При движении автомобиля в поворотах и по неровностям дороги колёсаведущей оси проходят путь разной длины. Чтобы шины не проскальзывали поповерхности дороги, колёса должны вращаться с разными скоростями.
Дифференциал — механизм, позволяющий колёсам ведущей осивращаться с разными скоростями и одинаковым (или разным), подводящимсяк ним, крутящим моментом. В трансмиссии автомобилей с однойведущей осью дифференциал устанавливается между приводами колёс(межколёсный дифференциал). В полноприводных автомобилях он можетнаходиться и между ведущими осями (межосевой дифференциал). Сила тягина колесе зависит от радиуса колеса и подводимого к нему крутящегомомента.
Произведение силы тяги на динамический радиус колеса даёт тот крутящиймомент, который дифференциал должен передать на колёса. Когда сцеплениес дорогой слабое или одно колесо вывешено (разгружено), крутящий моменти сила тяги на колесе очень малы или отсутствуют, автомобиль не сможетпродолжить движение. Это особенность дифференциала с коническимишестернями, получившего широкое распространение на легковыхотечественных автомобилях. Этот вид дифференциала называютсимметричным, так как он поровну распределяет крутящий момент междуколёсами. Это происходит потому, что сателлит работает как равноплечийрычаг и передаёт только равные усилия к шестерням полуоси, асоответственно и к ведущим колёсам. Если одно из колёс имеет малоесцепление с дорожным покрытием, то эффективный крутящий момент на нёмнебольшой, соответственно симметричный дифференциал подведёт такое жеусилие к другому колесу. То есть, если одно колесо буксует, сила тягина втором равна нулю, что отрицательно сказывается на проходимости.
-
ТД "Интен". Официальный дистрибьютор компании Шеврон Лубрикантс.
www.inten.ru
Для её улучшения на автомобилях применяют полную или частичнуюблокировку дифференциалов, степень которой оценивают коэффициентомблокировки. Коэффициент блокировки (Кб) — соотношение крутящего моментана отстающем колесе к моменту на забегающем колесе. Его величина длясимметричного дифференциала всегда равна 1, для дифференциаловповышенного трения от 1 до 5. Чем больше Кб, тем лучше проходимостьавтомобиля. То есть, при Кб = 3 момент на отстающем колесе будет в трираза больше, чем на буксующем, а при Кб = 5 — в пять раз. Но момент наколесе в эту секунду будет возможным от 20 до 70%, в зависимости отвозможности блокирующего механизма.
Существует несколько видов дифференциалов повышенного трения:
1. ДИФФЕРЕНЦИАЛ С ПОЛНОЙ БЛОКИРОВКОЙ
Пример — блокировка межосевого дифференциала на ВАЗ-2121. Приводится вдействие водителем принудительно. Угловые скорости колёс здесь всегдаравны, что противоречит условиям движения автомобиля по кривой,приводит к износу резины и ухудшению управляемости по твёрдомупокрытию.
2. МНОГОДИСКОВЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ
Симметричные дифференциалы,имеющие в своей конструкции подпружиненные пакеты фрикционных дисков.Имеют статический преднатяг (момент срабатывания) от 2 до 12 кг/м.Используются в автоспорте, быстро изнашиваются, требуют вмешательствадля восстановления рабочих характеристик после каждой гонки.
3. ВИСКОМУФТА
Полностью герметичный агрегат, с фрикционнымидисками, один из которых имеет жёсткую кинематическую связь с корпусом,другие с валом. Диски имеют отверстия и каналы для увеличенияжидкостного трения. Всё это внутри заполнено силиконовой жидкостью,которая обладает высокой вязкостью и заполняет корпус на 80-90%. Узелнеремонтируемый, т. к. количество и вязкость жидкости определяютхарактеристики вискомуфты. При утечке жидкости, муфта подлежит замене.
4. «ТОРСЕН»
От англ.»TORQUE»- крутящий момент и «SENSING»-чувствительный, то есть чувствительный к крутящему моменту. Сателлитырасположены в корпусе перпендикулярно его оси, объединены между собойпопарно с помощью прямозубого зацепления, а с полуосевыми шестернямисвязаны червячным зацеплением. В повороте полуосевая шестерня,связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацеплениесателлит, он, в свою очередь, вращает второй сателлит и шестернюполуоси. Такой жесткой кинематической связью колёсам автомобиляобеспечивается возможность вращаться с разной скоростью. Силы трения,возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колёсах,осуществляют блокировку дифференциала. Недостаток конструкции –сложность изготовления, сборки агрегата в целом и ремонта.Конструкция зарегистрирована под торговой маркой «QUIFE». Сателлитырасположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса. Причём оникрепятся не на осях, а находятся в закрытых с обеих сторон отверстияхкорпуса. Правый ряд сателлитов (их может быть от 3 до 5) входит взацепление с правой шестерней полуоси, левый — с левой. Кроме того,сателлиты из разных рядов зацепляются между собой через один. Всезубчатые колёса имеют винтовые зубья, один и тот же модуль и уголпрофиля. Количество сателлитов и число зубьев шестерни полуоси должнобыть связано условием собираемости агрегата в целом. Когда одно изколёс начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня начинаетвращаться медленнее корпуса дифференциала и поворачивать входящий с нейв зацепление сателлит. Он передаёт движение связанному с ним сателлиту,а тот в свою очередь, на полуосевую шестерню. Так обеспечиваются разныеобороты колёс в повороте. Благодаря разности крутящих моментов наколёсах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы,прижимающие полуосевые шестерни и сателлиты торцами к корпусу иликрышкам и разделителю. За счёт этого возникают силы трения,осуществляющие блокировку, что увеличивает силу тяги автомобиля,повышая его проходимость. Величина Кб зависит от угла наклона зубьевшестерен. Изменяя на стадии проектирования угол наклона зубьев («уголспирали»), изменяют Кб в зависимости от характеристик автомобиля иусловий его эксплуатации и применения. Дифференциалы такого типаполучили наибольшее распространение в тюнинге.
