой подъем, когда вес между мостами автомобиля распределен неравномерно.
Тяжело свести вместе все ситуации, да и не имеет смысла. Проще руководствоваться нехитрым правилом: ПЕРЕД тем, как съехать на бездорожье, нужно заблокировать межосевой дифференциал. Если предполагается преодоление участка тяжелого бездорожья, нужно заранее заблокировать задний межколесный дифференциал.
Передний межколесный дифференциал нужно блокировать (если есть такая возможность) в исключительных случаях и только при прямолинейном движении.
Также очевидна необходимость блокировки дифференциалов при попытке выйти из засады, когда автомобиль уже застрял.
Необходимо осознавать, что блокирование дифференциала не увеличивает силу сцепления колеса с дорогой, а лишь предоставляет возможность колесу полностью использовать эту силу для создания тягового усилия. Силу сцепления колеса с деформируемым грунтом можно увеличить лишь применением шины с внедорожным протектором; снижением давления воздуха в шине; надеванием цепи противоскольжения; подкладыванием под колесо различных предметов с высокими фрикционными свойствами, а также увеличив вес, приходящийся на колесо (последний способ наименее эффективен).
Нужно понимать, что наличие в ведущих мостах механизмов блокировок дифференциалов не превратит автомобиль в вездеход, который с легкостью пройдет по любому бездорожью. Блокировка дифференциала есть лишь один из многочисленных способов повышения проходимости, и если на ведущем мосту автомобиля, укомплектованного штатной «всесезонкой», будут буксовать два колеса, этот вовсе не означает, что тяговая сила моста будет в два раза выше по сравнению с буксованием только одного колеса.
Залогом хорошей проходимости автомобиля прежде всего является наличие специализированных внедорожных шин, большой дорожный просвет и иные показатели профильной проходимости, а также конструкция подвески, обеспечивающая большие ходы колес.

Недостатки блокировок дифференциалов.

Путь, по которому идет автомобиль на бездорожье, имеет кривизну в плане и профиле, обусловленную изменением траектории движения, задаваемой рулевым управлением, и неровностями волнистого характера, то есть буграми и впадинами. Из-за этого каждое из колес моста за одну единицу времени проходит разный путь, следовательно, одно из колес на одном временном промежутке должно вращаться с большим (меньшим) числом оборотов, чем другое. Особенно сильно данное скоростное (кинематическое) несоответствие проявляется при движении машины по кривой малого радиуса. В этом случае внутреннее (по отношению к центру поворота) колесо будет проходить путь значительно меньший, чем наружное, следовательно, за одну единицу времени наружное колесо должно вращаться с большей угловой скоростью, чем вращается внутреннее. Данную потребность разрешает межколесный дифференциал, который обеспечивает возможность вращения полуосевых шестерней и полуосей, связанным с колесами, с разным числом оборотов.
При блокировании дифференциала между колесами возникает жесткая кинематическая зависимость: они могут вращаться только с равным числом оборотов. Из-за этого при движении на кривой малого радиуса наружное колесо может начать проскальзывать по опорной поверхности (идти юзом), а внутреннее работать с пробуксовкой, излишне закапываясь в грунт. То есть наружное колесо будет работать в тормозном режиме, тормозить движение, а вся тяговая сила моста будет развиваться внутренним колесом. Это обстоятельство повлечет снижение проходимости, особенно при движении по грунтам, крепким в верхнем слое, но слабым в нижнем, например, по дерновому (покрытому травой) лугу, просохшему после дождей верхнему слою суглинка (при раскисшем нижнем слое) и т.д. Внутреннее колесо будет срывать твердый слой и закапываться в грунт.
Чтобы в этом примере оба колеса работали в ведущем режиме, необходимо, чтобы внутренне колесо вращалось со значительной пробуксовкой, тогда и наружное колесо сможет развить тяговую силу. Но пробуксовка колеса на бездорожье в большинстве случаев больше вредит, чем помогает: с одной стороны, это способствует лучшему самоочищению протектора, с другой – углубляет колею, увеличивая силу сопротивления качению, которая на слабых грунтах и без того немалая. А увеличение глубины колеи может привести к тому, что за гребень, образующийся между колесами, начнет цеплять и тормозить движение низко расположенная деталь автомобиля, например картер моста или нижний рычаг подвески.
И по-хорошему, при поворотах малого радиуса нужно бы блокировку выключить, чтобы дать дифференциалу возможность развязать колеса (или ведущие мосты). Вот только не всегда это возможно на ходу, да и внедорожная ситуация может неожиданно поменяться и потребовать быстрого включения механизма блокировки. Поэтому обычно уж если начал движение с заблокированным межосевым и задним межколесным дифференциалами, так и шуруй, пока не застрянешь или не выедешь на твердую поверхность.

Особенно остро данный недостаток применения блокировки при поворотах сказывается при блокировании дифференциала переднего моста. Стоит слегка повернуть руль, как наружное колесо тут же начнет тормозить движение машины, то есть пользы для проходимости не будет. К тому же это вызовет возникновение момента сопротивления повороту, машина будет стремиться идти прямо, несмотря на повернутые в сторону колеса. А это уже опасно и в некоторых случаях может повлечь наезд на твердые предметы, которые водитель вполне мог бы и объехать. Вот одна из причин, по которой автомобили повышенной проходимости, предназначенные для любительского использования, никогда штатно не оснащаются блокировкой дифференциала переднего моста. Одна, но не самая главная.
После блокирования дифференциала резко увеличиваются знакопеременные нагрузки, воздействующие на детали силового привода автомобиля. Это и является основным недостатком применения данного технического решения. Как уже говорилось выше, поверхность, по которой идут колеса, имеет неровности волнистого характера. И когда одно из колес наезжает на бугор (или попадает в яму), его угловая скорость должна за доли секунды прирасти, то есть стать значительно больше, чем у другого колеса, которое в это время идет по ровной поверхности. Но если дифференциал заблокирован, то на колесе, попавшем на неровность, резко возникнет тормозной момент, что вызовет существенные нагрузки на силовой привод — полуоси и шестерни дифференциала. А самые большие нагрузки возникнут на криволинейном участке пути, когда наружное колесо будет стремиться идти юзом, и вся тяговая сила ведущего моста будет создаваться внутренним колесом. Несмотря на то, что дифференциал заблокирован, его шестерни продолжают передавать крутящий момент (усилие) от корпуса к полуосям. Резко возникающие излишние нагрузки могут привести к поломкам зубьев сателлитов или полуосевых шестерней, и как следствие – выходу из строя всего механизма. А их осколки быстро выведут из строя шестерни главной передачи, поскольку эти детали находятся в едином картере. Также может сломаться подвижная муфта механизма блокировки. Но чаще ломаются полуоси, если конструктор умный, то он намеренно ослабит их прочность, поскольку полуось является самой недорогой и легко заменяющейся деталью и может выполнять функцию предохранителя от поломок других деталей силового привода ведущего моста.
При движении внедорожника, укомплектованного обычными универсальными шинами в условиях низкого сцепления колес с дорогой, например, по суглинкам или на снегу, высокие разрушающие нагрузки не возникают. В этом случае колеса при заблокированном дифференциале могут компенсировать разницу в угловых скоростях путем проскальзывания или пробуксовки, что несложно, так как сила их сцепления с опорной поверхностью относительно невелика. Но после установки специализированной грязевой шины с высокими грунтозацепами сила сцепления протектора с грунтом увеличивается в несколько раз, и соответственно увеличиваются разрушающие нагрузки, воздействующие на детали силового привода при блокировании дифференциала.
Наибольший риск поломки возникает при движении машины с заблокированным дифференциалом заднего моста вверх на каменистый подъем. В этом случае большая часть веса автомобиля приходится на заднюю ось, и если одно из задних колес окажется в условиях низкого сцепления с поверхностью или вывесится, то почти вся тяговая сила, необходимая для движения автомобиля, будет развиваться другим задним колесом, которое прижато большим весом и имеет большую силу сцепления с грунтом. Из-за этого на связанную с ним полуось и полуосевую шестерню может приложиться существенная силовая нагрузка, по значению выше расчетной, что неизбежно приведет к поломке полуоси.

