Дифференциал автомобиля - устройство, фото, типы. > Тормоза и другие детали автомобиля
Тормоза придумал мудрый!    

Дифференциал автомобиля - устройство, фото, типы.


Многие покупатели при выборе внедорожника наверняка сталкивались в описании той или иной модели с термином «электронная блокировка дифференциала». Но что это такое, и как работает этот самый дифференциал, знают далеко не все потенциальные владельцы автомобилей этого класса. В нашем сегодняшнем материале мы подробно расскажем, для чего машине дифференциал, каковы его разновидности и на какие автомобили он устанавливается.

На фото самоблокирующиеся дифференциалы

История создания и назначение дифференциала

На автомобилях, оснащенных двигателем внутреннего сгорания, дифференциал появился через несколько лет после их изобретения. Дело в том, что первые экземпляры машин, приводимых в действие двигателем, имели очень плохую управляемость. Оба колеса на одной оси при повороте вращались с одинаковой угловой скоростью, что приводило к пробуксовке колеса, идущего по внешнему, большему, чем внутренний, диаметру. Решение проблемы было найдено просто: конструкторы первых автомобилей с ДВС позаимствовали у паровых повозок дифференциал – механизм, изобретенный в 1828 году французским инженером Оливером Пекке-Ром. Он представлял собой устройство, состоящее из валов и шестерней, через которые крутящий момент от двигателя передается на ведущие колеса. Но после установки на автомобиль дифференциала обнаружилась еще одна проблема – пробуксовка колеса, утратившего сцепление с дорогой.



Обычно это проявлялось, когда автомобиль двигался по дороге, покрытой участками льда. Тогда колесо, попавшее на лед, начинало вращаться с большей скоростью, чем то, которое находилось на грунте или бетоне, что в итоге приводило к заносу автомобиля. Тогда конструкторы задумались об усовершенствовании дифференциала с тем, чтобы при подобных условиях оба колеса вращались с одинаковой скоростью и автомобиль не заносило. Первым, кто проводил эксперименты с созданием дифференциала с ограниченным проскальзыванием, стал Фердинанд Порше.

Фердинанд Порше

Ему понадобилось три года, чтобы разработать, протестировать и выпустить на рынок так называемый кулачковый дифференциал – первый механизм с ограниченным проскальзыванием, который устанавливался на первые модели марки Volkswagen. Впоследствии инженеры разработали различные виды дифференциалов, о которых речь пойдет ниже.

В автомобиле дифференциал выполняет три функции: 1) передает крутящий момент от двигателя к ведущим колесам, 2) задает колесам разные угловые скорости, 3) служит понижающей передачей в сочетании с главной передачей.

Устройство дифференциала

Усовершенствованный автомобильными конструкторами дифференциал устроен в виде планетарной передачи, где крутящий момент от двигателя передается через карданный вал и коническую зубчатую передачу на корпус дифференциала. Тот, в свою очередь, направляет крутящий момент на две шестерни, а уже они распределяют момент между полуосями. Сцепление между шестернями-сателлитами и полуосями имеет две степени свободы, что позволяет им вращаться с разными угловыми скоростями.

Устройство дифференциала.

Таким образом, дифференциал обеспечивает разную скорость вращения колес, расположенных на одной оси, что предотвращает и пробуксовку при повороте. После того, как был изобретен полный привод, у автомобиля появилось два, а впоследствии и три (с межосевым) дифференциала, которые распределяли крутящий момент между ведущими осями.

Уже понятно, что без дифференциала не обходится ни один автомобиль. В передне- и заднеприводных автомобилях он расположен на ведущей оси. Если у автомобиля сдвоенная ведущая ось, то здесь в конструкции трaнcмиссии применяют два дифференциала — по одному на каждую ось. В полноприводных машинах дифференциалов два (для моделей с подключаемым полным приводом – по одному на каждую ось) или три (для моделей с постоянным полным приводом – по одному на каждую ось, плюс межосевой дифференциал, который распределяет крутящий момент между осями). Кроме количества механизмов, устанавливаемых на автомобили с разными типами приводов, дифференциалы различают по виду блокировки.

