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.




Вождение в нетрезвом виде: наказание, штраф, лишение прав


Вождение в нетрезвом виде: наказание, штраф, лишение прав За последние несколько лет, многое в законодательстве касаемо пьяной езды, изменилось. Поэтому разберемся с этим вопросом подробно, каким образом доказываю...

21 01 2022 7:43:13

Машины с армянскими номерами конфискуют - почему и что делать


Машины с армянскими номерами конфискуют - почему и что делать В свое время мы сделали большой материал, посвященный автомобилям на армянских номерах в России, в котором рассказали о том, зачем покупать машину в Армени...

20 01 2022 20:35:11

Как правильно прикурить авто и какие ошибки при этом нельзя совершать


Как правильно прикурить авто и какие ошибки при этом нельзя совершать Не успели оглянуться, а зима, как писал классик, уж опять глядит в глаза. Начинается время сугробов, зимней резины и разряженных аккумуляторов. Тем, у кого...

19 01 2022 2:42:11

Почему вредно буксовать на кроссовере в моноприводном режиме


Почему вредно буксовать на кроссовере в моноприводном режиме Сегодня основная масса кроссоверов с полным приводом имеет реализацию этого самого полного привода с помощью электромагнитной муфты. Конструкция получается...

18 01 2022 13:12:14

Почему Hyundai Creta покупают лучше, чем кроссоверы Renault


Почему Hyundai Creta покупают лучше, чем кроссоверы Renault Сегмент бюджетных кроссоверов уже долгое время в России является ареной битвы брендов Hyundai и Renault. Конкретные модели сменяются, проходят рестайлинги,...

17 01 2022 21:30:15

Два повода отказаться от покупки бензинового Hyundai ix35


Два повода отказаться от покупки бензинового Hyundai ix35 Некогда популярный автомобиль от компании Hyundai — модель ix35. С самого начала, этот кроссовер прекрасно продавался в официальных салонах, а теперь идет...

16 01 2022 12:43:19

Поворотный кулак: устройство, неисправности, замена


Поворотный кулак: устройство, неисправности, замена В целом можно отметить, что данная деталь является одной из самых важных в системе подвески любого автомобиля. Поворотный кулак крепится к подвеске с помощ...

15 01 2022 3:36:34

Растаможка авто. Правила прохождения процедуры, схема


Растаможка авто. Правила прохождения процедуры, схема Привезенный или пригнанный самостоятельно из-за границы автомобиль необходимо растаможить. Это обязательная процеДypa, и избежать ее невозможно. Пребывание...

14 01 2022 18:21:57

Датчик положения распредвала - проверка и неисправности ДПРВ


Датчик положения распредвала - проверка и неисправности ДПРВ До появления инжекторных двигателей моторам с карбюратором было достаточно 3-х датчиков. Это были датчики температуры и давления масла, а также температуры...

13 01 2022 14:15:16

Карбюратор Солекс: история, модификации, достоинства и недостатки


Карбюратор Солекс: история, модификации, достоинства и недостатки На вопрос, что такое карбюратор, любой закаленный автослесарь, да и начинающий автолюбитель, скажет, что это часть двигателя, отвечающая за приготовления с...

12 01 2022 14:15:21

Mazda 6 третьего поколения – шесть самых главных проблем


Mazda 6 третьего поколения – шесть самых главных проблем Маздовская «шестерка» третьего поколения дебютировала в 2012 году. Машину представили на Московском автосалоне как бы предвещая ей успех на российском рынк...

11 01 2022 20:52:12

Стойка стабилизатора: виды, устройство, неисправности

Очень часто начинающие автовладельцы сталкиваются с проблемой непонимания, для чего необходим в принципе стабилизатор. Чтобы объяснить, что собой представл...

10 01 2022 10:50:54

Оставлять ли автомобиль с вывернутыми колесами?


Оставлять ли автомобиль с вывернутыми колесами? Среди владельцев автомобилей популярен миф – при парковке нужно ставить колеса прямо, чтобы не вредить машине. Миф довольно распространен на форумах и в ин...

09 01 2022 4:41:49

Вся правда о трaнcмиссионной жидкости Dexron (Декстрон)


Вся правда о трaнcмиссионной жидкости Dexron (Декстрон) В одной из наших недавних статей мы подробно рассказали о трaнcмиссионных жидкостях для механических и автоматических коробках передач. Сегодня мы поведаем...

08 01 2022 2:24:14

Как узнать, был ли автомобиль в аварии?


Как узнать, был ли автомобиль в аварии? Методы восстановления автомобилей становятся все совершеннее, и покупателям не всегда удается определить, был ли понравившийся автомобиль в аварии. Мало то...

07 01 2022 18:51:24

Стук в задней подвеске: причины и способы устранения


Стук в задней подвеске: причины и способы устранения Что может стучать сзади? Как понимаете устройство в целом подвески, достаточно сложное, это определенный набор механизмов и устройств, являющихся связным з...