Одним словом, надо помнить, что блокирование заднего межколесного дифференциала (и уж тем более переднего межколесного) резко увеличивает вероятность поломки деталей силового привода автомобиля. И пользоваться блокировкой только в тех случаях, когда это действительно необходимо, и только на слабых грунтах.
Ну и последним недостатком механизмов блокировки дифференциалов является не автоматичность их действия. Водитель часто забывает заранее включить блокировку, и что самое неприятное – забывает ее выключить (разблокировать дифференциал) при выезде на грунтовую или асфальтовую дорогу. Именно по этой причине на многих машинах повышенной проходимости блокировку дифференциала заднего моста можно включить только при переходе на понижающую передачу раздаточной коробки. Таким способом конструкторы частично подстраховали водителя от ошибки, ведь понижающей передачей пользуются исключительно при движении на бездорожье, следовательно, раз она не используется, то и нет нужды в блокировании межколесного дифференциала. И соответственно при выезде на твердую дорогу водитель тут же перейдет на повышенную (прямую) передачу раздаточной коробки, и блокировка межколесного дифференциала автоматически отключится.
На автомобилях, предусмотренных для профессионального использования, так не делают, полагая, что подготовленный шофер хорошо знает, какие отрицательные последствия влечет блокирование межколесных дифференциалов и использует данное средство повышения проходимости более осмотрительно. А чтобы он не забыл, что тот или иной дифференциал заблокирован, на кнопке, включающей механизм блокировки, или на щитке приборов обязательно устанавливается лампочка-индикатор.
И если в ваши руки попал такой профессиональный внедорожник, оснащенный механизмами блокировок всех трех дифференциалов (или двух межколесных при отсутствии межосевого), при их использовании нужно быть очень внимательным и не забывать отключать блокировку при выезде на сухую дорогу.
А можно сделать так, чтобы блокирование (разблокирование) дифференциала происходило автоматически, без участия водителя?
Можно.
Первые механизмы, автоматически блокирующие/разблокирующие дифференциал применялись в тракторах с колесной формулой 4х2. Так как блокированный привод ведущего моста улучшает тяговые свойства, но ухудшает маневренность трактора, а повороты обязательны в конце гона при выполнении любой полевой работы, то возникала необходимость при каждом повороте выключать блокировку и при выходе из него включать ее вновь. Чтобы облегчить труд механизатора конструкторы предусмотрели гидравлическую систему, которая была связана с рулевым управлением и при повороте управляемых колес на заданный угол автоматически разблокировала дифференциал заднего моста, а при возврате колес в прямолинейное положение блокировала его. Иногда отключение блокировки связывали с подъемом навесного орудия в конце гона при повороте.
Позже автоматизация процесса блокировки дифференциалов нашла применение и в автомобилестроении. Например, в некоторых моделях «Джип Чироки» и «Джип Гранд Чироки» применялся так называемый «героторный» дифференциал, устанавливаемый в ведущих мостах. Если одно из колес моста начинало вращаться быстрее, чем другое колесо, специальный масляный насос приводил в движение поршень, который сжимал пакет блокирующих дисков. В результате дифференциал за доли секунды (по утверждению фирмы-разработчика) полностью блокировался и колеса буксовали совместно. А при выравнивании угловых скоростей давление масла падало, поршень прекращал давить на диски и дифференциал разблокировался. И что самое главное, этот процесс происходил механически, без всякого участия капризной электроники.
Схожее техническое решение использует фирма «Мерседес» в межосевых дифференциалах некоторых выпускаемых автомобилей. Только исполнительный механизм, блокирующий с помощью пакета дисков дифференциал, управляется электронной системой управления, получающей сигналы от датчиков скорости.
Эти способы блокировки дифференциалов тоже имеют свои недостатки: большую себестоимость, сложность конструкции привода механизма, большое число деталей, обеспечивающих блокировку, а также то, что невозможно заранее принудительно заблокировать дифференциал и сделать так, чтобы он надолго оставался в заблокированном положении.
Словом, что бы инженеры не делали, всегда найдется недовольный водитель.
А когда-то давным-давно конструкторы пошли по иному пути: вместо того, чтобы разрабатывать механизмы принудительной блокировки дифференциалов, они стали проектировать дифференциалы повышенного трения (самоблокирующиеся). Некоторые из этих механизмов по блокирующим свойствам не уступают «жесткой» блокировке и работают автоматически без участия водителя. И самое главное – блокирующий момент в них возникает не тогда, когда одно из колес начинает буксовать, а еще до этого, заранее.
Но и они имеют ряд недостатков.
Например, дифференциалы с высокими блокирующими свойствами (высоким коэффициентом блокировки) аналогично механизму принудительной блокировки будут препятствовать вращению колес с разным числом оборотов на кривой (при прохождении поворота), из-за чего одно из колес может начать тормозить движение (юзить), в то же время другое будет работать со значительной пробуксовкой. А в случае отрыва одного из колес ведущего моста от опорной поверхности они не могут создать в дифференциале достаточный блокирующий момент (в этой ситуации помогает частичное затормаживание колес тормозными колодками).
Кроме того, в некоторых режимах движения они будут ухудшать управляемость автомобиля на шоссе, вызывая повышенный износ механизмов силового привода и шин.
А дифференциалы с низкими блокирующими свойствами (низким коэффициентом блокировки) хоть и не будут сильно препятствовать независимому вращению ведущих колес, но аналогично обычному дифференциалу не обеспечат им на бездорожье возможности полностью использовать силу сцепления с грунтом для создания тяговой силы.
По хорошему, требовалось создать такой дифференциальный механизм, который на бездорожье обеспечил бы раздельное вращение колес, но при этом подводил бы к каждому из них такой по величине крутящий момент, чтобы оно работало с минимальной пробуксовкой и полностью использовало силу сцепления с опорной поверхностью. Да еще сделал бы так, чтобы колесо, которое по условиям движения должно вращаться быстрее, не влияло на угловую скорость другого колеса, то есть не раскручивало его (или не тормозило) через дифференциал.
Задача полного удовлетворения вышеперечисленных и во многом противоречащих друг другу требований труднодостижима. Основная сложность заключается в том, что величина силы сцепления ведущих колес ежесекундно меняется, и чтобы точно регулировать усилие, подводимое к каждому из них, необходимо не только предусмотреть индивидуальный колесный привод, но и обеспечить наличие многочисленных контрольных и исполнительных устройств, которые будут отслеживать работу колес и ежесекундно корректировать величину подводимой к ним силы, приводя ее в соответствие к быстро меняющимися дорожным условиям. Но реализовать в металле конструктивное решение, обеспечивающее выполнение столь трудных задач, пока еще не удалось. Наиболее близки к этому трансмиссии, в которых используются механизмы индивидуального привода колес, основанные на гидрообъемных или электрических передачах, объединенные в комплексе с многочисленными следящими и управляющими устройствами. Но это решение слишком сложно и дорого.
Поэтому на сегодняшний день для тяжелого бездорожья, где нередки случаи преодоления автомобилем гребневых препятствий, наиболее эффективным считается механизм принудительной блокировки дифференциала. А на умеренном бездорожье эффективнее самоблокирующиеся дифференциалы с коэффициентом блокировки (как отношение большего момента к меньшему) около 6.
В давние годы советский конструктор Игорь Владимирович Гринченко сделал один интересный вывод, относящейся к гидромеханическим (автоматическим) коробкам перемены передач:
«Существующее мнение о том, что гидромеханические передачи повышают проходимость автомобиля, так как обеспечивают плавное трогание с места и работу двигателя даже в самых неблагоприятных условиях, а также гасят возникающие в трансмиссии колебания, принципиально правильно, но опыт показывает, что практически улучшение проходимости в результате применения гидромеханической коробки передач незначительно, что гораздо большее влияние оказывает квалификация водителя…»
Развивая эту мысль, хочу сделать итоговый вывод: механизм блокировки дифференциала в руках опытного водителя, понимающего все особенности его использования, может превратиться в эффективное средство повышения проходимости автомобиля. А неопытному водителю лишь поможет быстрее закопаться в грунт и посадить свой внедорожник на мосты, или что гораздо хуже – поломать детали силового привода, которые хоть и железные, но тем не менее тоже имеют определенный запас прочности.
Получилась неплохая техническая статья, и наверное правильно будет поставить внизу свою подпись, чтобы читатель знал, кого следует ругать, если что-то изложено неверно.

Автор: Лев Тюрин
Новогорск, октябрь 2010

Источник https://www.pickupclub.ru/forum/

типов дифференциалов и принцип их работы

Как и большинство других элементов современных автомобилей, простая зубчатая передача, известная как дифференциал, подвергалась постоянным усовершенствованиям и экспериментам, что привело к появлению целого ряда типов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

Концепция дифференциала, то есть позволяющая колесам, установленным на одной оси, вращаться независимо друг от друга, является древней конструкцией, и первый известный пример ее использования был зарегистрирован в Китае в 1-м тысячелетии до нашей эры.

Хотя это было задолго до изобретения автомобиля, повозки, повозки и колесницы все еще страдали от той же проблемы, связанной с буксованием или волочением одного колеса на поворотах, повышением износа и повреждением дорог.

Появление двигателей, приводящих в движение передние или задние колеса для приведения в движение транспортного средства, вместо того, чтобы просто тянуть их на лошади, добавило новую проблему, которую необходимо преодолеть — как обеспечить независимое вращение, сохраняя при этом возможность приводить в действие оба колеса.

Первые автомобили не пытались, они просто приводили в движение только одно колесо на независимой оси.Но это было далеко от идеала, так как это означало, что они были недостаточно мощными и часто сталкивались с проблемами сцепления с дорогой на любом другом участке, кроме твердой, ровной поверхности.

В конечном итоге это привело к разработке открытого дифференциала до того, как были разработаны другие более сложные типы для преодоления более сложных условий вождения.

Посмотрите это видео, в котором с помощью трехмерных изображений объясняется, как работают следующие типы дифференциала:

Открытый дифференциал:

Дифференциал в своей основной форме состоит из двух половин оси с шестерней на каждом конце, соединенных вместе третьей шестерней, составляющих три стороны квадрата.Обычно это дополняется четвертой передачей для дополнительной силы, завершая квадрат.

