Механический дифференциал: Механический дифференциал — Мир авто

Механический дифференциал — Мир авто

Этот тип дифференциала используется все чаще и чаще начиная с 1969 года, он представляет собой комбинацию обычного дифференциала с вязкостной муфтой. В трансмиссии такого типа муфта используется как управляющее вязкостное устройство для регулирования разницы угловой скорости между двумя ведущими колесами.

В то время как блокирующее действие механического дифференциала с повышенным внутренним трением зависит от входного крутящего момента, у дифференциала вязкостного типа блокировка зависит от разницы скоростей ведущих колес. Когда разница скоростей очень мала, имеет место очень малое сопротивление, но сопротивление постепенно возрастает при увеличении разницы скоростей. По сравнению с дифференциалом с повышенным внутренним трением, этот дифференциал, по заявлению изготовителей, обеспечивает меньший износ шин, более легкое управление и меньшую нагрузку на компоненты трансмиссии.
Базовая конструкция вязкостного дифференциала похожа на конструкцию многодисковой муфты. Он состоит из корпуса и ступицы, а между ними располагается набор перфорированных металлических пластин (рис. 12.6). Пластины попеременно прикреплены к ступице и корпусу; последний также служит в качестве емкости для вязкой силиконовой жидкости. Термозащитное уплотнение, изготовленное из фторированной резины, изолирует силиконовую жидкость от смазочного масла в узле главной передачи и обеспечивает работу жидкости в течение всего срока службы муфты.

Механический дифференциал с повышенным внутренним трением

На рис. 12.4 изображено устройство одного из типов дифференциала, который соединён с ведомой шестерней главной передачи.
Многодисковые муфты, установленные позади каждой солнечной шестерни, имеют внутренний и внешний диски, соединенные шлицами с солнечной шестерней и корпусом, соответственно. Поскольку используются конические шестерни, должно развиваться осевое усилие, пропорциональное крутящему моменту, приложенному от ведомой шестерни главной передачи к дифференциалу. При наличии малого крутящего момента дифференциал будет функционировать обычным образом, но если крутящий момент увеличивается, на многодисковую муфту будет действовать нагрузка и она
будет препятствовать вращению солнечной шестерни при скорости, отличной от угловой скорости дифференциала (рис. 12.5).
Для увеличения нагрузки на многодисковую муфту добавлены следующие детали:

1. Шайба тарельчатой дисковой пружины между корпусом дифференциала и дисками каждой муфты, для обеспечения начальной нагрузки на диски.
2. Заостренный кулачок между корпусом и осями сателлитов. Приводящее усилие, приложенное от корпуса к оси, вынуждает оси сателлитов сдвигать сателлиты к боковым шестерням. Если применяются четыре сателлита, две отдельных оси сателлитов, имеющих гибкое соединение в центре и противоположно направленные кулачки, вынуждают сателлиты действовать на одну из муфт, а две других направляют усилие в противоположном направлении.
Автомобильный механик должен помнить работу этого типа дифференциала. Когда только одно из ведущих колес оторвано от земли, привод, передаваемый к этому колесу от двигателя, может заставить автомобиль двигаться вперед.

• < Полноприводные легковые автомобили
• Главные передачи заднего моста >

Дифференциал в авто: устройство, назначение, блокировки

Алина Деева

нашла дифференциал

Профиль автора

Представьте заднеприводную машину, которая разворачивается на асфальтированной парковке: руль до упора влево, она плавно трогается с места.

При этом заднее левое колесо будет вращаться очень медленно. Может показаться, что машина разворачивается вокруг него. Правое заднее колесо при этом будет крутиться гораздо быстрее: ему необходимо пройти большое расстояние. Все это возможно благодаря дифференциалу.

В этой статье мы разберемся, что с ним происходит в момент поворота, из чего дифференциал состоит, каким бывает и сколько денег придется потратить, если его нужно будет обслужить.