Разновидности дифференциалов

По виду блокировки дифференциалы делятся на два – ручная и электронная блокировка. Ручная, как следует из названия, производится водителем вручную при помощи кнопки или тумблера. В этом случае шестерни-сателлиты механизма блокируются, ведущие колеса двигаются с одинаковой скоростью. Обычно ручная блокировка дифференциала предусмотрена на внедорожниках.

Ее рекомендуется включать при преодолении сложного бездорожья и отключать при выезде на обычные дороги.

Электронная или автоматическая блокировка дифференциала осуществляется при помощи электронного блока управления, который, анализируя состояние дорожного покрытия (используется информация с датчиков ABS и антипробуксовочной системы), сам блокирует шестерни-сателлиты.

Задний дифференциал с электронным управлением Range Rover Sport

По степени блокировки это устройство делится на дифференциал с полной блокировкой и дифференциал с частичной блокировкой шестерен-сателлитов.

Полная блокировка дифференциала предполагает 100%-ную остановку вращения шестерен-сателлитов, при которой сам механизм начинает выполнять функцию обычной муфты, передавая равнозначный крутящий момент на обе полуоси. Вследствие этого оба колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. Если же одно из колес теряет сцепление с дорогой, весь крутящий момент передается на колесо с лучшим сцеплением, что позволит преодолеть бездорожье. Такое устройство дифференциала используется на внедорожниках Toyota Land Cruiser, Mercedes-Benz G-Class и других.

Полная блокировка дифференциала

Частичная блокировка дифференциала предполагает неполную остановку вращения шестерен-сателлитов, то есть с проскальзыванием. Достигается такой эффект за счет так называемых самоблокирующихся дифференциалов. В зависимости от того, каким образом сpaбатывает этот механизм, их делят на два вида: Speed sensitive (функционируют при разнице в угловых скоростях вращения полуосей) и Torque sensitive (функционируют при уменьшении крутящего момента на одной из полуосей). Такое устройство дифференциала используется на внедорожниках Mitsubishi Pajero, Audi с системой полного привода Quattro, BMW с системой X-Drive и так далее.

Дифференциалы, относящиеся к группе Speed sensitive, имеют разную конструкцию. Существует механизм, в котором роль дифференциала играет вискомуфта. Она представляет собой резервуар, расположенный между полуосью и ротором карданного вала, заполненный специальной вязкой жидкостью, в которую, в свою очередь, погружены диски, сочлeненные с полуосью и ротором. Когда угловая скорость вращения колес разнится (одно колесо вращается быстрее другого), диски в резервуаре тоже начинают вращаться с разными скоростями, но вязкая жидкость постепенно выравнивает их скорость, и, соответственно, крутящий момент. Как только угловые скорости обоих колес сравняются, вискомуфта отключается. По своим хаpaктеристикам вискомуфта менее надежна, чем фрикционный дифференциал, поэтому ее устанавливают на машины, предназначенные для преодоления бездорожья средней степени или спортивные модификации автомобилей.

Еще один механизм дифференциала, относящийся к группе Speed sensitive – героторный дифференциал. Здесь роль блокировки, в отличие от вискомуфты, играет масляный насос и фрикционные пластины, которые монтируются между корпусом дифференциала и шестерней-сателлитом полуосей. Но принцип действия во многом схож с таковым у вискомуфты: при возникновении разницы в угловых скоростях ведущих колес насос нагнетает масло на фрикционные пластины, которые под давлением блокируют корпус дифференциала и шестерню полуоси до тех пор, пока скорости вращения колес не сравняются. Как только это происходит, насос перестает работать и блокировка отключается.

Дифференциалы, относящиеся к группе Torque sensitive, тоже имеют разную конструкцию. К примеру, есть механизм, в котором используется фрикционный дифференциал. Его особенностью является разность угловых скоростей вращения колес при движении автомобиля на прямой и в повороте. При езде по прямой дороге угловая скорость обоих колес одинаковая, а при прохождении поворота ее значение различно для каждого колеса. Это достигается за счет установки между корпусом дифференциала и шестерней-саттелитом фрикциона, который способствует улучшению передачи крутящего момента на колесо, утратившее сцепление с дорогой.