06 01 2022 22:21:14

Как проверить двигатель при покупке авто


Как проверить двигатель при покупке авто Для любого человека приобретение нового автомобиля — это всегда ответственный и волнительный процесс, так как это не пиво и покупают его не каждый день, а...

05 01 2022 12:44:36

Типичные проблемы и неисправности Рено Меган 2


Типичные проблемы и неисправности Рено Меган 2 Renault Megan второго поколения получился весьма современным на момент выхода и безопасным автомобилем. Силовая структура кузова достаточно хорошо проработ...

04 01 2022 3:34:42

Что не так с Subaru XV?


Что не так с Subaru XV? Subaru XV - очень недооцененный автомобиль на российских дорогах. Во-первых, полностью его оценить не позволяет цена, а она начинается с 2’069’900 рублей....

03 01 2022 15:55:50

Сигнализация не реагирует на брелок - решаем проблему


Сигнализация не реагирует на брелок - решаем проблему Иметь автомобиль – это не только счастье и ответственность, но и периодические сюрпризы. Среди них нередко встречается и такой: нажимаем на кнопку брелока...

02 01 2022 5:35:23

Как осуществляются выплаты по КАСКО при ДТП


Как осуществляются выплаты по КАСКО при ДТП Общеизвестно, что наличие у автолюбителя страхового полиса КАСКО позволяет ему получить страховую выплату для восстановления его автомобиля, поврежденного...

01 01 2022 23:34:18

Nissan Skyline R34 – стоит ли покупать машину из компьютерных игр?


Nissan Skyline R34 – стоит ли покупать машину из компьютерных игр? Википедия не даст соврать: Nissan Skyline в кузове R34 – чемпион по появлению в виде прототипа в компьютерных аркадных гонках. Он был уже в основоположнике...

31 12 2021 16:32:54

Пять главных недостатков Volkswagen Polo седан


Пять главных недостатков Volkswagen Polo седан В мире бюджетных седанов Volkswagen появился не первым, но выбрал уже проторенный конкурентами путь: взял хэтчбек, растянул базу, приделал багажник и макси...

30 12 2021 4:43:26

Угар или расход масла в двигателе: причины и решения


Угар или расход масла в двигателе: причины и решения Заметив, что расход масла увеличился, владельцы автомобилей порой бьют тревогу: они уверены, что двигатель не в порядке. Но перед тем как судорожно искать...

29 12 2021 9:59:27

Что означает 5W30, 5W40, 10W30 или вязкость масла ?


Что означает 5W30, 5W40, 10W30 или вязкость масла ? Основным параметром при выборе моторного масла является степень его вязкости. Многие автолюбители слышали этот термин, встречали его на этикетках канистр с...

28 12 2021 16:49:52

Как проверить утечку тока в автомобиле


Как проверить утечку тока в автомобиле Знакомая многим ситуация. С приходом минусовых температур запуск двигателя на холодную становится настоящей проблемой. Аккумулятор, который еще вчера был и...

27 12 2021 7:47:38

УАЗ Патриот с АКПП - обзор, плюсы и минусы


УАЗ Патриот с АКПП - обзор, плюсы и минусы Этот год получился прорывным для исконно отечественных автомобилей в плане автоматических трaнcмиссий. На АвтоВАЗ наконец-то завезли ниссановский вариатор,...

26 12 2021 11:50:45

Какие летние шины выбрать


Какие летние шины выбрать Близится летний сезон и пора бы уже подумать автомобилистам о покупке летних шин. Что сегодня готов предложить нам рынок из новинок? Или быть может пойти п...

25 12 2021 18:43:49

Как заплатить трaнcпортный налог


Как заплатить трaнcпортный налог Не секрет, что помимо затрат на эксплуатацию автомобиля на плечи российского автомобилиста тяжким бременем ложится уплата налогов в государственную казну в...

24 12 2021 21:53:21

Lada Kalina Sport 2 - неожиданные достоинства и недостатки


Lada Kalina Sport 2 - неожиданные достоинства и недостатки В 2013 году компания Lada Sport (дочернее предприятие АВТОВАЗа) начала выпускать спортивные версии автомобилей LADA для дорог общего пользования. Первыми м...

23 12 2021 8:17:40

Топливный фильтр ВАЗ 2114: где находится и как заменить


Топливный фильтр ВАЗ 2114: где находится и как заменить Данная статья одновременно актуальна для следующих моделей ВАЗ: 2108i, 2109i, 21099i, 2114i, 2115i, 2110, 2112, 2111, Kalina, Priora.На каждой из этих моде...

22 12 2021 12:17:38

Шаровая опора: устройство, неисправности и проверка


Шаровая опора: устройство, неисправности и проверка В любом автомобиле, шаровая опора является важнейшим элементом подвески, выход, из строя которого сопровождается, как правило, серьезным ремонтом, особенно...