Что вы узнаете

• Как устроен дифференциал
• Где его искать на автомобиле
• Как он работает
• Какие бывают блокировки дифференциала
• Как понять, что с ним что-то не так
• Сколько стоит его обслужить

Рассылка для автолюбителей и тех, кто подумывает ими стать

Главное о том, сколько стоит владеть машиной, к чему быть готовым и как отстаивать свои права, — в вашей почте дважды в месяц. Бесплатно

Как устроен дифференциал

Дифференциал есть в трансмиссии любого современного автомобиля. Благодаря ему ведущая ось может вращать колеса с разной скоростью.

Вот как устроен классический межколесный дифференциал:

1. Корпус дифференциала. На нем закреплена ведомая шестерня редуктора.
2. Шестерни-сателлиты. Их обычно две, хотя на грузовых автомобилях может быть и четыре. Сателлиты закрепляют на оси внутри корпуса дифференциала.
3. Ось сателлитов — в виде единого стержня, если сателлитов два. Когда их четыре, ось в дифференциале крестообразная.
4. Две шестерни полуосей. К ним подходят полуоси колес.

Ведущая шестерня главной передачи передает крутящий момент на ведомую шестерню, которая закреплена на корпусе дифференциала. Внутри корпуса дифференциала на оси расположены сателлиты. Они начинают вращаться, если ведущие колеса, а значит, и шестерни полуосей, вращаются с разной скоростью. Источник: DRN Studio / Shutterstock Шестерни-сателлиты грузового межколесного конического дифференциала. Их четыре, поэтому ось сателлитов крестообразная. Фото: Miljan Zivkovic / Shutterstock

У автомобилей с задним приводом дифференциал размещен в корпусе заднего моста или редуктора. У переднеприводных автомобилей — в коробке передач. В полноприводной машине дифференциалов несколько, могут быть расположены как в корпусе КПП, так и в отдельном корпусе редуктора.

Дифференциалы бывают конические, цилиндрические и червячные. Они различаются типом зубчатой передачи шестерен, но общий принцип строения любого дифференциала одинаковый — планетарный редуктор.

Цилиндрический дифференциал устанавливают на полноприводные автомобили в качестве межосевого. У этого дифференциала обычно разное количество зубьев у шестерен приводов ведущих мостов, что обеспечивает неравномерное распределение крутящего момента между передним и задним мостом.

/guide/wheel-drive/

Какой привод выбрать: RWD, FWD, 4WD или AWD

Например, на внедорожниках крутящий момент распределяется в соотношении 60 к 40:

1. На заднюю ось передается 60% крутящего момента. На эту ось приходится часть веса кузова авто или рамы, частично трансмиссии, а при необходимости — прицепа.
2. На переднюю ось — 40%. На ней вес двигателя и отчасти трансмиссии.

Момент распределили в соответствии с развесовкой автомобиля, чтобы трансмиссия работала наиболее эффективно. Такую конструкцию называют несимметричной.

Червячный дифференциал можно использовать и как межосевой, и как межколесный. Он симметричный: на шестернях полуосей одинаковое количество зубьев, усилие на колеса распределяется в равном соотношении.

Конический дифференциал тоже симметричный, но его обычно ставят только в качестве межколесного.

Червячные шестерни-сателлиты дифференциала. Торсен третьего поколения. Источник: ютуб-канал Whats the Power

Где в автомобиле дифференциал

У переднеприводных автомобилей он находится в коробке передач вместе с главной передачей.

В авто с задним приводом дифференциал расположен в корпусе заднего редуктора. К нему от коробки передач подходит карданный вал.

У машин с полноценным полным приводом в трансмиссии три дифференциала: два межколесных и один межосевой — в раздаточной коробке между двумя ведущими осями. Если отдельной раздатки нет, межосевой дифференциал могут установить прямо в корпусе КПП. У полного привода системы парт-тайм — с жестко подключаемой осью — межосевого дифференциала нет, его роль выполняет муфта включения полного привода.