Еще один тип дифференциалов — с гипоидным (червячным или винтовым) и косозубым зацеплением. Их условно делят на три группы.

Первая – с гипоидным зацеплением, в которой у каждой полуоси есть собственные шестерни-сателлиты. Они объединятся между собой при помощи прямозубого зацепления, причем ось шестерни располагается по отношению к полуоси перпендикулярно. При возникновении разницы в угловых скоростях ведущих колес, шестерни полуосей расклиниваются, образуется трение между корпусом дифференциала и шестернями. Происходит частичная блокировка дифференциала и крутящий момент передается на ту ось, угловая скорость вращения которой меньше. Как только угловые скорости колес выровняются, происходит деактивация блокировки.

Вторая – с косозубым зацеплением, в которой у каждой полуоси также есть свои шестерни-сателлиты (они винтовые), но их оси располагаются параллельно полуосям. А объединяются эти агрегаты между собой при помощи косозубого зацепления. Сателлиты в этой механизме установлены в специальных нишах на корпусе дифференциала. Когда угловая скорость вращения колес различается, происходит расклинивание шестерен, и они, сопрягаясь с шестернями в нишах корпуса дифференциала, частично блокируют его. При этом крутящий момент направляется на ту полуось, скорость вращения которой меньше.

Третья – с косозубыми шестернями полуосей и винтовыми шестернями сателлитов, которые располагаются параллельно друг другу. Такой тип используется в конструкции межосевого дифференциала. Благодаря планетарной конструкции дифференциала, имеется возможность посредством частичной блокировки смещать крутящий момент на ту ось, угловая скорость вращения колес которой меньше. Диапазон такого смещения весьма широк – от 65/35 до 35/65. При установлении равнозначной угловой скорости вращения колес передней и задней оси дифференциал разблокируется.

Эти группы дифференциалов получили самое широкое применение в автомобилестроении: их устанавливают как на «гражданские» модели, так и на спортивные.


Как открыть авто, если ключ остался внутри?


Как открыть авто, если ключ остался внутри? Причин, по которым вы случайно можете захлопнуть дверь автомобиля с оставшимися внутри ключами, может быть масса. В любом случае, если в такой неприятной с...

06 07 2022 11:41:24

Как оформить ДТП без ГИБДД


Как оформить ДТП без ГИБДД Еще несколько лет назад самым популярным способом разбирательств между участниками ДТП без привлечения Госинспекции по безопасности дорожного движения была...

05 07 2022 8:52:30

Skoda Superb MK2 - преимущества и неожиданные недостатки


Skoda Superb MK2 - преимущества и неожиданные недостатки В наше время сложно встретить тех, кто ещё не участвовал в обсуждении продукции концерна VAG. Мы не будем вдаваться в детали таких дискуссий, как и принима...

04 07 2022 10:19:32

Почему стучат гидрокомпенсаторы: причины и что делать


Почему стучат гидрокомпенсаторы: причины и что делать Прежде чем приступать к изучению списка причин, по которым могут доноситься стуки, выясним, что такое гидрокомпенсаторы и как они работают. На фото: Гидрок...

03 07 2022 11:36:39

Эмульсия в двигателе: причины, последствия, что делать?


Эмульсия в двигателе: причины, последствия, что делать? Моторное масло нужно менять через 10 000 км — такого мнения придерживаются производители автомобилей и специалисты по их обслуживанию. Но даже при полном с...

02 07 2022 7:21:48

Почему не крутит стартер: причины и что делать


Почему не крутит стартер: причины и что делать В процессе эксплуатации машины одной из часто встречаемых проблем является отказ стартера. В результате чего, после включения зажигания не удается запустит...

01 07 2022 3:39:19

Как правильно выбрать автосервис: 5 важных рекомендаций


Как правильно выбрать автосервис: 5 важных рекомендаций Порой выбрать качественный автосервис бывает очень сложно, ведь на рынке множество предложений и все они заявляют о высоком качестве, быстрых сроках и низк...