Этот базовый блок затем дополнительно дополняется кольцевой шестерней, добавляемой к корпусу дифференциала, который удерживает основные основные шестерни — и эта кольцевая шестерня позволяет приводить колеса в движение путем соединения с приводным валом через шестерню.


В этом примере вы можете увидеть три стороны внутреннего зубчатого колеса, которые составляют основной механизм, причем большая синяя шестерня представляет коронную шестерню, которая будет соединяться с приводным валом. На левом изображении показан дифференциал с обоими колесами, вращающимися с одинаковой скоростью, а на правом изображении показано, как внутренние шестерни входят в зацепление, когда одно колесо вращается медленнее, чем другое.


Эта зубчатая передача составляет дифференциал открытого типа и является наиболее распространенным типом автомобильного дифференциала , от которого происходят более сложные системы.

Преимущество этого типа в основном ограничивается основной функцией любого дифференциала, как описано ранее, с упором в первую очередь на обеспечение возможности поворота оси более эффективно, позволяя колесу за пределами поворота двигаться с большей скоростью, чем внутреннее колесо. поскольку он покрывает больше земли.Он также выигрывает от того, что его базовая конструкция относительно дешева в производстве.

Недостатком этого типа является то, что, поскольку крутящий момент распределяется равномерно между обоими колесами, количество мощности, которое может передаваться через колеса, ограничивается колесом с наименьшим сцеплением.

После достижения предела тяги обоих колес вместе, колесо с наименьшим тяговым усилием начнет вращаться, что еще больше снижает этот предел, поскольку сопротивление со стороны уже вращающегося колеса еще меньше.

Прочтите наш блог о турбонагнетателях, нагнетателях и безнаддувных двигателях

Заблокированный дифференциал:

Блокировка или блокировка дифференциала — вариант, встречающийся на некоторых транспортных средствах, в первую очередь на тех, которые едут по бездорожью. По сути, это открытый дифференциал с возможностью блокировки на месте для создания фиксированной оси вместо независимой. Это может происходить вручную или с помощью электроники в зависимости от технологии в автомобиле.

Преимущество заблокированного дифференциала заключается в том, что он может получить значительно большее тяговое усилие, чем открытый дифференциал .Поскольку крутящий момент не разделен поровну 50/50, он может передавать больший крутящий момент на колесо, которое имеет лучшее сцепление с дорогой, и не ограничивается более низким сцеплением другого колеса в любой данный момент.

Поскольку маловероятно, что вы будете двигаться со скоростью и обычно путешествуете по неровной поверхности, проблема торможения и износа шин на поворотах на неподвижной оси является меньшей проблемой.

Одним из недостатков заблокированных дифференциалов называется заедание, которое возникает, когда в трансмиссии накапливается избыточная энергия вращения (крутящий момент), и ее необходимо ослабить — обычно это достигается за счет отрыва колес от земли для сброса положения.Или просто сняв замки, когда они больше не нужны.

Представьте себе длинную картонную трубку, удерживаемую на каждом конце, а затем скручивающую трубку в противоположных направлениях до такой степени, что трубка не могла больше выдерживать силу, складывалась и рвалась — это связывание. Это происходит из-за того, что колеса движутся с разной скоростью, что приводит к скручиванию осей и увеличению давления на шестерни, но нагрузки на колеса и их повышенного тягового усилия достаточно, чтобы предотвратить проскальзывание шин и сбросить давление.

Сварной / золотниковый дифференциал:

Сварные дифференциалы, по сути, такие же, как заблокированный дифференциал, только он был постоянно приварен из открытого дифференциала к фиксированной оси (также известный как дифференциал золотника). Обычно это делается только в определенных обстоятельствах, когда характеристики заблокированного дифференциала / Фиксированная ось, которая облегчает одновременное вращение обоих колес, желательны — например, в автомобилях, предназначенных для дрифта.

Обычно это не рекомендуется, так как тепло от сварки может снизить прочность компонентов и увеличить риск катастрофического отказа детали — что может даже привести к тому, что сломанные шестерни дифференциала взорвутся через корпус дифференциала и представляют опасность для других участников дорожного движения и пешеходов.

Дифференциал повышенного трения:

LSD объединяет преимущества открытого и заблокированного дифференциалов через более сложную систему. Есть две категории, которые используют разные формы сопротивления для достижения одного и того же эффекта:

Механическое сцепление LSD:

Этот тип LSD окружает ту же самую центральную шестерню, видимую на открытом дифференциале, парой нажимных колец, которые оказывают усилие на два набора дисков сцепления, расположенных рядом с шестернями.Это обеспечивает сопротивление независимому вращению колес, изменяя действие дифференциала с открытого на заблокированный — и обеспечивая ему повышенное тяговое усилие, которое этот тип выигрывает от более открытого дифференциала.

На этом разрезе вы можете видеть нажимные кольца (также срезанные), окружающие центральные шестерни, которые при вращении раздвигаются центральными штифтами шестерни, прижимающимися к наклонным поверхностям. Это движение толкает нажимные кольца на блоки сцепления (желтый и синий) с обеих сторон, создавая сопротивление и изменяя поведение оси с открытого на фиксированный.

LSD с механическим сцеплением также подразделяются на подтипы, которые ведут себя немного по-разному и изменяются при воздействии давления на диски сцепления и нажимные кольца:

  • В LSD с односторонним движением давление проявляется только при ускорении. Это означает, что при прохождении поворотов и выключении питания дифференциал ведет себя как открытый тип, позволяя им поворачиваться независимо, но при ускорении принудительное вращение дифференциала создает трение в дисках сцепления, блокируя их на месте, чтобы получить больше тяги.
  • A Двусторонний LSD делает шаг вперед и оказывает давление на диски сцепления также при замедлении, чтобы улучшить устойчивость при торможении на дорожном покрытии с изменчивой поверхностью.
  • Полуторный снова пытается объединить лучшее из обоих подтипов, оказывая большее давление при ускорении и меньшее — при замедлении.

Обратной стороной механических LSD является то, что они требуют регулярного технического обслуживания для поддержания работоспособности и склонны к полному износу, что приводит к дорогостоящей замене деталей.

Вязкий LSD:

Второй тип дифференциала повышенного трения, в котором вместо муфт используется густая жидкость для создания сопротивления, необходимого для изменения поведения дифференциала между разомкнутым и заблокированным состояниями. Из-за того, что у них меньше движущихся частей, чем у механических LSD, VLSD проще, но по сравнению с ними имеют более широкий спектр преимуществ и недостатков.

В своей основной работе эффект более плавный в применении, чем механические LSD, поскольку сопротивление растет в унисон со скоростью, на которой движутся колеса по сравнению с корпусом дифференциала, обеспечивая очень постепенное увеличение.

VLSD также способны передавать крутящий момент более эффективно на колесо, у которого больше тяги . Поскольку жидкость действует так, чтобы сопротивляться пониженной скорости, если колесо когда-либо теряет сцепление с дорогой и вращается, разница в скорости между двумя колесами внутри дифференциала создает большее сопротивление медленнее движущемуся колесу, передавая больший крутящий момент от ведущего вала на него.

VLSD становятся менее эффективными при длительном использовании, поскольку жидкость нагревается, они становятся менее вязкими и обеспечивают меньшее сопротивление.Он также не может блокироваться так же полно, как механический LSD, из-за того, что жидкость не может обеспечить абсолютное сопротивление в подходящем пространстве.

Недостатком как механических, так и вязких LSD является то, что система не всегда эффективно направляет крутящий момент во время прохождения поворотов на высокой скорости, поскольку она может интерпретировать более быстрое внешнее колесо как потерю сцепления. Затем он направляет крутящий момент на внутреннее колесо, создавая избыточную / недостаточную поворачиваемость в момент, противоположный тому, когда это необходимо.

Torsen Дифференциал:

В дифференциале Torsen ( Tor que — Sen sing) используется хитроумная передача, обеспечивающая тот же эффект, что и в дифференциале с ограниченным скольжением, без необходимости использования муфт или гидравлического сопротивления.

Это достигается за счет добавления слоя червячной передачи к традиционной передаче открытого дифференциала. Эти наборы червячных шестерен, действующих на каждую ось, обеспечивают сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента, которое затем достигается за счет того, что червячные шестерни находятся в постоянном зацеплении друг с другом через соединенные прямозубые цилиндрические шестерни.

На первом и втором изображениях показаны три пары червячных шестерен, находящихся в зацеплении с каждой половиной оси — с цилиндрическими шестернями на конце каждого червяка, соединяющими пары.Именно это соединение передает крутящий момент от одного колеса к другому, когда одна ось начинает вращаться быстрее, чем другая. В то время как первое и второе изображения имеют оригинальный дизайн торсена, третье изображение представляет собой вторую версию дифференциала торсена. В новой конструкции червячные передачи переставлены на одну линию с осями, но при этом выполняют то же механическое действие. Каждая червячная передача все еще находится в контакте со своей парой, и только одна сторона оси с промежутками в шестерне удаляет зацепление с другой стороны.

Постоянное зацепление между двумя сторонами дифференциала имеет дополнительное преимущество, заключающееся в немедленной передаче крутящего момента, что делает его чрезвычайно чувствительным к изменяющимся дорожным и дорожным условиям.