/guide/motor-po-kontraktu/

Как покупать б/у двигатели и коробки передач

Коробка передач переднеприводного автомобиля со снятыми шестернями и валами передач. Корпус дифференциала в картере справа, на него заклепками прикреплена ведомая шестерня главной передачи. Чтобы добраться до дифференциала у авто с передним приводом, придется разобрать коробку передач. Источник: ютуб-канал «Скорая помощь вашему агрегату» У авто с задним приводом межколесный дифференциал находится в корпусе заднего редуктора на ведущей задней оси. Фото: Sergey Nemirovsky / Shutterstock

Как работает дифференциал

Рассмотрим работу дифференциала в трех стандартных ситуациях: при движении по прямой, при повороте, при пробуксовке одного из ведущих колес.

При движении прямо:

1. Крутящий момент от ведущей шестерни главной передачи передается на ведомую шестерню и корпус дифференциала.
2. Сателлиты передают усилие на шестерни полуосей, но остаются при этом неподвижными.
3. Шестерни полуосей вращаются равномерно вместе с корпусом дифференциала, колеса вращаются с одинаковой скоростью.

Как работает автомобильный дифференциал, когда автомобиль едет прямо. Источник: ютуб-канал «Автоютуб»

Когда автомобиль поворачивает:

1. Ведущая шестерня главной передачи передает крутящий момент на ведомую шестерню.
2. Ведомая шестерня приводит в движение шестерни полуосей.
3. Шестерня полуоси того колеса, которое находится ближе к центру поворота, замедляется из-за большего сопротивления и начинает передавать усилие на сателлиты.
4. Шестерни-сателлиты начинают вращаться и ускоряют вращение шестерни полуоси внешнего колеса: того, что проходит внешний радиус поворота.
5. Ближнее к центру колесо начинает вращаться медленнее, внешнее колесо — быстрее.

Как работает дифференциал, когда автомобиль поворачивает. Источник: ютуб-канал «Инженер»

Как работает дифференциал, когда колесо пробуксовывает:

1. Шестерни полуосей начинают вращаться при передаче усилия от ведущей шестерни.
2. Шестерня полуоси того колеса, которое встречает наибольшее сопротивление, замедляется, в движение приходят сателлиты.
3. Благодаря сателлитам скорость вращения колеса с наименьшим сопротивлением увеличивается.

Получается, когда автомобиль одним ведущим колесом попадает на лед или застревает в грязи, дифференциал отдает большую скорость туда, где сопротивление меньше. В момент пробуксовки это как раз буксующее колесо. А колесо, которое стоит на твердой поверхности, наоборот, останавливается: у него сопротивление больше. В результате автомобиль никуда не едет. Чтобы решить эту проблему, в дифференциал стали устанавливать блокировки.

/guide/buksir/

Как правильно буксировать автомобиль

Как работает дифференциал, когда одно колесо пробуксовывает. Источник: ютуб-канал «Инженер»

Какие бывают блокировки дифференциалов

Блокировка дифференциала не дает передавать большую скорость на колесо с меньшим сопротивлением: так решается проблема пробуксовки. Блокировки бывают ручные или автоматические — такие дифференциалы называют самоблокирующимися. Автоматические блокировки тоже могут быть разными: например, блокировка с помощью вязкостной муфты или червячный дифференциал типа «торсен».

Ручная блокировка дифференциала встречается во внедорожниках с системой полного привода. В дифференциал устанавливают муфту, соединяющую корпус дифференциала с полуосью колеса. Для включения муфты используют пневматический, механический, гидравлический или электропривод. Включить блокировку можно при помощи кнопки в салоне или соответствующего рычага управления трансмиссией. Когда она срабатывает, колеса вращаются с одной скоростью — автомобиль перестает буксовать одним колесом.