30 06 2022 9:39:56

"Письма счастья" от ГИБДД: как не платить незаконный штраф


"Письма счастья" от ГИБДД: как не платить незаконный штраф Когда человечество впервые задумалось о замене себя роботами, оно и представить себе не могла, какой ящик Пандоры собирается открыть. С момента создания пе...

29 06 2022 12:45:23

7 причин не любить Ford Focus III


7 причин не любить Ford Focus III Для российского рынка Ford Focus – автомобиль-легенда. В 2000 году Ford одним из первых построил в России собственное сборочное производство и предложил ры...

28 06 2022 1:12:36

Топливный фильтр: где находится, когда менять, неисправности


Топливный фильтр: где находится, когда менять, неисправности Топливный фильтр – небольшой, но важный элемент автомобиля, который отвечает за очистку топлива от нежелательных примесей, пыли и воды. Замена фильтра точн...

27 06 2022 21:13:59

Горит лампа АБС: причины и способы ремонта


Горит лампа АБС: причины и способы ремонта С 1 января 2016 года каждый новый легковой автомобиль, продаваемый на территории Российской Федерации, должен оснащаться антиблокировочной системой тормозо...

26 06 2022 22:46:13

Направляющие суппортов: как и чем смазывать

При замене или простом обслуживании суппортов, рекомендуется смазывать трущиеся, подвижные детали специальными смазками, для обеспечения нормальной работы...

25 06 2022 20:18:12

Загорелась лампочка подушки безопасности: причины и решения


Загорелась лампочка подушки безопасности: причины и решения Если автомобиль неисправен, то он превращается в средство повышенной опасности. Отслеживать исправность основных систем и узлов помогает панель приборов. С...

24 06 2022 6:34:25

Что такое компрессия двигателя?


Что такое компрессия двигателя? Для работы автомобильного двигателя требуются определенные условия, при которых происходит сгорание поступающего топлива, энергия которого преобразуется во...

23 06 2022 10:27:29

Как ездить на автомобиле с прицепом


Как ездить на автомобиле с прицепом Наверняка те автолюбители, у которых есть дом в деревне, задумывались о покупке для своей машины прицепа. Да и те, кто загородной недвижимостью не обзавелс...

22 06 2022 17:44:45

Пять причин любви американских полицейских к Ford Crown Victoria


Пять причин любви американских полицейских к Ford Crown Victoria Даже если вы никогда не слышали о такой модели, вы обязательно ее видели. По телевизору в новостях, в американских фильмах или в компьютерных играх. Речь п...

21 06 2022 20:45:18

Почему не сpaбатывает вентилятор охлаждения двигателя

При работе двигателя температура в камерах сгорания достигает порядка 1500-2000 градусов Цельсия. Если не отбирать тепло от стенок цилиндров, то неизбежен...

20 06 2022 10:29:14

Почему вылетают скорости на МКПП


Почему вылетают скорости на МКПП Любая КПП имеет сложное устройство с множеством взаимосвязанных деталей и неисправность даже одной детали сразу же отражается на работоспособности коробки...

19 06 2022 2:46:42

Обманки лямбда-зонда: зачем нужны, какие бывают и как выбрать

Владельцы машин с пробегом часто сталкиваются с проблемой выхода из строя каталитического нейтрализатора. Новая деталь стоит дорого, поэтому редко кто меня...

18 06 2022 21:18:32

Как сделать обманку лямбда-зонда своими руками


Как сделать обманку лямбда-зонда своими руками В прошлом материале мы уже рассказали о том, зачем нужны обманки лямбда-зондов, какие они бывают и как работают. За рамками той статьи остался вопрос, как...

17 06 2022 15:22:26

Opel Astra J: неисправности, слабые места, советы по выбору


Opel Astra J: неисправности, слабые места, советы по выбору Сейчас на вторичном рынке можно встретить достаточно большое количество моделей Opel Astra J по доступной цене. Например, пятидверный хэтчбек 2011-2013 год...

16 06 2022 0:57:28

Ступичный подшипник: проверка на неисправности


Ступичный подшипник: проверка на неисправности Каждый механизм автомобиля требует своевременного технического осмотра и обслуживания, в противном случае рано или поздно могут возникнуть серьёзные непола...

