Диференциал это необходимая часть всех четырехколесных транспортных средств
Сила от двигателя подается на колеса через карданный вал. Главный смысл дифференциала - позволять этим колесам вращаться с разной скоростью, заодно передавая мощность от двигателя.
Рассмотрим действие колес в повороте.
В сравнении с правым, левое колесо должно пройти бОльшую дистанцию и должно вращаться с бОльшей скоростью. Если колеса будут соеденены с валом жестко, им нужно проскальзывать, чтобы осуществить поворот. Тут-то понадобится дифференциал. Отдавая мощность на оба колеса, дифференциал позволяет левому и правому колесу вращаться с разной скоростью.
Рассмотрим, как дифференциал позволяет добиться этого, шаг за шагом, используя простую конструкцию.
Мощность от мотора передается через коническую шестерню на кольцевую шестерню . С шестернями - сателлитами, которые находятся в самом сердце дифференциала соединена кольцевая шестерня.
Шестерни - сателлиты могут свободно выполнять вращения двух типов:
- вместе с кольцевой шестерней
- вокруг своей оси
Между двумя боковыми шестернями зажаты шестеренки - сателлиты с двух сторон. И получается, что через коническую шестерню мощность от двигателя передается на левое и правое колеса.
Сейчас давайте рассмотрим разные ситуации. Если автотранспорт движется прямо, то сателлиты вращаются параллельно кольцевой шестерни и вращаются вокруг своих осей. Принуждая вращаться, сателлиты будут толкать боковые шестерни и обе будут вращаться с одинаковой скоростью. То есть, если автотранспортное средство передвигается прямо, связка сателлит - боковая шестерня перемещаются совместно, как при жестком соединении.
Теперь рассмотрим ситуацию при повороте на право. Тут сателлит играет ключевую роль. Параллельно общему вращению с кольцевой шестерней, он также вращается вокруг своей оси. То есть сателлит реализовывает комбинированное вращение. Очень любопытно воздействие этого вращения на боковую шестерню.
Боковая шестерня должна иметь периферийную скорость вращения такую же, что и шестерня - сателлит. если соединена верно.
Сумма скоростей двух вращений - это периферийная скорость на левой стороне сателлита, когда сателлит вращается вокруг своей оси, и совместно с кольцевой шестерней. А на правой стороне - это разность двух скоростей вращения. То есть левая боковая шестерня будет вращаться быстрее, чем правая боковая шестерня. Вот как вращение левого и правого колес с разной скоростью обеспечивает дифференциал .
Соответственно, сателлит вращается в обратном направлении - при повороте налево, . Чтобы справляться с нагрузкой, дополняется еще один сателлит. Для тежелых машин, также используются конструкции с четырьмя шестернями - сателлитами.
Помимо того, что дифференциал позволяет колесам вращаться на разных скоростях, у него есть еще две функции. Первая - это понижение скорости вращения на переходе с конической шестерни на кольцевую, что увеличивает вращательный момент. Вторая функция - поворот передачи мощности на 90 градусов.
Рассмотренные нами тип дифференциала называется свободным или простым дифференциалом. Он позволяет колесам вращаться с разными скоростями, но у него есть один большой недостаток.
Рассмотрим ситуацию, когда одно из колес транспортного средства находится на поверхности с хорошим сцеплением, а другое на скользком участке. В таком случае свободный дифференциал будет передавать бОльшую часть мощности на скользящее колесо и машина не сможет сдвинуться с места. Чтобы решить эту проблему, изобрели дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (ДПВС).
Работа дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением (ДПВС)
Итак, чтобы решить проблему, нужно ограничить независимости (или относительные вращения) между левой и правой полуосями. Технология, котороая часто используется в ДПВС - на основе пакетов сцепления.
Сначала давайте поговорим об этой конструкции и ее особенностях. Кроме компонентов, которые являются основными, в ДПВС также есть наборы фрикционных и стальных пластин, которые расположены между шестерней сбоку и корпусом. Фрикционные диски соединены боковой шестерней, так они всегда вращаются совместно.
У стальных пластин есть выступы, которые помещаются в пазы корпуса, чтобы иметь возможность вращаться вместе с корпусом.
Сила трения внутри заставит механизм вращаться как единую конструкцию, если какой-то из пакетов сцепления хорошо сдавлен, . Вращение от корпуса напрямую передается соответствующей полуоси, при хорошем сдавливании, потому что стальные пластины фиксируются с корпусом, а фрикционные диски с боковой шестерней.распорная пружина устанавливается пространстве между боковыми шестернями. Всегда разжимаясь, она сдавливает элементы сцепления вместе.
Как мы поняли, боковые шестерни и сателлиты конусообразные, это сделано с определенной целью. Помимо центробежной силы появляются осевые силы, кода крутящий момент передается через систему конических шестерен. Осевая сила стремится разделить шестерни. Боковая шестерня и полуось - это две отдельные детали.
Для того, чтобы перемещаться вдоль полуоси, у боковой шестерни есть небольшой люфт. Поэтому при передачи высокого вращения через сателлитную систему боковой шестерни, также большая сила разделения воздействует на пакет сцепления. Эта сила прижимает и фиксирует компоненты сцепления со стенкой корпуса.
Теперь вернемся к изначальной проблеме. Вращение передается на колесо, которое находится на поверхности с хорошим сцеплением и эта сила вращения будет больше, поэтому сила тяги, которая появляется благодаря силе разделения конических шестерней, тоже будет большой на этой стороне. Таким образом, сцепление будет сильно сжато, если на стороне колеса высокая нагрузка, а его компоненты будутзафиксированы. Так на нагруженную полуось будет приходитьмощность от корпуса дифференциала - через пакет сцепления. И обратно, сцепление на стороне не нагруженного колеса еще не задействовано, поэтому на эту сторону будет ограничена передача мощности .
Использование моторной присадки для бесперебойной работы дифференциала
Так транспортное средство сможет преодолеть проблему разной силы сцеплениия с поверхностью. Тем не менее, при повороте, ДПВС может работать как обычный дифференциал. В этом случае сила тяги, возникающая из-за силы разделения конических шестерен, не будет такой большой. Так что пластины в пакете сцепления легко преодолеют силу трения и будут проскальзывать относительно друг друга. Следовательно, правое и левое колеса смогут вращаться с разными скоростями, так же как и в свободном дифференциале.
Как видно из вышесказанного, насколько важна хорошая работа системы. Присадки и смазки Супротек разработаны мпециально для того, чтобы уберечь мотор и его детали от износа и сохранить рабочие характеристики в исправном состоянии.