/auto-what-happens/

Что происходит с авторынком в России: главное

Внедорожники с полным приводом ездят в том числе по асфальту, поэтому ручную блокировку нужно отключать сразу после того, как автомобиль съедет с плохой дороги. Если этого не сделать, есть риск повредить детали трансмиссии.

Муфта с электроприводом на дифференциале заднего моста Нивы 4 × 4. Источник: ютуб-канал Autogur73

Автоматические блокировки устанавливают и на легковые авто, и на внедорожники: они различаются принципом работы блокирующего устройства.

Вязкостные муфты установлены с обеих сторон редуктора по направлению к каждому из ведущих колес. Они состоят из двух пакетов дисков: один соединен с корпусом дифференциала, второй — с фланцем приводного вала. Корпус муфты, в котором находятся диски, заполняют специальным силиконом. При равномерном движении шестерен диски внутри муфты проворачиваются с одинаковой скоростью и не перемешивают силикон. Когда скорость одного из колес растет, диски начинают перемешивать силикон, он нагревается и становится вязким. Муфта почти полностью блокируется до тех пор, пока скорость колес не выравнивается.

Такую блокировку можно встретить в межосевых дифференциалах полноприводных авто — например, у Субару Импреза GG/G11. Но для настоящего бездорожья она не подойдет: муфта слишком чувствительна к перегревам, а силикон с увеличением пробега теряет свои свойства.

/pay-to-ride/

«Смотреть, как он хорошеет, потрясающе»: сколько стоит содержать личный автомобиль

Корпус вязкостной муфты межосевого дифференциала Субару Импреза. На заднем плане — фрикционные диски. Источник: ютуб-канал subarubox.28

Внутри червячных дифференциалов на месте шестерен-сателлитов устанавливают пары червячных шестерен. Из-за червячного зацепления зубьев такой сателлит может вращаться от ведомой шестерни, но не передает вращение на шестерню полуоси. Поэтому при большой разнице в скорости вращения полуосей червячные шестерни останавливаются, а дифференциал блокируется.

Наиболее распространенный дифференциал такого типа — дифференциал «торсен». У торсенов последних двух поколений все шестерни с червячным зацеплением, а сателлиты расположены вдоль корпуса дифференциала. В первом поколении червячными были только шестерни-сателлиты, и устанавливали их перпендикулярно полуосям. Такая конструкция считается самой мощной среди блокировок своего класса.

Червячные дифференциалы сейчас ставят на автомобили с полным приводом в качестве межколесных и межосевых. Хотя раньше их можно было встретить и у легковых автомобилей. Например, «Ауди» отказалась от торсенов в 2016 году, но до этого ставила их во все свои модели с полным приводом.

/audi-80-cheap-restore/

Как я бюджетно привела в порядок 30-летнюю Ауди 80

Имитацию блокировки дифференциала могут выполнять системы стабилизации автомобиля — ABS, ESP и так далее

Электронная система авто фиксирует изменение скорости вращения одного из колес, увеличивает давление в тормозной магистрали этого колеса и вынуждает дифференциал отдавать усилие другому колесу, так как оно начинает вращаться быстрее.

Подобными имитациями блокировки оснащают все современные автомобили с электронными вспомогательными системами.

/guide/anti-lock-braking-system/

Система ABS в машине: как она работает и как помогает при экстренном торможении

Как понять, что с дифференциалом что-то не так

Неисправности дифференциала напрямую влияют на управляемость автомобиля, поэтому очень важно следить за состоянием этого узла и вовремя обнаружить проблему. Если появился посторонний шум от трансмиссии, можно провести первичную проверку самостоятельно.

Для этого нужно вывесить ведущую ось, переключить передачу на нейтральную и прокрутить колеса. Сначала каждое само по себе, потом зафиксировать одно колесо и отдельно прокрутить второе. Если колеса свободно прокручиваются в обоих направлениях без шума и непонятных звуков — с дифференциалом все в порядке. Но если есть сомнения, лучше перестраховаться и заехать на диагностику в сервис.