15 06 2022 5:37:45

Range Rover Sport 2 - обзор, хаpaктеристики и фотографии


Range Rover Sport 2 - обзор, хаpaктеристики и фотографии Мировая тенденция: каждое новое поколение внедорожников, сходящих с заводского конвейера, обретает урбанистические черты, теряя свою прежнюю брутальность и...

14 06 2022 13:27:29

Неисправности катализатора: стоит ли ставить пламегаситель?

Во время работы ДВС, при сгорании топлива воздушной смеси выделяются несколько вредных веществ, которые с выхлопными газами попадают в атмосферу, нанося су...

13 06 2022 22:23:30

Насколько дорого обходится полный привод. На примере Renault Duster и Hyundai Creta


Насколько дорого обходится полный привод. На примере Renault Duster и Hyundai Creta Давно ходит присказка, что хороший автомобиль – это полноприводный автомобиль. Умение грести всеми четырьмя колесами всегда считалось благом, которое может...

12 06 2022 18:10:59

Как правильно выбрать зимнюю резину

С наступлением холодов многие автолюбители задумываются о том, а не пришла ли пора поменять своему «железному коню» резиновые «подковы» - проще говоря, куп...

11 06 2022 0:36:10

Салонный фильтр: где находится, какой лучше, как часто менять?


Салонный фильтр: где находится, какой лучше, как часто менять? Многие автомобилисты несправедливо считают салонный фильтр второстепенной деталью, которая не требует к себе такого внимания, как, например, фильтрующий эл...

10 06 2022 3:35:25

Тормозная жидкость - какую заливать, когда менять?


Тормозная жидкость - какую заливать, когда менять? Одна из важных для нормальной эксплуатации автомобиля жидкостей – тормозная. О том, для чего нужна эта жидкость, с какой периодичностью она требует замены...

09 06 2022 13:28:24

Вибрации и биение руля: в чем причины и как с ними справиться

Если даже на такие часто встречающиеся явления, как дребезжание стекол и пластика в салоне машины автолюбители реагируют довольно нервно, то вибрирование р...

08 06 2022 9:50:22

Как улучшить проходимость Renault Duster


Как улучшить проходимость Renault Duster Renault Duster по меркам кроссоверов считается проходимым автомобилем. У него высокий в сравнении с одноклассниками клиренс, приличные углы въезда и съезда...

07 06 2022 15:51:45

Регистрация ГБО в ГИБДД 2018: правила, порядок, цена


Регистрация ГБО в ГИБДД 2018: правила, порядок, цена Необходимость регистрации на сегодняшний день выходит из вступившего в силу 01.01.2015 года, технического регламента в зоне Таможенного Союза. Если модель...

06 06 2022 7:47:22

Что делать в случае нарушения ПДД


Что делать в случае нарушения ПДД Давайте признаемся, что мало кто из российских водителей готов признать за собой вину в нарушении правил дорожного движения. Даже в ситуации с очевидным на...

05 06 2022 0:40:42

Почему потеют стекла в машине: причины и решения


Почему потеют стекла в машине: причины и решения Любой водитель, не обязательно новичок, даже опытный автомобилист, рано или поздно столкнется с проблемой, когда окна в машине начинают запотевать, нарушая...

04 06 2022 6:53:31

ТОП-10 б/у кроссоверов до 600 000 рублей


ТОП-10 б/у кроссоверов до 600 000 рублей Многим российским автолюбителям хотелось бы иметь кроссовер - автомобиль с увеличенным дорожным просветом, а также с полным подключаемым, либо передним при...

03 06 2022 19:45:34

Датчик положения дроссельной заслонки ДПДЗ: неисправности, проверка, замена.


Датчик положения дроссельной заслонки ДПДЗ: неисправности, проверка, замена. Работой любого инжекторного двигателя управляет электроника в виде ЭБУ (электронный блок управления), работа которого основана на показаниях группы датчико...

02 06 2022 19:18:49

Задиры в цилиндрах - причины и способы ремонта


Задиры в цилиндрах - причины и способы ремонта При износе цилиндропоршневой группы наступают негативные изменения в работе двигателя. Он начинает терять мощность, динамику, падает компрессия в цилиндрах...