В то время как открытый дифференциал всегда должен распределять крутящий момент 50/50 между каждым колесом, дифференциал Torsen способен направлять больший процент крутящего момента через одно колесо в зависимости от передаточных чисел шестерен. Этот снимает ограничение мощности, которое испытывают открытые дифференциалы , потому что величина доступного крутящего момента не ограничивается величиной тяги в любом колесе.

Кроме того, зубчатая передача также может быть обработана таким образом, чтобы придавать другое соотношение сопротивления при ускорении и замедлении, как это делает полутораходовой дифференциал повышенного трения.

Все это достигается механически без использования электроники или каких-либо скоропортящихся деталей, приносимых в жертву трению, и в целом дифференциал Torsen является превосходной механической системой , которая сочетает в себе основные преимущества всех перечисленных ранее типов дифференциалов.

Прочтите наш блог о трансмиссиях с двойным сцеплением и принципах их работы

Активный дифференциал:

Очень похоже на дифференциал повышенного трения, в активном дифференциале по-прежнему используются механизмы, обеспечивающие сопротивление, необходимое для передачи крутящего момента с одной стороны на другую, но вместо того, чтобы полагаться на чисто механическую силу, эти муфты могут активироваться электронным способом.

Активный дифференциал может использовать электронику для искусственного изменения механических сил, которые система испытывает при изменении условий движения.Это делает их управляемыми и, следовательно, программируемыми, а с помощью ряда датчиков на транспортном средстве компьютер может автоматически определять, на какие ведущие колеса и когда направить мощность.

Это радикально улучшает характеристики, особенно на несовершенном дорожном покрытии, и особенно нравится водителям ралли, чьи автомобили выдерживают быстро меняющиеся условия движения и нуждаются в системе, которая может не отставать от их непрерывных настроек транспортного средства.

Дифференциал с вектором крутящего момента:

TVD продвигает эту усовершенствованную с помощью электроники систему еще дальше, используя ее для управления углом или вектором транспортного средства в поворотах и ​​выходе из них, побуждая определенные колеса получать больший крутящий момент в ключевые моменты, что улучшает характеристики на поворотах.

Активировав сцепление, противоположное тому, что обычно включает LSD с чисто механическим приводом, вы можете использовать этот эффект для помощи в рулевом управлении, а также снизить мощность, преодолевая недостатки системы LSD.

При входе в поворот, многоходовой LSD оказывает сопротивление обоим колесам, чтобы хотя бы частично заблокировать ось и стабилизировать ее при торможении, которое затем высвобождается, когда скорость колеса падает и автомобиль поворачивает, позволяя колесам вращаться. на разных скоростях.

Однако, вместо того, чтобы ослабить сопротивление на обоих колесах, TVD продолжает активировать сцепление только на внешнем колесе, увеличивая сопротивление, испытываемое этим колесом, и заставляя систему передавать через него больший крутящий момент. Этот дисбаланс внешней силы способствует более резкому повороту автомобиля в повороте и снижению недостаточной поворачиваемости.

Продолжая прикладывать это сопротивление через поворот, когда транспортное средство проходит вершину и начинает ускоряться, оно будет продолжать игнорировать нормальный многосторонний LSD, который снова будет интерпретировать более быстрое движение внешнего колеса как пробуксовку и отвлекать крутящий момент во время ускорения до внутреннее колесо, которое воспринимается как лучшее сцепление.

Поскольку TVD оказывает большее сопротивление сцеплению внешних колес, он обманом заставляет систему отводить через него больше крутящего момента — увеличивая мощность, которую можно приложить , и уменьшая недостаточную поворачиваемость, возникающую при ускорении на выходе из поворота.

Желтая стрелка указывает на передачу крутящего момента через угол, создаваемую искусственным сопротивлением, оказываемым TVD на внешнее колесо. Это обеспечивает большее ускорение на выходе из поворота, в то же время повышая поворачиваемость автомобиля.

Дифференциал с вектором крутящего момента способен передавать 100% доступного крутящего момента через одно колесо, когда это необходимо в самых экстремальных обстоятельствах.

Обратной стороной этой системы является то, что она очень сложна и очень дорога, и обычно используется только для гонок / треков из-за ее потенциала на высокой скорости в поворотах.

У каждой системы есть свои преимущества и недостатки, и хотя более сложные системы, как правило, лучше, их стоимость намного превышает стоимость более простых систем.

Как и в случае с любым другим автомобилем, польза, которую вы получите от каждой системы, зависит от того, что именно вы будете делать со своим автомобилем и на что вам нужен ваш дифференциал. У вас не будет особой необходимости в дифференциале векторизации крутящего момента при посещении местного супермаркета, если только вы не воображаете себя в следующем WRC и не можете позволить себе штраф — но вам может понадобиться дифференциал блокировки, если вы живете в сельской местности. лучше доступен для внедорожника.

Щелкните здесь для визуального просмотра различных типов дифференциала.

MAT FOUNDRY GROUP ЯВЛЯЕТСЯ ВЕДУЩИМ ПРОИЗВОДИТЕЛЕМ СЕРЫХ И ЧУГУННЫХ КОМПОНЕНТОВ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ. ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О НАС ПРОСМОТРЕТЬ НАШИ ПРОДУКТЫ ИЛИ СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ СЕГОДНЯ

5 признаков дифференциальной проблемы

Дифференциал (или коробка передач в случае многих автомобилей с передним приводом) — это ключевая часть вашего автомобиля, которая передает мощность от двигателя и трансмиссии на отдельные колеса.Вместо того, чтобы оба колеса вращались с одинаковой скоростью, дифференциал позволяет более точно управлять автомобилем. Автомобиль с задним приводом будет иметь задний дифференциал. Автомобиль с передним приводом будет иметь передний дифференциал или коробку передач, которые в основном выполняют ту же функцию. Полноприводный или полноприводный автомобиль будет иметь как передний, так и задний дифференциалы, обеспечивающие мощность на все четыре колеса.

Какой бы дифференциал у вас ни был, вы хотите, чтобы он работал правильно.Вот некоторые из наиболее распространенных симптомов неисправности дифференциала:

1. Просроченное обслуживание

Как и все компоненты вашего автомобиля, ваш дифференциал требует периодического обслуживания. Основным этапом технического обслуживания является замена масла дифференциала (также известного как трансмиссионное масло) в соответствии с рекомендациями производителя. Чтобы понять ваши требования к дифференциальному техническому обслуживанию и его частоту, обратитесь к руководству пользователя.

2. Утечка масла в дифференциале

Невооруженным глазом масло дифференциала / трансмиссии будет похоже на обычное моторное масло, если оно вытекает из днища автомобиля.Однако хороший индикатор — это выяснить, откуда происходят утечки. Если утечка находится непосредственно под одной из ваших осей (особенно той, которая соответствует вашей системе с передним или задним приводом), то есть большая вероятность, что это утечка дифференциала, и вы захотите, чтобы это было исправлено как можно скорее, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение колес, мостов, трансмиссии или трансмиссии.

3. Странные шумы

Неисправный дифференциал часто вызывает громкое жужжание или иногда дребезжание.Каждый раз, когда вы слышите странный шум, исходящий от вашего автомобиля, вам следует обратиться к специалисту по ремонту автомобилей. Это может быть любое количество проблем, включая дифференциал.

4. Вибрация

Ощущение необычной вибрации во время движения — еще один частый признак неисправности дифференциала. Однако, как и странные шумы или запахи, это может быть признаком множества различных автомобильных проблем, на которые стоит обратить внимание профессиональному механику.

5.Необычные запахи

Когда масло в дифференциале выходит из строя, оно начинает густеть и гореть. В свою очередь, это может привести к заклиниванию или поломке внутренних шестерен и других компонентов. Если вы когда-нибудь заметите сильный запах горящего масла, отнесите его своему механику. Возможно, вам просто нужна регулярная замена масла, или это могло быть из-за ухудшения качества масла дифференциала.

Это всего лишь несколько признаков дифференциальных проблем, которые вы можете найти. Если вы находитесь в Центральной долине и думаете, что у вас может быть проблема с дифференциалом или какая-либо другая проблема с трансмиссией, сцеплением или трансмиссией, позвоните по номеру в отдел трансмиссии Ральфа в Модесто сегодня по телефону 209.526.1909 . Мы специализируемся на ремонте трансмиссии и дифференциала, поэтому мы диагностируем проблему, устраним ее и вернем вас в путь как можно быстрее и безопаснее. Вы также можете записаться на прием онлайн, используя этот удобный планировщик.

BA Автосервис | Что такое дифференциал автомобиля и для чего он нужен?

Брайан Ингланд , Пн, 19 января 2015 г.

Сколько раз мы слышим слова, относящиеся к нашим машинам, и даже не понимаем, что это такое.Консультант по обслуживанию автомобилей может сказать покупателю «Нам нужно заменить масло дифференциала» , и покупатель может не понять, о чем он говорит. Так что же такое дифференциал?

Итак, вот краткое описание того, что такое дифференциал на автомобиле.

Дифференциал является частью переднего и / или заднего моста. Ось — это центральный вал, вокруг которого вращаются колеса автомобиля. На фото ниже показано, где он расположен на автомобиле с полноприводной автоматической коробкой передач.