Межосевой дифференциал таким образом не проверить, но существуют внешние признаки того, что с ним есть проблемы. Вот что еще может указывать на неисправности дифференциала:

1. Повышенный шум при увеличении нагрузки — признак износа ведомой шестерни.
2. Воющий гул во время работы дифференциала может указывать на износ сателлитов.
3. Хруст при различных нагрузках — признак износа подшипников дифференциала или полуосей.
4. Посторонние звуки и стук — из-за низкого уровня масла.
5. Масляные подтеки — износились сальники и прокладки.

/osmotr-avto/

Как осмотреть автомобиль с пробегом

Кроме того, если дифференциал находится в корпусе редуктора, слишком высокая температура поверхности редуктора тоже указывает на неисправность: возможно, нужно долить или заменить масло.

Сколько стоит обслужить или заменить дифференциал

Чаще всего в дифференциале приходится менять расходники: сальники, прокладки, подшипники, пары шестерен. Но бывают случаи, когда необходим более серьезный ремонт или замена узла полностью.

Стоимость расходных материалов для дифференциала

Дифференциал в сборе	От 100 000 Р
Блокировка дифференциала	От 10 000 Р за ручную до 100 000 Р за пневмо- или электроблокировку
Шестерни-сателлиты	Аналог — от 1500 Р, оригинал на иномарку — до 4000 Р
Сальники и прокладки	Аналог — от 150 Р, оригинал на иномарку — до 3000 Р

Дифференциал в сборе

От 100 000 Р

Блокировка дифференциала

От 10 000 Р за ручную до 100 000 Р за пневмо- или электроблокировку

Шестерни-сателлиты

Аналог — от 1500 Р, оригинал на иномарку — до 4000 Р

Сальники и прокладки

Аналог — от 150 Р, оригинал на иномарку — до 3000 Р

Стоимость работ, которые могут потребоваться при обслуживании дифференциала

Демонтаж и установка КПП переднеприводного авто	5000—7000 Р
Демонтаж и установка дифференциала в КПП переднеприводного авто	5000—7000 Р
Демонтаж и установка дифференциала в редуктор задней оси	4000—5000 Р
Замена сальников	От 1800 Р
Замена масла	От 600 Р

Демонтаж и установка КПП переднеприводного авто

5000—7000 Р

Демонтаж и установка дифференциала в КПП переднеприводного авто

5000—7000 Р

Демонтаж и установка дифференциала в редуктор задней оси

4000—5000 Р

Замена сальников

От 1800 Р

Замена масла

От 600 Р

Запомнить

1. Дифференциал позволяет колесам авто вращаться с разными скоростями — это необходимо на поворотах.
2. В авто с передним приводом дифференциал стоит прямо в КПП, с задним приводом — в корпусе заднего редуктора. У авто с полноценным полным приводом два межколесных и один межосевой дифференциал.
3. Проблему буксующего колеса решает блокировка дифференциала: дифференциал с блокировкой перераспределяет крутящий момент поровну между колесами.
4. Дифференциал дешевле вовремя обслуживать, чем менять целиком. Обязательно нужно обращать внимание на посторонние шумы в трансмиссии, подтеки масла на картере КПП или дифференциала, а также на управляемость автомобиля.

Дифференциал (механическое устройство) — Простая англоязычная Википедия, свободная энциклопедия

Переключить оглавление

Из простой английской Википедии, бесплатной энциклопедии.