21 12 2021 7:13:47

Renault Arkana – стоит ли ждать


Renault Arkana – стоит ли ждать Пожалуй, со времен дебюта Lada Vesta не было на российском рынке такого ажиотажа в связи с выходом новой модели. Об Arkana говорят на каждом углу, и непоня...

20 12 2021 3:54:56

Шипы или «липучка» - плюсы и минусы, что выбрать?


Шипы или «липучка» - плюсы и минусы, что выбрать? Раз в год почти перед всеми российскими водителями встает вопрос – на какую зимнюю резину переобуваться. О марке и модели думают во вторую очередь, а в пер...

19 12 2021 14:12:54

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...

18 12 2021 5:47:18

Водители и коронавирус – что ждать, к чему готовится


Водители и коронавирус – что ждать, к чему готовится В нашей стране есть отличная поговорка – беда не приходит одна. Вот и в этот раз на владельцев автомобилей свалились сразу две неприятности: коронавирус и...

17 12 2021 15:26:29

Nissan Qashqai J11 – пять главных недостатков


Nissan Qashqai J11 – пять главных недостатков Nissan Qashqai первого поколения произвел если не революцию, то определенный переворот на российском рынке. Россияне уже до этого узнали, что бюджетные, но...

16 12 2021 3:54:22

Skoda Yeti - выявляем достоинства и недостатки


Skoda Yeti - выявляем достоинства и недостатки Skoda Yeti - компактный кроссовер, который выпускался с 2009 по 2017 годы. Достаточно популярный во всем мире, в том числе, и России. Об этом говорят цифры...

15 12 2021 6:55:39

Как сэкономить на топливе: 19 проверенных способов


Как сэкономить на топливе: 19 проверенных способов Каждый невольно задумывался, реально ли сократить свои расходы на заправку? Ведь с каждым днем, цены на топлива неумолимо повышаются, и приходится тратить...

14 12 2021 0:40:39

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...

13 12 2021 19:48:23

Infiniti FX первого поколения – почему он стоит 500 тысяч рублей


Infiniti FX первого поколения – почему он стоит 500 тысяч рублей В Nissan начали делать кросс-купе когда это еще не стало мейнстримом. Именно так можно охаpaктеризовать появление в линейке Infiniti модели FX. Шел тогда 2...

12 12 2021 8:41:57

Можно ли глушить автомобиль сразу после остановки


Можно ли глушить автомобиль сразу после остановки Водители со стажем знают непреклонное правило – проехался активно, дай машине остыть работой на холостых оборотах. Однако в последние годы упоминания об эт...

11 12 2021 16:40:55

Плюсы и минусы Suzuki Vitara. 5 против 7


Плюсы и минусы Suzuki Vitara. 5 против 7 Suzuki — японская компания, которая не имеет своих заводов на территории нашей страны, но имеет весьма серьезные ценники на свою продукцию. А насколько соч...

10 12 2021 19:46:37

Правила зимнего вождения


Правила зимнего вождения Зимнее вождение радикально отличается от летнего. И это вполне естественно – скользкая дорога, снежные заносы и прочие «прелести» зимнего времени накладыва...

09 12 2021 4:50:35

Вибрации двигателя на холостых оборотах


Вибрации двигателя на холостых оборотах Мы уже рассматривали причины, по которым вибрирует руль, а сегодня настала очередь изучить природу возникновения иных вибраций – от двигателя, работающего...

08 12 2021 7:19:16

Что делать, если потерял ключи от автомобиля


Что делать, если потерял ключи от автомобиля У среднестатистического автолюбителя есть несколько вещей, потеря которых вызывает большой стресс. Мало кто испытывал приятные ощущения, когда не находил у...

07 12 2021 1:48:36

Как работает система распознавания усталости водителя


Как работает система распознавания усталости водителя По статистике, одной из самых частых причин автомобильных аварий является усталость водителя. Исследования показали, что уже через четыре часа вождения, ск...

06 12 2021 21:58:22

Бензин или дизель: какой двигатель лучше?


Бензин или дизель: какой двигатель лучше? Извечный вопрос – машину с каким типом двигателя выбрать, бензиновым или дизельным, мучает российского автомобилиста уже не первый десяток лет. У каждого и...

05 12 2021 3:52:43

Колесные проставки для изменения вылета – нужны или нет


Колесные проставки для изменения вылета – нужны или нет Проставки для колесных дисков сегодня стали модным элементом автомобильного тюнинга. Настолько – что многие ставят их, не задумываясь о последствиях. Мол,...

04 12 2021 12:52:15

Секреты подвески автомобиля


Секреты подвески автомобиля Одним из основных элементов автомобиля является его подвеска. Она является связующим звеном между кузовом или рамой автомобиля и дорогой. За время развития...

03 12 2021 18:37:54

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