Дифференциал позволяет колесам одной оси вращаться с разной скоростью. Когда ваш автомобиль поворачивает за угол, внешнее колесо должно двигаться быстрее, чем внутреннее колесо. Дифференциал позволяет этому случиться. Двухколесные автомобили имеют одну ось, а автомобили с полным приводом — две.

На автомобилях с передним приводом ось / дифференциал в сборе находится в узле моста трансмиссии (трансмиссии). Дифференциальную жидкость или масло в трансмиссиях и мостах следует заменять в рамках графика профилактического обслуживания.Это часть вашей службы передачи. Некоторые полноприводные автомобили требуют замены масла в мосту каждые 30 км. На других автомобилях каждые 60 км или более. Эта услуга может продлить срок службы вашего дифференциала. Обратитесь к справочнику по вашему автомобилю, чтобы получить рекомендации производителя. Если вы используете свой автомобиль в экстремальных условиях, меняйте его чаще. На фото выше острие стрелки на переднем дифференциале касается крышки. Эта защитная крышка удерживает масло в полости, где находятся шестерни.

Фотография ниже представляет собой 3D-рендеринг дифференциала. Вы можете видеть шестерни, и, как вы понимаете, их нужно хорошо смазывать, чтобы обеспечить оптимальную производительность.

Итак, в следующий раз, когда консультант по обслуживанию упомянет о замене масла дифференциала, вы будете точно знать, о чем он говорит.

Какой из них выбрать?

В вашей машине есть ценные части, о существовании которых вы даже не подозреваете — пока что-то не пойдет не так. Ваш задний дифференциал — одна из таких частей, и поверьте нам, когда эта деталь выйдет из строя, вы больше никогда об этом не забудете.

Если ваша машина издает воющий звук каждый раз, когда вы поворачиваете на повороте, или жужжащий звук, усугубляемый заметной вибрацией на шоссе, это может быть ваша машина, сообщающая вам, что ваш задний дифференциал неисправен.

Дифференциальный ремонт и замена могут стать дорогостоящими, если вы не будете обслуживать их соответствующим образом. Теперь, когда вы знаете, что эта часть существует, пришло время узнать больше о том, что она делает, как ее поддерживать и какие у вас есть варианты, если что-то пойдет не так.

Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Задний дифференциал 101

Вы, наверное, задаетесь вопросом, что именно делает задний дифференциал? Короче говоря, ваш задний дифференциал позволяет паре шин двигаться в одном направлении, вращаясь с разной скоростью.

Не вдаваясь в физику, дифференциал распределяет равное количество крутящего момента на каждое колесо, что позволяет им реагировать на любое сопротивление, оказываемое дифференциалом, одновременно обеспечивая тягу. Используя сопротивление, дифференциал может управлять скоростью каждой шины индивидуально.

Например, когда вы поворачиваете на повороте, ваше внешнее колесо должно двигаться быстрее, чем внутреннее колесо. Ваши дифференциалы справятся с этим.

Дифференциалы могут быть частью вашего переднего или заднего моста — или обоих — в зависимости от типа транспортного средства, которым вы управляете. Например, если у вас внедорожник с полным приводом, то у вас есть и передний, и задний дифференциал. На самом деле существует три различных типа дифференциалов:

  • Открытый дифференциал обычно используется для различных типов транспортных средств.Однако он не контролирует проскальзывание, что делает его несовершенным для внедорожников и хот-родов.
  • Дифференциал повышенного трения очень похож на первый тип, однако он разработан с интегрированной системой сцепления. Эта система позволяет заблокировать левую и правую оси при потере тяги, что делает ее отличной конструкцией для внедорожников и других высокопроизводительных транспортных средств.
  • Дифференциал с вектором крутящего момента — это новейшая разработка в области запчастей и технологий дифференциала.С помощью датчиков, считывающих данные о системе рулевого управления, компонентах двигателя и дорожном покрытии, эти дифференциалы регулируются соответствующим образом. Это увеличивает производительность автомобиля, а также увеличивает тягу и безопасность.

Независимо от типа дифференциала — или дифференциала , которым оснащен ваш автомобиль, эти незамеченные герои, сидящие в конце трансмиссии, время от времени требуют вашего внимания.

Признаки неисправности заднего дифференциала

Как мы уже говорили, ваши различия время от времени требуют вашего внимания.Дифференциал состоит из внутренних шестерен и подшипников, покрытых специальным маслом, чтобы поддерживать их смазку и предохранять от перегрева. Это масло предотвращает износ и повреждение внутренних шестерен — коронной и ведущей шестерен.

Со временем это масло разрушается, и эти металлические шестерни начинают откалываться, как и подшипники. Металл, который скалывается, остается в разложенном масле, поэтому время от времени вы должны сдавать свой автомобиль на замену жидкости дифференциала. Если вы не меняли масло, вы рискуете необратимо повредить не только дифференциалы, но и трансмиссию.

Если ваш задний дифференциал вышел из строя, вы можете заметить некоторые из следующих симптомов:

  • Жужжание при замедлении
  • Воющий шум или вой при разгоне
  • Грохот или жужжание на скорости более 20 миль в час, которые меняются при повороте
  • Грохот при первом движении автомобиля
  • Устойчивая вибрация, возрастающая с увеличением скорости

Вы также должны следить за утечкой, которая обычно происходит через уплотнения оси или уплотнение шестерни.Если ваш задний дифференциал протекает, это будет довольно легко обнаружить, так как он будет находиться в задней части вашего автомобиля. Если вы обнаружите утечку, ваш уровень стресса должен быть напрямую связан с размером этой утечки — чем больше утечка, тем больше вы должны беспокоиться.

Мощность двигателя передается на колеса через задний дифференциал. Если он погаснет во время движения, вы испытаете что угодно — от потери мощности до потери контроля. Если это случилось с вами, вы должны немедленно остановиться.

Виды ремонта заднего дифференциала

Не существует «единого окна» для ремонта дифференциалов. Существует довольно много различных видов ремонта, которые можно выполнить, поскольку ваши дифференциалы имеют такие сложные компоненты. Стоимость будет отражать детали, которые необходимо заменить, и время работы, не говоря уже о диагностике.

Начиная с утечки масла, в ремонт могут входить:

  • Замена прокладки. Дифференциалы имеют резиновое или силиконовое уплотнение внутри крышки, которое со временем портится, вызывая утечку масла.Этот ремонт требует снятия, очистки крышки и установки и герметизации новой прокладки.
  • Замена уплотнения шестерни. Этот ремонт является более глубоким, поскольку требует снятия вилки, которая находится перед приводным валом. Уплотнение шестерни располагается вокруг вилки и со временем изнашивается. После установки нового уплотнения его необходимо осторожно установить на место.
  • Замена бокового уплотнения. Есть два боковых уплотнения, которые предотвращают утечку масла дифференциала на тормозные диски.Для этого ремонта необходимо полностью снять всю ось в сборе, чтобы можно было заменить изношенные уплотнения.

В ремонт без утечек могут входить:

  • Замена подшипника. Есть боковые подшипники и подшипник ведущей шестерни, которые также со временем изнашиваются. Это то, что вызывает жужжащие шумы и вибрации, которые вы можете слышать. Замена подшипников на задних дифференциалах может занять до пяти часов и требует специальных инструментов, чтобы вставлять и выкатывать их.
  • Замена шестерни. Сколотые и изношенные зубья на шестернях дифференциала также вызывают шум, который вы слышите, когда эти детали выходят из строя. Они являются неотъемлемыми частями ваших дифференциалов и могут стоить до 1500 долларов между новыми деталями и работами.
  • Полная замена. Когда шестерни вышли из строя, пришло время капитального ремонта. Для этого необходимо полностью заменить задний дифференциал — корпус, шестерни, подшипники, уплотнения и жидкости.

Обычный ремонт заднего дифференциала стоит от 200 до 400 долларов.Этот типичный ремонт будет включать в себя замену подшипников, уплотнений и жидкости. Конечно, когда требуется переключение передач, тогда вещи становятся дорогими. 1500 долларов — это минимум, который вы можете рассчитывать заплатить за новое снаряжение.

За полную замену вы можете рассчитывать выложить до 4000 долларов за новые детали. Если это единственный вариант, вы всегда можете найти подержанный задний дифференциал в сборе, который в конечном итоге будет стоить примерно половину цены и все еще может находиться на гарантии.

Заменить или отремонтировать?

В конечном итоге решение о замене или ремонте заднего дифференциала зависит от вашего кошелька, предложения вашего механика и, конечно же, от реальной проблемы.Простой ремонт, позволяющий сохранить вашу машину в дороге, ничто по сравнению с полной заменой. Но если замена стоит тысячи, стоит ли это того?

Важно учитывать стоимость вашего автомобиля при перепродаже. Например, если у вас есть внедорожник или грузовик, который находится в хорошем состоянии и по-прежнему пользуется спросом, есть определенные обновления, которые могут повысить его стоимость при перепродаже. Это означает, что если вам необходимо заменить определенные детали, вам может быть выгодно, если вы планируете продать свой автомобиль.

