Стандартный дифференциал. Принцип действия

• Стандартный дифференциал применяется на ведущих мостах переднеприводных, заднеприводных и полноприводных автомобилей. Принцип действия обычного дифференциала всем известен, коснемся основных интересующих нас моментов, а именно крутящего момента и угловых скоростей колес. Обычный дифференциал распределяет момент между обоими колесами всегда ОДИНАКОВО 50/50, но позволяет вращаться колесам с разными угловыми скоростями друг относительно друга, когда это необходимо. И когда пишут, что при вывешивании, пробуксовке, попадании на лед и т.д. одного из колес обычный дифференциал перераспределяет момент на это колесо, это не верно. Даже в этом случае момент на обоих колесах одинаковый. При потере сцепления одним из колес падает момент сопротивления, его раскрутка (увеличение угловой скорости) происходит без существенного увеличения момента, и двигатель просто «прогазовывает» , соответственно, такой же маленький момент передается и на колесо, находящееся в хороших условиях сцепления , но этого момента, зачастую, недостаточно, что бы сдвинуться с места, колесо будет стоять, а противоположное - вращаться с удвоенной угловой скоростью. Еще раз повторим – момент на обоих колесах будет одинаковый, просто он недостаточен для страгивания автомобиля с места.
• Рассмотрим второй случай, который интересует нас больше, так как он имеет непосредственное отношение к автомобильным спортивным дисциплинам (кольцо, ралли). Предположим, в повороте машина имеет настолько хорошее сцепление с дорогой, что одно из ведущих колес почти или полностью разгружено (может оторваться от дороги). Соответственно, если нажать на газ, это колесо будет впустую буксовать, и второе, нагруженное ведущее колесо, также не получит полезного крутящего момента для разгона, поворот будет пройден на меньшей скорости. Для того что бы избежать этого, нам нужно искусственно нагрузить или заблокировать колесо, имеющее меньшее сцепление с дорогой. Здесь нам и поможет самоблокирующийся дифференциал.

Самоблокирующиеся дифференциалы делятся на два основных вида: дисковые и винтовые (червячные)

Винтовая блокировка дифференциала.

Наибольшее распространение для автомобилей ВАЗ получили винтовые блокировка дифференциала типа «Квайф». Автором этой конструкции является англичанин Rod Quaife. Принцип действия – вместо прямозубых сателлитов используются косозубые, или так называемая гипоидная передача. Не будем особо вдаваться в конструкцию, нам важны плюсы и минусы данного типа блокировки дифференциала.

В первую очередь, винтовые самоблокирующиеся дифференциалы делятся на дифференциалы с преднатягом и дифференциалы без преднатяга.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал без преднатяга.

В них блокировка осуществляется за счет увеличения сил трения в червячных передачах с увеличением момента, то есть если поворот проходится на нейтральной передаче или одно из колес полностью вывешено - блокировка не происходит, так как не возникает момент для прижатия червяков к стенкам. Данный вид блокировки имеет место быть когда колеса находятся на разных покрытиях (одно на асфальте, другое, например, на льду) и оба колеса оказывают сопротивление, в следствии чего на самоблоке появляется момент, который прижимает винты к стенке блокировки, и, затем, момент с колеса на льду перераспределяется на колесо на асфальте. Из этого можно сделать вывод, что данный вид блокировки дифференциала пригоден только для гражданской езды для улучшения проходимости на бездорожье и в зимний период.

Винтовые блокировка дифференциала с преднатягом.

Винты в таких блокировках заведомо поджаты тарельчатыми пружинами так, что трение мешает свободному проворачиванию колес относительно друг друга. Цель преднатяга – создать дополнительное трение, которое в случае, например, с полностью вывешенным колесом, поможет все таки сдвинуться с места (обычно преднатяг на гражданских автомобилях выставляют в пределах 4 кг). То есть в винтовой блокировке к трению в червячной паре прибавляется трение от усилия пружин. Блокировка с преднатягом ухудшает поворачиваемость, но повышает ускорение в поворотах. В винтовом самоблокирующемся дифференциале ВАЗ с преднатягом разумный баланс между этими явлениями.

Дисковая блокировка ВАЗ

У дискового самоблокирующегося дифференциала полуоси между собой связаны силой трения дисков. Эта сила трения обеспечивает преднатяг значительно больший, чем на винтовых. Об этом, в частности, свидетельствует «треск» блокировки в поворотах. Откуда он берется? Что бы преодолеть трение дисков и провернуть их, привод под действием момента скручивается преодолевает силу трения дисков, диск проворачивается , получается щелчок, и так на всем протяжении поворота. Дисковая блокировка обеспечивает больший преднатяг относительно винтовой, поэтому именно она и используется в автоспорте, так как может (в зависимости от передачи, на которой проходится поворот) на 100 % нагрузить нужное нам колесо.