Устройство, которое распределяет поток мощности от двигателя до других элементов трансмиссии, называется дифференциалом повышенного трения. Для автомобилей с приводом на одну ось используют всего один дифференциал – межколесный, а в полноприводных таких дифференциалов целых три – два межколесных и межосевой. Классический дифференциал повышенного трения.
Его устанавливают в картерах главных передач, и получается крутящий момент от ведомой шестерни. В самом корпусе дифференциала располагаются сателлиты – конические шестерни, которые крепятся с шестернями и соединены с полуосями, которые, в свою очередь, отвечают за вращение ведомых колес. При движении по хорошей ровной дороге угловые скорости ведущих колес являются одинаковыми, что не вызывает движения сателлитов вокруг своей оси. В случае, когда колеса поворачиваются или происходит движение по неровностям, начинают свое вращение сателлиты, и получается перераспределение крутящего момента. Какой дифференциал повышенного трения лучше для автомобиля? Какой дифференциал выбрать зависит от индивидуальных условий эксплуатации автомобиля.
Принудительная блокировка.
На автомобилях, которые предназначены для движения по бездорожью, устанавливаются дифференциалы со специальными конструкциями. Довольно часто используют дифференциалы с так называемой, принудительной блокировкой. Благодаря специальному приводу в них на время останавливается вращение сателлитов, а колеса автомобиля начнут вращение с одинаковой скоростью. Стоит сказать, что машина с заблокированным дифференциалом на непрямой дороге будет расходовать больше топлива, а также будет интенсивный износ шин, что, в свою очередь, влечет за собой цену эксплуатации автомобиля, что может повлиять на цену такси в Москве.
Самоблокирующиеся дифференциалы.
Для того, чтобы упростить процесс управления, используют самоблокирующиеся дифференциалы. На сегодняшний день, в основном, используется четыре вида таких блокировок: дисковая (фрикционная, повышенного трения), вязкостная (вискомуфты) и винтовая (червячная). В наиболее современных разработках идет использование электронных систем контроля проскальзывания колес, которые основаны на том, что применяется система датчиков вращения и используются штатные тормоза.
Дисковая блокировка.
Дифференциалы с фрикционными муфтами бывают двух наиболее выделяющихся конструкций. В первом из них применяется одна муфта, а во втором – две.
Если сателлиты не вращаются, то усилие к полуосям будет передано как в простом дифференциале.
Вязкостная блокировка.
Принцип действия такой блокировки схож с дисковой. Вся гидравлическая муфта выполнена из большого числа дисков, у которых липкие рабочие поверхности. Благодаря тому, что эта жидкость особо вязкая на силиконовой основе она может отвердевать, когда диски нагреваются, от них передается крутящий момент в зависимости от того, какие частоты вращения входных и выходных валов. Если одна полуось начинает вращаться быстрее, чем другая, происходит нагрев.
Особенность конструкции состоит в том, что если колесо долго буксует, блокирующая муфта с вязкой жидкостью работает сначала мягко, а после эффективность блокировки возрастает.
Винтовая блокировка.
Она действует так: винты в обычном режиме спокойно обкатываются вокруг центральной шестерни. Если момент изменяется, винты проходят в крайнее положение и крепятся в эксцентричных пазах.
Кулачковая блокировка.
Эта блокировка начинает свою работу, когда возникает разность в скорости вращения колес.
Межколесный дифференциал.
Управление автомобилем, который оборудован самоблокирующимся межколесным дифференциалом, который блокируется сам, имеет свои особенности. Например, автомобиль при повороте на скользкой дороге, может создавать избыточную поворачиваемость, а при сильном разгоне на смешанном покрытии можно уйти в сторону от нужного направления.
Межосевой дифференциал и его блокировки.
Когда отсутствует межосевое разделение мощности нужно отключить передний мост, для того, чтобы произошло вращение передних и задних колес с разными угловыми скоростями.
Вообще на то, что колеса меняют свой путь, могут влиять разные факторы: углы увода шин, их скольжение, нагрузка на колеса, давление воздуха. Понятно, что соотношение между путями, которые проходят колеса переднего и заднего мостов, тоже будет меняться при движении.
Водитель может воспользоваться блокировкой для того, чтобы преодолеть труднопроходимый участок дороги, когда же он вернется на шоссе нужно снять блокировку межосевого дифференциала. В настоящее время, кроме механического, могут применяться и другие виды приводов (электрический, пневматический, гидравлический), а процесс включения состоит лишь в простом нажатии кнопки на панели.
Самоблокирующиеся межосевые дифференциалы.
По принципу работы они похожи с межколесными, но, однако, есть отличия в их условиях и задачах. Например, когда автомобиль поворачивает, относительно корпуса дифференциала забегающим всегда будет вал, который является передающим моментом на управляемой оси, такая кинематика поворота машины четырьмя ведущими колесами. Из этого следует, что коэффициент блокировки, при забегании приводного вала управляемого моста, лучше иметь невысоким, а при забегании (буксовании) неуправляемого моста больше – это и есть самоблокирующийся дифференциал с несимметричными блокирующими свойствами.
Дифференциал, который может автоматически блокироваться гидравлической муфтой с вязкой жидкостью, очень сильно может реагировать на поверхность дороги, обеспечивая более ровную скорость машины, к тому же вероятность застревания становится меньше. Когда автомобиль тормозит, такой межосевой дифференциал останавливает блокирование колеса одного моста относительно другого колеса, которое может привести к потере устойчивости.
Подключаемый передний мост.
У многих производителей различных внедорожников является нормой использование схемы с подключаемым передним мостом. В таких случаях межосевого дифференциала, обычно нет, а в полноприводном режиме между мостами установится жесткая кинематическая связь. Тогда производитель порекомендует включать передний мост исключительно в тяжелых условиях дороги, когда возникает возможность пробуксовки.