Единственным недостатком этого является то, что вам, возможно, придется заменить или обновить и другие компоненты.Если обновления не увеличивают стоимость перепродажи более чем на 1000 долларов, вероятно, оно того не стоит. Вы также должны иметь в виду, что некоторые обновления могут привести к снижению стоимости перепродажи.

Последнее, что следует учитывать при ремонте, это то, что серьезное повреждение дифференциалов может означать повреждение любой из прикрепленных частей. Это может означать повреждение трансмиссии, карданного вала и осей, что означает еще более дорогостоящий ремонт.

Вы всегда можете бросить свою машину

На самом деле, иногда замена заднего дифференциала обходится дороже, чем стоит ваша машина.Но это не значит, что вы в полной растерянности. Вы все еще можете бросить машину со сломанными или неисправными деталями — и уйти с наличными за это.

Итак, вместо того, чтобы беспокоиться о ремонте, который вы не можете себе позволить, получите бесплатное предложение на свой автомобиль сегодня. Мы купим вашу машину в любом состоянии.

Что такое дифференциал и как он работает? — Driving.ca

Если вы когда-нибудь играли с машиной Hot Wheels и, конечно же, играли, то знаете, что игрушка отлично справляется с движением по прямой, но не очень хорошо поворачивает.

Это потому, что у него нет дифференциала. А вот ваш автомобиль — передний, задний, четырех- или полноприводный. Какой у вас дифференциал и даже сколько, зависит от того, на чем вы едете.

В чем разница?

На повороте внешнее колесо движется дальше и быстрее внутреннего. Дифференциал — это набор шестерен, который передает мощность двигателя на колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью на поворотах.

При переднем приводе (FWD) дифференциал находится рядом с трансмиссией внутри корпуса, и этот блок называется трансмиссией.При заднем приводе (RWD) дифференциал находится между задними колесами, соединенными с трансмиссией карданным валом. Полноприводные (AWD) и полноприводные (4WD) автомобили добавляют межосевой дифференциал или раздаточную коробку для распределения мощности спереди и сзади.

Некоторые гибридные автомобили имеют «электронный» полный привод. Они используют электродвигатели для приведения в действие задних колес и при необходимости поворачивают их быстрее или медленнее на поворотах.

Открытый конец

Самым простым и распространенным элементом является открытый дифференциал, так называемый, потому что колеса всегда могут вращаться независимо друг от друга.Его главный недостаток заключается в том, что если одно колесо не имеет сцепления, например, если оно ударяется о лед, оно все равно получает большую мощность. Он беспомощно крутится, и ты никуда не идешь.

Чтобы избежать потери тяги во время движения, все новые автомобили должны быть оснащены системой контроля тяги и электронной стабилизации. Они используют датчики антиблокировочной системы тормозов, чтобы определить, вращается ли одно колесо быстрее. Затем он снижает мощность двигателя или тормозит прялку, или и то, и другое, чтобы все было под контролем.

Иногда требуется, чтобы колесо вращалось, например, при попытке выбраться из глубокого снега, поэтому контроль тяги можно временно отключить с помощью кнопки на приборной панели.

Ограничение пробуксовки

В некоторых автомобилях, в первую очередь высокопроизводительных моделях, вместо открытого дифференциала используется дифференциал повышенного трения. Если одно колесо теряет сцепление с дорогой, мощность переходит на другое колесо. Это уменьшает пробуксовку колес, а на более мощном автомобиле с передним приводом помогает предотвратить вращение по крутящему моменту — тенденцию переднего водителя тянуть из стороны в сторону, когда вы нажимаете на дроссель.

Ограниченные промахи служат одной и той же цели, но то, как именно они это делают, зависит от того, к какому типу они относятся.Дифференциал с механическим сцеплением имеет диски сцепления рядом с шестернями, и при необходимости нажимные кольца давят на диски, чтобы обеспечить сопротивление. Система активного дифференциала работает так же, но использует компьютер для отслеживания условий движения и активации сцепления дифференциала.

Вязкостный дифференциал содержит фрикционные диски, погруженные в масло, и когда колесо проскальзывает, движение жидкости заставляет диски вращаться с разными скоростями и передавать больше мощности там, где это необходимо. Дифференциал Torsen — это торговая марка, производная от Torque Sensing — добавляет червячные передачи к набору дифференциала, чтобы активировать необходимое сопротивление.

Вектор крутящего момента передает больше мощности на внешнее колесо, поэтому автомобиль «втыкается» в угол. Порше

Небольшое усиление на повороте

Все дифференциалы помогают вам завернуть за угол, но некоторые делают это лучше, чем другие. Автомобиль с вектором крутящего момента передает немного больше мощности на внешнее колесо. Это «подталкивает» автомобиль к повороту и снижает недостаточную поворачиваемость, поэтому поворот становится более крутым.

Некоторые автопроизводители обеспечивают электронный эффект векторизации крутящего момента, используя датчики для включения тормоза на внутреннем колесе, чтобы автомобиль вращался вокруг этой медленно вращающейся шины.В настоящей системе векторизации крутящего момента дифференциал передает больше мощности на внешнее колесо. Это улучшает управляемость, но при этом обходится дороже, поэтому обычно встречается в основном на более дорогих спортивных моделях.

Блокировка в сложных условиях

Блокируемый дифференциал позволяет колесам большую часть времени вращаться с разной скоростью, но когда его функция блокировки активирована, оба колеса вращаются с одинаковой скоростью. В основном он используется для езды по бездорожью. В дополнение к блокировке дифференциала заднего колеса, самые прочные полноприводные автомобили также будут иметь блокируемый передний дифференциал.Автомобиль с заблокированным одним или обоими дифференциалами может ползти вперед по камням или твердой поверхности, но его будет очень сложно повернуть.

Средний менеджмент

В дополнение к передним и задним дифференциалам, автомобили с полным приводом имеют межосевой дифференциал, который распределяет мощность на ту ось, которая напрямую не приводится в движение двигателем. Этот межосевой дифференциал также может быть открытым, ограниченным скольжением, вязкостным или Torsen.

В нормальных условиях движения многие автомобили с полным приводом направляют всю мощность двигателя только на одну ось, обычно на переднюю.Если эти колеса начинают буксовать, дифференциал передает мощность другому. Некоторые автомобили постоянно передают мощность на обе оси, хотя одна обычно получает больше, чем другая. Некоторые внедорожники имеют функцию «блокировки», которая при активации распределяет мощность 50/50 спереди и сзади, но только на низких скоростях, чтобы выбраться из глубокого снега или грязи, а блокировка автоматически отключается при превышении заданной скорости. .

Системы True 4WD приводят в действие задние колеса, но имеют раздаточную коробку, которая при активации передает мощность на все четыре колеса.Если ваш грузовик или внедорожник имеет только настройки «4LO» и «4HI», обе оси вращаются с одинаковой скоростью, и если только движется по рыхлым дорогам. На асфальте система может заедать. Некоторые системы 4WD также имеют настройку «Авто». Это работает как полноприводная система, передавая мощность на переднюю ось только по мере необходимости, поэтому автомобиль может двигаться на четырех колесах по асфальту. Убедитесь, что вы знаете, что у вас есть, и как вы это настроили, прежде чем переходить на четыре колеса.

2.972 Как работает дифференциал


ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ: Распределите мощность от вала трансмиссии автомобиля на пару левых и правых колес (1-е ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ), позволяя колеса для вращения с разной скоростью (ВТОРОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ).

ДИЗАЙН-ПАРАМЕТР: Дифференциал


ИСТОРИЯ: Дифференциал был впервые изобретен в Китае, в третий век,

г. н.э.

ГЕОМЕТРИЯ / СТРУКТУРА:

Компоненты дифференциала Система

Зубья шестерни : Ведущее колесо и Зубья ведущей шестерни имеют спиральную форму, что позволяет перемещаться вверх и вниз на неровной или неровной дороге условия.


ОБЪЯСНЕНИЕ, КАК ЭТО РАБОТАЕТ / ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:

Зачем нужен дифференциал? : Когда машина поворачивает, одно колесо на «внутренней» дуге поворота, а другое колесо — на «за пределами.» Следовательно, внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее. один, чтобы преодолеть большее расстояние за то же время. Таким образом, поскольку два колеса не двигаются с одинаковой скоростью, необходим дифференциал.Автомобиль дифференциал расположен посередине между ведущими колесами либо спереди, либо сзади, либо обе оси (в зависимости от того, передний, задний или полноприводный автомобиль). В автомобили заднеприводные, дифференциал преобразует вращательное движение трансмиссии вал, расположенный параллельно движению кабины, до вращательного движения полуосей (на концах которых расположены колеса), которые лежат перпендикулярно движению автомобиля.

Повороты, колеса разные Скорости Расположение дифференциала в автомобиле

Как это работает: Предполагая, что колеса не проскальзывают и не выкручиваются управления, следующие два примера движения автомобиля описывают, как работает дифференциал, когда автомобиль движется вперед и при повороте.(см. раздел Дифференциал повышенного трения для колесных скольжение).