01 06 2022 0:12:55

Неисправности и проблемы роботизированной коробки передач


Неисправности и проблемы роботизированной коробки передач В настоящее время очень многие автопроизводители в погоне за удешевлением производства и топливной экономичностью оснащают свои автомобили роботизированным...

31 05 2022 20:38:40

Пять недостатков Volkswagen Tiguan первого поколения


Пять недостатков Volkswagen Tiguan первого поколенияVolkswagen пришел на рынок кроссоверов класса С поздновато, только в 2006 году, когда у большинства конкурентов подобные машины в модельном ряду уже имелис...

30 05 2022 23:40:41

Смазка для свечей и катушек – стоит ли использовать


Смазка для свечей и катушек – стоит ли использовать О том, смазывать или не смазывать свечи и катушки зажигания, ярых споров в гаражах или на просторах интернета не идет. Хотя вопрос весьма интересный. С одн...

29 05 2022 12:52:13

Горит лампа ESP – причина и способы ремонта

Система ESP в автомобиле, пожалуй, самый яркий пример развития технологий в сфере безопасного управления автомобилем. Родившись как продолжатель дела ABS,...

28 05 2022 11:49:39

Haval F7 и его десять минусов


Haval F7 и его десять минусов Что объединяет российских водителей с коллегами из Поднебесной? Ответ прост: теперь мы видим все больше китайских машин. Они строят свои заводы и подгоняют...

27 05 2022 7:49:11

Как правильно выбрать стоянку для автомобиля


Как правильно выбрать стоянку для автомобиля Найти хорошую автостоянку – задача не из легких. И подходить к ней необходимо ответственно, если не хотите в одно далеко не прекрасное утро обнаружить свое...

26 05 2022 10:36:33

Присадки для автомобиля: плюсы и минусы, стоит ли использовать?


Присадки для автомобиля: плюсы и минусы, стоит ли использовать? Во время эксплуатации с автомобилем возникает множество проблем – естественный износ деталей, появление посторонних шумов, усталость материалов, образовани...

25 05 2022 14:10:24

Mercedes-Benz S-Class W140 – чем знаменит и почему «кабан»


Mercedes-Benz S-Class W140 – чем знаменит и почему «кабан» Если у автомобиля появляются прозвища в народе – это успех. Даже, казалось бы, обидные и ироничные, они все равно символизируют любовь владельцев. И уж тем...

24 05 2022 8:32:50

Почему потеет фара и что с этим делать

Знакомая многим автовладельцам ситуация - потеет фара. Особенно это актуально в сырую погоду, либо во время мойки, когда воздух просто насыщен влагой. Поми...

23 05 2022 0:44:12

Оформление замены двигателя в ГИБДД


Оформление замены двигателя в ГИБДД Некоторых водителей достаточно часто не устраивают технические показатели машины, поэтому выбирают, как альтернативу смену его «сердца». По большей части,...

22 05 2022 8:10:28

Парктроники. Все о парковочных системах.


Парктроники. Все о парковочных системах. Новичкам-автолюбителям на первых порах бывает нелегко совладать с парковкой не только задним, но и передним ходом. А все потому, что начинающий автолюбител...

21 05 2022 21:13:39

1.5 TSI - особенности двигателя


1.5 TSI - особенности двигателя Ужесточение экологических норм все сильнее и сильнее накладывает отпечаток на развитие автомобилестроения в мире. Инженерам приходится больше думать не об...

20 05 2022 5:34:49

Детонация двигателя – причины и способы борьбы


Детонация двигателя – причины и способы борьбы Водителям старой закалки, которые начинали свой автомобильный путь 15-20 лет назад и ранее, вряд ли нужно рассказывать, что такое детонация. Эту информацию...

19 05 2022 9:12:39

Как сделать автостоянку у дома


Как сделать автостоянку у дома Проблема, с которой сталкивается большинство современных автолюбителей – где хранить свой автомобиль. Времена, когда каждый владелец машины имел возможност...

18 05 2022 23:44:46

Еще:
Устройство автомобиля -1 :: Устройство автомобиля -2 :: Устройство автомобиля -3 ::