Линейная схема дифференциальной передачи. (1) Зубчатый венец, (2) Шестерни, (3) Вал-шестерня, (4) Ведущая шестерня, (5) Правая ось, (6) Боковые шестерни, (7) Левая ось

Дифференциал представляет собой механическое устройство состоит из нескольких шестерен. Он используется практически во всех механизированных четырехколесных транспортных средствах. Он используется для передачи крутящего момента от карданного вала к ведущим колесам. Его основная функция — позволить ведущим колесам вращаться с разной скоростью вращения, позволяя колесам проходить повороты, продолжая получать мощность от двигателя. ^[1]

• Открытый дифференциал (OD) является наиболее распространенным типом. Он также является наименее дорогим. Открытый дифференциал позволяет автомобилю проходить повороты без волочения внешнего колеса. Однако мощность передается на колесо с наименьшим сцеплением с дорогой. Если это колесо находится на льду или другой скользкой поверхности, транспортное средство не будет двигаться вперед, а колесо с усилителем просто будет вращаться. В автомобилях с приводом на два колеса, если они имеют открытый дифференциал, они имеют только одно ведущее колесо. В полноприводных автомобилях с открытыми дифференциалами (обычно заводскими) только одно колесо на каждой оси приводит в движение автомобиль. Преимущества включают в себя редкое разрушение оси, меньший износ шин, и они бесплатны, поскольку большинство новых автомобилей поставляются с открытыми дифференциалами. ^[2]
• Дифференциал повышенного трения (LSD) решает эту проблему. Используя ряд сцеплений (называемых пакетом сцеплений), LSD допускает ограниченное проскальзывание колес, сохраняя при этом мощность на оба ведущих колеса. ^[3] LSD популярны в гоночных автомобилях, так как часто они выходят из поворота и нуждаются в ускорении без потери мощности на одно ведущее колесо. ^[3]
• А блокировка дифференциала (блокировка) способна блокировать два ведущих колеса на оси вместе. Преимущество в том, что оба колеса всегда имеют мощность. Недостатком является то, что поворачивать намного сложнее, так как оба колеса должны вращаться с одинаковыми оборотами. Таким образом, большинство шкафчиков должны быть отключены при резких поворотах. Шкафчики также могут создать для водителя некоторые опасные ситуации. Например, при движении по склону (движение поперек), если одно ведущее колесо теряет сцепление с дорогой, оба теряют сцепление с дорогой, и автомобиль может скользить вниз по склону. Водителей часто предупреждают, чтобы они не пересекали склон, если поверхность рыхлая или скользкая. ^[4] Локеры могут включаться и выключаться механически, электронным способом (электронный шкафчик) или с помощью сжатого воздуха (воздушный шкафчик). Шкафчики желательны на внедорожниках, но обычно бесполезны на улицах и шоссе.
• Катушка представляет собой открытый дифференциал, в котором оси механически скреплены друг с другом. ^[2] Это не позволяет ни одному из колес двигаться быстрее или медленнее на поворотах. Это дешево и практически не увеличивает вес автомобиля, но обычно ограничивается соревнованиями по бездорожью и ездой по бездорожью. ^[2] Нежелательны для езды по улице, т.к. будут «чирикать» шинами при поворотах. ^[2]

1. ↑ «Как работает дифференциал?». Изучайте инженерное дело. Архивировано из оригинала 8 мая 2016 года. Проверено 13 мая 2016 года.
2. ↑ ^{2.0 2.1 2.2 2.3} Дэвид Кеннеди (1 апреля 2004 г.). «Открытый дифференциал против катушки — различия дифференциала». Четырехколесная сеть. Проверено 13 мая 2016 г.
3. ↑ ^{3.0 3.1} «Дифференциалы и дифференциалы повышенного трения (LSD)». drivefast.net. Архивировано из оригинала 9 октября 2015 года. Проверено 13 мая 2016 года.
4. ↑ «Пересечение склона». Курс Эда Висконсинского квадроцикла / Offroad-ed.com. Архивировано из оригинала 19 сентября 2015 года. Проверено 13 мая 2016 года.

• Как работает дифференциал и типы дифференциалов, YouTube
• Как работает воздушная камера, YouTube
• За углом — Как работает дифференциальное рулевое управление (1937)

Дифференциал | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• В этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные проблемы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.