Дифференциал при въезде автомобиля Прямая линия (колеса с одинаковой скоростью)

Когда автомобиль едет прямо, оба колеса едут одновременно скорость. Таким образом, шестерни планетарной передачи с обгонной муфтой вообще не вращаются. Вместо этого, как вал трансмиссии вращает коронное колесо, вращательное движение передается непосредственно на полуоси, причем оба колеса вращаются с угловой скоростью коронного колеса (у них такая же скорость).

Дифференциал, когда автомобиль поворачивает A Угол (колеса 2 вне поворота)

Когда автомобиль поворачивается, колеса должны двигаться с разной скоростью. В В этой ситуации шестерни планетарной передачи вращаются относительно зубчатого колеса, когда они вращаются. вокруг солнечных шестерен. Это позволяет неравномерно передавать скорость коронной шестерни на два колеса.


ДОМИНАНТНАЯ ФИЗИКА:

Переменная

Описание

Метрическая система Единицы

Английский Единицы

в

Скорость при точка контакта между шестернями

м / сек

дюйм / сек

выиграть

Угловая скорость коронной шестерни

рад / сек

об / мин

w1

Угловая скорость одной шестерни / колеса

рад / сек

об / мин

w2

Угловая скорость другой шестерни / колеса

рад / сек

об / мин

r1

Радиус шага одна передача

м

дюйм

r2

Радиус шага другая передача

м

В

Штифт

Входная мощность, от трансмиссия

Вт

Мощность

Pout1

Выход на Левый полуоси

Вт

Мощность

Pout2

Выход на Полуось правый

Вт

Мощность

T1

Крутящий момент передается на левое колесо

Н-м

фут-фунт

T2

Крутящий момент передается на правое колесо

Н-м

фут-фунт

N1

Количество зубьев на одной передаче

N2

Количество зубьев на другой передаче

Иллюстрация для объяснения Передаточное число

Передаточные числа: Передаточное отношение скоростей между шестернями зависит от соотношения зубьев между двумя соседними шестернями, так что

w 1 x N 1 = w 2 x N 2 ,

, где w — соответствующая угловая скорость, а N = количество зубьев. на шестерне.


Скорость : Когда две шестерни находятся в контакте и нет проскальзывания, v = w 1 x r 1 = w 2 x r 2 , где v — тангенциальная скорость в точке контакта между шестернями, а r — соответствующее продольный радиус шестерни. В дифференциале, поскольку скорость, передаваемая коронной шестерней используется обоими колесами (не обязательно с одинаковой скоростью),

w дюйм = (w 1 + w 2 ) / 2


Мощность:
Обычно каждое зубчатое зацепление имеет потерю эффективности на 1-2%, поэтому с три разных сетки от вала трансмиссии до каждого полуоси, система фактически будет с КПД от 94% до 97%.Для упрощения предположим, что система на 100% эффективна; затем

P вход = P выход1 + P выход2 , или P в = (T 1 x w 1 ) + (T 2 x w 2 ),

, где P в — потребляемая мощность от трансмиссии на дифференциал, а P out — выходная мощность от дифференциал к колесам.T — крутящий момент, приложенный к каждой полуоси соответственно.


ОГРАНИЧИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА:

Вещи, которые могут ограничивать или нарушать поведение дифференциала включают контактные напряжения между шестернями, что также ограничивает передачу крутящего момента как усталость, так и потери из-за трения между шестернями.


LIMITED SLIP ДИФФЕРЕНЦИАЛ:

Если одно из колес, прикрепленных к дифференциалу, решает удариться о лед, например, он проскальзывает и вращается со всей скоростью, которую должен распределять дифференциал.Таким образом, механизм блокировки или «дифференциал повышенного трения» позволяет одному колесу свободно проскальзывает или вращается, в то время как некоторый крутящий момент передается на другое колесо земля!).


УЧАСТКИ / ГРАФИКИ / ТАБЛИЦЫ:

Не отправлено


ГДЕ НАЙТИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ:

В задних мостах большинства легковых и грузовых автомобилей.


ССЫЛКИ / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

http: // www.srl.gatech.edu/education/ME3110/design-reports/RSVP/DR4/catalog/gearbas.htm

http://www.ul.ie/~gordons/lavelles/diflimed.html

Маколей, Дэвид. Как все устроено , стр. 49

Конспект лекций, курс 2.72


Требуется ремонт заднего дифференциала? Что нужно знать!

Дифференциал заднего моста играет важную роль в вашем автомобиле, и вы рассчитываете на его правильную работу.Но что произойдет, если ваш задний дифференциал начнет работать со сбоями или вообще не сможет работать должным образом?

Авторемонт стоит ДОРОГОЙ


Если повреждение заднего дифференциала обходится слишком дорого, вы можете просто продать свой автомобиль «как есть». В противном случае вам нужно будет найти механика, которому вы доверяете, чтобы сделать важный ремонт задней части. Узнайте больше о ремонте заднего дифференциала, включая его стоимость, чтобы помочь вам принять осознанное решение о том, что делать с неисправным дифференциалом вашего автомобиля.

Что такое задний дифференциал?

Чтобы понять важность ремонта заднего дифференциала, вам нужно время, чтобы понять, что именно делает этот компонент вашего автомобиля, грузовика или внедорожника. Задний дифференциал соединяется с раздаточной коробкой или трансмиссией через карданный вал. Эта система позволяет передавать мощность двигателя на задние колеса автомобиля.

Задний дифференциал отвечает за изменение направления тяги, поэтому он больше не находится вдоль автомобиля или продольно.Оттуда дифференциал направляет эту мощность на колеса. Дифференциал содержит шестерни, которые помогают с этим изменением направления на 90 градусов на задних осях. Полуоси заднего дифференциала соединяются с колесами и отвечают за вращение, поэтому автомобиль движется вперед.

Обслуживание заднего дифференциала

Вы должны заботиться о своем заднем дифференциале так же, как о любом другом компоненте вашего автомобиля. Одним из важных аспектов обслуживания задних дифференциалов является их смазка.Шестерни внутри дифференциала должны быть покрыты трансмиссионным маслом — веществом, которое смазывает не только шестерни, но и подшипники. Масло также помогает сохранять компоненты в прохладном состоянии, чтобы они не перегревались.

Эта жидкость со временем разрушится. Кроме того, металлические опилки снимаются с подшипников и шестерен и собираются в жидкости. Между металлическими опилками и поломкой жидкости необходимо время от времени менять жидкость заднего дифференциала. Обслуживание этого компонента также будет включать замену трансмиссионного масла в качестве профилактической меры против повреждения внутренних шестерен, которые являются ведущей шестерней и коронной шестерней.

Во время обслуживания заднего дифференциала ваш механик снимет крышку с детали. Оттуда они очистят любую старую жидкость, обнаруженную в ваших корпусах дифференциала. Затем они снова закроют крышку и добавят необходимое количество чистой новой жидкости. Для большинства автомобилей вам просто нужно менять жидкость заднего дифференциала каждые 20 000-40 000 миль. Поскольку есть некоторые различия, вам следует обратиться к руководству по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы подтвердить идеальный интервал обслуживания.Оттуда вы можете спросить своего механика о стоимости обслуживания заднего дифференциала.

Как узнать, что задний дифференциал неисправен?

В случае плохого звука дифференциала возникают два основных симптома: шум заднего дифференциала и утечки заднего или переднего дифференциала.

Как исправить зашумленный дифференциал

Один из наиболее распространенных признаков неисправности заднего дифференциала — необычный звук дифференциала. Это может походить на вой.Этот шум подшипника шестерни может изменяться по высоте, и он может приходить и уходить. Эти изменения будут зависеть от нагрузки на ваш дифференциал, а также от серьезности проблемы.

Если вы считаете, что слышите шум заднего дифференциала, сообщите об этом своему механику. Многие люди принимают это за шум от шин, а затем просто игнорируют. Если это произойдет, вы можете столкнуться с гораздо более серьезными проблемами и более дорогим и обширным ремонтом.

Как насчет утечки заднего дифференциала?

Хотя шум является обычным признаком, вы, вероятно, с большей вероятностью заметите утечку жидкости или просто низкий уровень масла в вашем заднем дифференциале.Утечки обычно возникают из-за уплотнений оси, крышки заднего дифференциала или уплотнения шестерни, последнее из которых — место соединения карданного вала с дифференциалом.

Вы можете сказать, что у вас протекает задний дифференциал, если на земле, где была припаркована задняя часть вашего автомобиля, есть сероватая или светло-коричневая жидкость, так как это наиболее очевидный из симптомов низкого дифференциала жидкости. Стоимость ремонта утечки будет зависеть от степени повреждения. Простая регулировка люфта или замена масляного уплотнения должны быть быстрыми и довольно доступными.Напротив, устранение утечки иногда требует восстановления заднего дифференциала или другого серьезного ремонта.

Обычный ремонт заднего дифференциала

Хотя все ситуации индивидуальны, большинство обычных ремонтов заднего дифференциала можно разделить на несколько категорий.

Замена прокладки дифференциала

В большинстве случаев крышка заднего дифференциала выполняется из резины или силикона. Это означает, что со временем он может ухудшиться, что приведет к утечкам.Это один из самых простых ремонтов, так как вам просто нужно снять текущую крышку дифференциала, очистить поверхность для уплотнения дифференциала, а затем снова закрыть крышку. Это не должно занять больше часа.

Уплотнение поршня заднего дифференциала

Если вы посмотрите на переднюю часть заднего дифференциала вашего автомобиля, вы увидите вилку, которая соединяется с карданным валом. Со временем в уплотнении, окружающем эту вилку, может возникнуть утечка из-за старения или зазубрин на резине.Чтобы устранить эту проблему, вам нужно будет снять вилку, поддеть уплотнение и вбить новое уплотнение в нужное место, и все это без каких-либо повреждений. Последний шаг особенно сложен, так как новое уплотнение легко случайно повредить, когда вы установите его на место.

Уплотнение стороны дифференциала

Другой распространенный ремонт негерметичных дифференциалов — это уплотнение боковой стороны дифференциала. Боковые уплотнения дифференциала останавливают подачу жидкости, поэтому она не может попасть на задние тормоза.Этот вид ремонта более трудоемкий и сложный, чем два предыдущих, так как вам также придется снимать полуоси. Этот процесс включает в себя извлечение старых уплотнений и осторожную установку новых. Затем вы можете снова собрать всю сборку.

Замена подшипника заднего дифференциала

Подшипники заднего дифференциала включают подшипник ведущей шестерни и боковой подшипник. И то, и другое со временем может испортиться или забиться, что приведет к появлению шума заднего дифференциала.Если вам необходимо заменить один из подшипников, то подготовленный механик должен ожидать, что процесс займет от трех до пяти часов. Таким образом, он будет не таким дешевым, как ранее упомянутый ремонт.

Замена заднего дифференциала

Другой распространенный ремонт — замена шестерен заднего дифференциала. Со временем зубья шестерен могут сильно изнашиваться или откалываться. Когда это произойдет, вы столкнетесь с шумом и повышенным риском поломки, если не замените их.Вы не захотите заменять шестерни дифференциала, поскольку они являются наиболее дорогостоящими компонентами для замены, даже не считая трудозатрат.

Замена всего заднего дифференциала

В самом худшем случае вам понадобится замена заднего дифференциала. Это становится необходимым в определенных ситуациях, в том числе, когда шестерни «гранаты». В этой ситуации корпус дифференциала не подлежит ремонту. В этом случае вашему механику придется заменить весь задний дифференциал, включая корпус, подшипники, уплотнения и шестерни.

Стоимость ремонта заднего дифференциала

Если у вас неисправный компонент заднего дифференциала, вы должны быть готовы потратить большие деньги или найти альтернативу ремонту. Ремонт или замена заднего дифференциала может стоить столько же, сколько сделать то же самое с трансмиссией. Это означает, что вы можете потратить на ремонт или замену до 1500 долларов, если не больше.

Те, кому повезет и которым приходится иметь дело только с незначительными проблемами заднего дифференциала, могут потратить от $ 200 до $ 400 .Это средняя цена за пару часов работы и более доступные запасные части, такие как подшипники и уплотнения. Как только шестерни будут задействованы в уравнении, вы заметите значительный скачок цен, легко достигающий 1500 долларов или выше.

Стоимость замены заднего дифференциала

Как насчет худшего сценария, когда вам нужно полностью заменить задний дифференциал? Это будет недешево. Даже покупка высококачественного бывшего в употреблении компонента, на который все еще действует надежная гарантия, будет стоить от 1500 до 2000 долларов после его установки.Если вы предпочитаете новый задний дифференциал, рассчитывайте заплатить от 3000 до 4000 долларов. Целесообразно приобрести новый задний дифференциал вместо бывшего в употреблении, поскольку это придаст вам больше уверенности в детали и прослужит дольше. Но это высокая цена.

Помните, что стоимость ремонта или замены заднего или переднего дифференциала будет зависеть от множества факторов, включая автомобиль и его состояние. Например, ремонт или замена деталей в старых грузовиках будет стоить совсем иначе, чем в новом Ford F-150.

Другие общие вопросы о задних дифференциалах

Помимо всего вышеперечисленного, есть еще несколько очень распространенных вопросов, касающихся задних дифференциалов и их ремонта.

Что вызывает неисправность заднего дифференциала?

В большинстве случаев задний дифференциал со временем выходит из строя из-за простого старения. Точно так же, как другие компоненты вашего автомобиля стареют и ослабевают, то же самое и с задним дифференциалом. Этот процесс может происходить быстрее, если вы не обслуживаете компонент должным образом.Таким образом, вы можете избежать проблем с задним дифференциалом при регулярном техническом обслуживании, по крайней мере, до некоторой степени.

Можно ли водить машину с плохим дифференциалом?

Технически можно ездить с плохим дифференциалом, но это неразумно. Проблема может усугубиться до такой степени, что вы где-нибудь окажетесь в затруднительном положении. Это также может вызвать повреждение других окружающих компонентов. Разумнее и безопаснее не ездить с плохим дифференциалом.

Что произойдет, если задний дифференциал погаснет во время движения?

Серьезность осложнений, возникающих при выходе из строя заднего дифференциала при движении с неисправным подшипником ведущей шестерни, будет зависеть от проблемы и автомобиля.В случае сколов или поломки зубьев шестерни может возникнуть вибрация или пропадание мощности. Множественные сломанные зубы, скорее всего, вызовут стук и дребезжащие звуки. В этом случае вам следует остановиться, так как очень легко потерять контроль над автомобилем.

В худшем случае вы можете полностью потерять питание при повороте. В конце концов, ваша машина может просто остановиться и отказаться заводиться, в результате чего вы окажетесь в затруднительном положении.

Не слишком ли высока стоимость ремонта заднего дифференциала? Продайте машину как есть вместо

Если вы имеете дело с неисправным задним дифференциалом и в будущем столкнетесь с огромным счетом за ремонт, у вас все еще есть варианты.Вместо того, чтобы тратить деньги на ремонт вашего автомобиля или грузовика, вы можете продать его как есть. В этой ситуации у вас не только не будет наличных расходов на ремонт вашего автомобиля, но и вы действительно получите деньги взамен.

Когда продать лучше, чем отремонтировать

В конечном счете, любая ситуация, когда вы не чувствуете, что ремонт стоит того, создает ситуацию, когда имеет больше смысла продать машину. Большинство людей будет так себя чувствовать при определенных обстоятельствах.

Если ваша машина стоит не столько, сколько стоит ремонт, или едва ли стоит больше, чем стоимость ремонта, то платить за нее не имеет смысла.

Или, может быть, в последнее время вам пришлось сделать слишком много ремонтов и вы можете сказать, что они будут продолжаться. В этом случае, вероятно, не стоит и дальше вкладывать деньги в машину в плохом состоянии, так как вскоре ремонт будет стоить вам больше, чем его стоимость.

Если вы уже думали об улучшении своего автомобиля, это может быть прекрасной возможностью для этого.

Если в настоящее время вы не можете позволить себе стоимость ремонта, то продажа автомобиля «как есть» даст вам наличные деньги, чтобы вы могли получить работающий автомобиль или разработать другое решение.

Как продать свой автомобиль с плохим задним дифференциалом

Если вы хотите продать свой автомобиль без ремонта неисправного дифференциала, вы, вероятно, не сможете продать его на стоянку подержанных автомобилей, по крайней мере, по хорошей цене. Если бы лот действительно купил его, сотрудники вычли бы стоимость необходимого ремонта из предложения, по сути, заставив вас заплатить за ремонт в любом случае. Однако гораздо более вероятно, что лот даже не купит его.

Вместо этого вам нужно будет продать свой автомобиль на запчасти или на свалку.Есть горстка людей, которые захотят купить вашу старую машину, чтобы использовать другие запчасти, но их трудно найти.

Свалка будет готова купить вашу машину, но это только на металлолом. Другими словами, он, скорее всего, просто заплатит вам стоимость металла, а не какие-либо все еще работающие компоненты, которые могли бы стоить больше. Кроме того, вам придется заплатить за буксировку или выяснить, как отправить свой автомобиль на свалку.

Вы можете разобрать машину и продать отдельные функциональные части, а затем выбросить все, что осталось, но это займет невероятно много времени.Кроме того, немногие люди обладают навыками и знаниями, необходимыми для того, чтобы знать, какие части являются функциональными и как их оценивать.

Лучший вариант — продажа авто «как есть»

Чтобы упростить процесс продажи автомобиля с неисправным задним дифференциалом или другой проблемой, многие компании покупают автомобили «как есть». Эти компании либо проводят необходимый ремонт, а затем перепродают автомобили, либо разбирают их и продают на запчасти, либо повторно используют функциональные компоненты для ремонта других автомобилей.

Лучшие из этих компаний смогут предложить вам лучшую цену за ваш автомобиль, чем вы получите со свалкой, поскольку они не торопятся продавать различные компоненты по их лучшей цене. Это позволяет им получать больше за автомобиль, чем продавать его целиком, и эту прибыль они перекладывают на вас. Конечно, это верно только для самых уважаемых покупателей, так как некоторые по-прежнему предложат вам очень низкую цену.

Купим Ваш автомобиль за наличные, независимо от состояния заднего дифференциала

Если вы не чувствуете, что ремонт заднего дифференциала вашего автомобиля стоит того, позвольте нам купить ваш автомобиль у вас.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *