Трансмиссия и дифференциал: устройство, виды и принцип работы

Дифференциал автомобиля – назначение, устройство, принцип работы

Дифференциал предназначен для передачи, изменения и распределения крутящего момента между двумя потребителями и обеспечения, при необходимости, их вращения с разными угловыми скоростями.

Дифференциал является одним из основных конструктивных элементов трансмиссии. Расположение дифференциала в трансмиссии автомобиля:

• в заднеприводном автомобиле для привода ведущих колес – в картере заднего моста;
• в переднеприводном автомобиле для привода ведущих колес – в коробке передач;
• в полноприводном автомобиле для привода ведущих колес – в картере переднего и заднего мостов;
• в полноприводном автомобиле для привода ведущих мостов – в раздаточной коробке.

Дифференциалы, используемые для привода ведущих колес, называются межколесными. Межосевой дифференциал устанавливается между ведущими мостами полноприводного автомобиля.

Конструктивно дифференциал построен на основе планетарного редуктора. В зависимости от вида зубчатой передач, используемой в редукторе, различают следующие виды дифференциалов: конический, цилиндрический и червячный.

Конический дифференциал применяется в основном в качестве межколесного дифференциала. Цилиндрический дифференциал устанавливается чаще между осями полноприводных автомобилей. Червячный дифференциал, ввиду своей универсальности, может устанавливаться как между колесами, так и между осями.

Устройство дифференциала рассмотрено на примере самого распространенного конического дифференциала. Составные части дифференциала являются характерными и для других видов дифференциалов. Конический дифференциал представляет собой планетарный редуктор и включает полуосевые шестерни с сателлитами, помещенные в корпус.

Корпус (другое наименование – чашка дифференциала) воспринимает крутящий момент от главной передачи и передает его через сателлиты на полуосевые шестерни. На корпусе жестко закреплена ведомая шестерня главной передачи. Внутри корпуса установлены оси, на которых вращаются сателлиты.

Сателлиты, играющие роль планетарной шестерни, обеспечивают соединение корпуса и полуосевых шестерен. В зависимости от величины передаваемого крутящего момента в конструкции дифференциала используется два или четыре сателлита. В легковых автомобилях применяется, как правило, два сателлита.

Полуосевые шестерни (солнечные шестерни) передают крутящий момент на ведущие колеса через полуоси, с которыми имеют шлицевое соединение. Правая и левая полуосевые шестерни могут иметь равное или различное число зубьев. Шестерни с равным числом зубьев образуют симметричный дифференциал, тогда как неравное количество зубьев характерно для несимметричного дифференциала.

Симметричный дифференциал распределяет крутящий момент по осям в равных соотношениях, независимо от величины угловых скоростей ведущих колес. Благодаря этим свойствам симметричный дифференциал используется в качестве межколесного дифференциала.

Несимметричный дифференциал делит крутящий момент в определенном соотношении, поэтому устанавливается между ведущими осями автомобиля.

Работа дифференциала

В работе симметричного межколесного дифференциала можно выделить три характерных режима:

1. прямолинейное движение;
2. движение в повороте;
3. движение по скользкой дороге.

При прямолинейном движении колеса встречают равное сопротивление дороги. Крутящий момент от главной передачи передается на корпус дифференциала, вместе с которым перемещаются сателлиты. Сателлиты, обегая полуосевые шестерни, передают крутящий момент на ведущие колеса в равном соотношении. Так как сателлиты на осях не вращаются, полуосевые шестерни движутся с равной угловой скоростью. При этом частота вращения каждой из шестерен равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

При движении в повороте внутреннее ведущее колесо (расположенное ближе к центру поворота) встречает большее сопротивление, чем наружное колесо. Внутренняя полуосевая шестерня замедляется и заставляет сателлиты вращаться вокруг своей оси, которые в свою очередь увеличивают частоту вращения наружной полуосевой шестерни. Движение ведущих колес с разными угловыми скоростями позволяет проходить поворот без пробуксовки. При этом, в сумме частоты вращения внутренней и наружной полуосевых шестерен всегда равна удвоенной частоте вращения ведомой шестерни главной передачи. Крутящий момент, независимо от разных угловых скоростей, распределяется на ведущие колеса в равном соотношении.

При движении по скользкой дороге одно из колес встречает большее сопротивление, тогда как другое проскальзывает — буксует. Дифференциал, в силу своей конструкции, заставляет вращаться буксующее колесо с увеличивающейся скоростью. Другое колесо при этом останавливается. Сила тяги на буксующем колесе, по причине низкой силы сцепления, мала, поэтому и крутящий момент на этом колесе тоже мал. А так как дифференциал у нас симметричный, то на другом колесе крутящий момент тоже будет небольшим. Тупиковая ситуация – автомобиль не может сдвинуться с места.

Для продолжения движения необходимо увеличить крутящий момент на свободном колесе. Это осуществляется с помощью блокировки дифференциала.

Дифференциал КПП: назначение, устройство, принцип работы

Дифференциал — механизм в устройстве трансмиссии, который необходим для передачи, преобразования и распределения крутящего момента. В случае с автомобилем, дифференциал отвечает за распределение момента между ведущими колесами, а также позволяет колесам вращаться с разной угловой скоростью при определенных условиях.

Содержание статьи

• Где находится дифференциал в устройстве трансмиссии автомобиля, виды дифференциалов
• Устройство дифференциала и принцип работы

Где находится дифференциал в устройстве трансмиссии автомобиля, виды дифференциалов

Как известно, автомобили бывают переднеприводными, заднеприводными, а также полноприводными. Что касается места расположения дифференциала:

• если привод реализован на передние колеса, дифференциал находится в самой коробке передач;
• на заднеприводном авто дифференциал устанавливается в картере заднего моста;
• в автомобилях с полным приводом для привода ведущих колес дифференциал стоит в картере переднего и заднего моста, а для привода ведущих мостов механизм устанавливается в раздаточной коробке (раздатке).

Также дифференциалы бывают межколсесными и межосевыми. Если дифференциал использован для привода ведущих колес, это межколесный дифференциал. Межосевой дифференциал располагается между ведущими мостами применительно к автомобилям с полным приводом.

Что касается устройства и особенностей конструкции, в основу дифференциала положен планетарный редуктор. С учетом типа зубчатой передач, которая применена в редукторе, дифференциал (редуктор) может быть: коническим, цилиндрическим, червячным. Теперь давайте рассмотрим устройство и принцип работы дифференциала более подробно.

Устройство дифференциала и принцип работы

Начнем с первого типа. Конический дифференциал зачастую выполнят функцию межколесного дифференциала. Цилиндрический дифференциал обычно встречается на полном приводе и ставится между осями. Червячный дифференциал универсален, что позволяет ставить механизм как между колесами, так и использовать в качестве межосевого.

При этом наиболее распространенным является конический дифференциал, а базовые элементы его конструкции активно используются и в устройстве других типов дифференциалов. По этой причине рассмотрим устройство и принцип работы конического дифференциала в качестве примера.

• Итак, конический дифференциал, как уже было сказано выше, фактически является планетарным редуктором. В конструкцию включены полуосевые шестерни и сателлиты, которые находятся в корпусе (чашке дифференциала).

На корпус от главной передачи передается крутящий момент, затем через сателлиты происходит его передача на полуосевые шестерни. Также на корпусе крепится ведомая шестерня главной передачи (крепление жесткое). В корпусе установлены оси, на осях вращаются сателлиты.

Сами сателлиты, которые реализуют функцию планетарной шестерни, позволяют соединить корпус и полуосевые шестерни. С учетом того, какую величину крутящего момента нужно передать, в конструкцию дифференциала могут интегрировать 2 или 4 четыре сателлита.

Солнечные (полуосевые шестерни) осуществляют передачу крутящего момента на ведущие колеса автомобиля. Передача происходит через полуоси, соединение полуосевых шестерен и полуосей выполнено через шлицы.

Полуосевые шестерни бывают левыми и правыми, с одинаковым или разным количеством зубьев. Если число зубьев одинаковое, тогда это симметричный дифференциал, разное количество зубьев на левой и правой шестерне используется в устройстве несимметричных дифференциалов.

В первом случае симметричный дифференциал позволяет распределять крутящий момент по осям в равной степени, причем независимо от величины угловых скоростей ведущих колес.

Такой дифференциал используют для установки между колесами (симметричный межколесный дифференциал). Несимметричный дифференциал способен разделять крутящий момент в том или ином соотношении. Данная особенность позволяет использовать его между ведущими осями.

Теперь перейдем к принципам работы дифференциала. Прежде всего, симметричный дифференциал работает в трех основных режимах. Первый режим – движение по прямой, второй — движение в повороте, третий — езда по дорогое с плохим сцеплением (грязь, лед и т.д.).

Когда автомобиль движется прямо, колеса испытывают равнозначное  сопротивление. Происходит передача крутящего момента от главной передачи на корпус дифференциала. Вместе с корпусом перемещаются сателлиты, которые, в свою очередь, осуществляют передачу момента на ведущие колеса.

С учетом того, что вращения сателлитов на осях не происходит, движение полуосевых шестерен осуществляется с равной угловой скоростью, частота вращения левой и правой шестерни равна частоте вращения ведомой шестерни главной передачи.

Однако если машина заходит в поворот, колесо, которое находится ближе к центру (внутреннее ведущее) нагружается сильнее и начинает испытывать большее сопротивление сравнительно с наружным колесом (дальним от центра поворота).

В результате роста нагрузки внутренняя полуосевая шестерня несколько замедляет вращение, а это приводит к тому, что сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси. Такое вращение сателлитов приводит к увеличению частоты вращения наружной полуосевой шестерни.

• На практике возможность движения ведущих колес с разными угловыми скоростями делает возможным прохода поворота без пробуксовок. Кстати, крутящий момент все равно распределяется на ведущие колеса равнозначно.

Если же автомобиль забуксовал в грязи, в снегу или на льду, одно колесо испытывает большее сопротивление, чем другое. В этом случае дифференциал (благодаря своей конструкции) инициирует ускоренное вращение буксующего колеса, тогда как другое колесо замедляется.

Однако недостаточная сцепка с покрытием не позволяет получить большой крутящий момент на буксующем колесе, а особенность работы симметричного дифференциала не позволит также развить нужный момент на другом колесе. Часто в этом случае машина попросту не может продолжить  дальнейшее движение.

Выходом из ситуации становится необходимость увеличения крутящего момента на колесе, которое не буксует. Для этого дифференциал необходимо заблокировать. По этой причине внедорожники имеют дополнительную возможность блокировки дифференциала, тогда как легковые авто и даже некоторые современные бюджетные «паркетники» лишены такой функции. 

Что такое дифференциал и как он работает? — Driving.ca

Без него вы вряд ли сможете повернуть за угол

Автор статьи:

Джил Макинтош

Опубликовано 13 января 2021 г.  •  Последнее обновление 1 год назад  •  4 минуты чтения

Присоединяйтесь к Разговор Передний дифференциал на Bronco 2021 года. Фото Ford

. т поворот очень хорошо.

Объявление 2

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Это потому, что у него нет дифференциала. Однако ваш автомобиль имеет передний, задний, четырех- или полноприводный привод. Какой тип дифференциала у вас есть и даже сколько, зависит от того, на чем вы ездите.

Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.

Попробуйте обновить браузер или
нажмите здесь, чтобы посмотреть другие видео от нашей команды.

Как это работает: Дифференциалы Назад к видео

В чем отличие?

При повороте внешнее колесо движется дальше и быстрее, чем внутреннее. Дифференциал представляет собой набор шестерен, передающих мощность двигателя на колеса, при этом позволяя им вращаться с разной скоростью на поворотах.

При переднем приводе (FWD) дифференциал находится рядом с коробкой передач внутри корпуса, и этот блок называется коробкой передач. При заднем приводе (RWD) дифференциал находится между задними колесами, связанным с трансмиссией карданным валом. Полноприводные (AWD) и полноприводные (4WD) автомобили добавляют межосевой дифференциал или раздаточную коробку для распределения мощности спереди и сзади.

Объявление 3

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Некоторые гибридные автомобили имеют «электронный» полный привод. Они используют электродвигатели для привода задних колес и поворачивают их быстрее или медленнее по мере необходимости на поворотах.

Рекомендовано редакцией

1. Принцип работы: регулируемый полный привод

2. Принцип работы: ABS

Открытый конец

Самый простой и распространенный узел — открытый дифференциал, названный так потому, что колеса всегда могут вращаться независимо друг от друга. Его главный недостаток заключается в том, что если одно колесо не имеет сцепления с дорогой, например, если оно сталкивается со льдом, оно все равно получает большую мощность. Он беспомощно крутится, и ты никуда не идешь.

Во избежание потери сцепления с дорогой во время вождения все новые автомобили должны быть оборудованы системой контроля тяги и электронной устойчивости. Они используют датчики антиблокировочной системы тормозов, чтобы определить, вращается ли одно колесо быстрее. Затем он снижает мощность двигателя или тормозит вращающееся колесо, или и то, и другое, чтобы взять ситуацию под контроль.

Объявление 4

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Иногда вам нужно, чтобы колесо пробуксовало, например, при попытке выбраться из глубокого снега, поэтому противобуксовочную систему можно временно отключить с помощью кнопки на приборной панели.

Ограничение проскальзывания

В некоторых автомобилях, в основном в моделях повышенной проходимости, вместо открытого дифференциала используется дифференциал повышенного трения. Если одно колесо теряет сцепление с дорогой, мощность переходит на другое колесо. Это уменьшает пробуксовку колес, а на более мощных переднеприводных автомобилях помогает предотвратить подруливание — склонность переднего водителя тянуть из стороны в сторону, когда вы нажимаете на педаль газа.

Ограниченные промахи служат одной цели, но то, как именно они это делают, зависит от их типа. Дифференциал с механическим сцеплением имеет пластины сцепления рядом с шестернями, и при необходимости на пластины нажимают прижимные кольца, чтобы обеспечить сопротивление. Активная система дифференциала работает так же, но использует компьютер для отслеживания условий движения и включения сцепления дифференциала.

Объявление 5

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Вязкостной дифференциал содержит фрикционные диски, погруженные в масло, и когда колесо проскальзывает, движение жидкости заставляет диски вращаться с разной скоростью и при необходимости передавать больше мощности. Дифференциал Torsen — это торговая марка, производная от Torque Sensing — добавляет червячные шестерни к набору шестерен дифференциала, чтобы активировать необходимое сопротивление.

Управление вектором крутящего момента передает больше мощности внешнему колесу, поэтому автомобиль «подворачивается» на повороте Фото Porsche

Небольшое ускорение на повороте

Все дифференциалы помогают пройти поворот, но некоторые делают это лучше, чем другие. Автомобиль с векторизацией крутящего момента передает немного больше мощности на внешнее колесо. Это «подталкивает» автомобиль к повороту и снижает недостаточную поворачиваемость, делая поворот более крутым.

Некоторые автопроизводители обеспечивают электронный эффект вектора крутящего момента, используя датчики для включения тормоза на внутреннем колесе, чтобы автомобиль вращался вокруг этой более медленно вращающейся шины. В настоящей системе с вектором крутящего момента дифференциал передает больше мощности на внешнее колесо. Это улучшает управляемость, но также обходится дороже, поэтому его обычно можно найти в основном на более дорогих спортивных моделях.

Объявление 6

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Блокировка в сложных условиях

Блокируемый дифференциал позволяет колесам большую часть времени вращаться с разной скоростью, но когда функция блокировки активирована, оба колеса вращаются с одинаковой скоростью. Он в основном используется для езды по бездорожью. В дополнение к блокируемому дифференциалу заднего колеса самые прочные полноприводные автомобили будут также иметь блокируемый передний дифференциал. Автомобиль с одним или обоими заблокированными дифференциалами может ползти вперед по камням или твердым поверхностям, но его будет очень трудно поворачивать.

Среднее руководство

В дополнение к переднему и заднему дифференциалам полноприводные автомобили имеют межосевой дифференциал, который распределяет мощность на любую ось, которая не приводится в действие напрямую двигателем. Этот межосевой дифференциал также может быть открытым, ограниченным проскальзыванием, вязким или Torsen.

Объявление 7

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

В нормальных условиях вождения многие полноприводные автомобили направляют всю мощность двигателя только на одну ось, обычно на переднюю. Если эти колеса начинают проскальзывать, дифференциал передает мощность на другие. Некоторые автомобили постоянно передают мощность на обе оси, хотя одна обычно получает больше, чем другая. Некоторые внедорожники имеют функцию «блокировки», которая при активации делит мощность 50/50 между передней и задней частью, но только на низких скоростях, чтобы вытащить вас из глубокого снега или грязи, а блокировка автоматически отключается при превышении заданной скорости. .

Настоящие полноприводные системы приводят в движение задние колеса, но имеют раздаточную коробку, которая при активации передает мощность на все четыре колеса. Если ваш грузовик или внедорожник имеет только настройки «4LO» и «4HI», обе оси вращаются с одинаковой скоростью, и должен двигаться только по рыхлым поверхностям. На асфальте система может заедать. Некоторые полноприводные системы также имеют настройку «Авто». Это работает как полноприводная система, передавая мощность на переднюю ось только по мере необходимости, чтобы автомобиль мог двигаться на четырех колесах по асфальту. Убедитесь, что вы знаете, что у вас есть и как вы это настроили, прежде чем садиться за руль.

Поделитесь этой статьей в вашей социальной сети

Трендовые

1. Худшие выборы: 8 самых разочаровывающих автомобилей, которые мы ездили в прошлом году

2. Motor Rooth: Automotive Automotive Automotive Automotive For 2023 и Beyond

   9000 3

   59555555555955999559995999959.

3. Лучшие автомобили: 8 наших любимых автомобилей, на которых мы ездили в прошлом году0054

4. Самые и наименее надежные внедорожники на 2023 год по их владельцам Адрес электронной почты

   Нажав кнопку подписки, вы соглашаетесь получать вышеуказанный информационный бюллетень от Postmedia Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, щелкнув ссылку для отказа от подписки в нижней части наших электронных писем или любого информационного бюллетеня. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

   Разница между трансмиссионной и дифференциальной жидкостью | Кармель И.Н. Авторемонт | Механик 46032 | Ремонт автомобилей 46033

   Многие люди используют термины трансмиссионная жидкость и дифференциальная жидкость взаимозаменяемо, но на самом деле эти две автомобильные жидкости совершенно разные. Фактически, знание разницы является важной частью хорошего ухода за автомобилем. Не знаете, какую жидкость заправляет ваш автомобиль? Всегда думали, что это одно и то же? Не знаете, какие жидкости нужны вашему автомобилю?

   Продолжайте читать, чтобы узнать разницу между трансмиссионной жидкостью и жидкостью для дифференциала, принцип действия этих жидкостей и многое другое.

   Ремонт трансмиссии Carmel Indiana 317-571-0800

   Когда дело доходит до дифференциала и трансмиссионной жидкости, существует много различий, но все они лежат в основе основного различия, которое наиболее отчетливо разделяет их: приложение . Дифференциальная и трансмиссионная жидкости — это две разные автомобильные жидкости, прежде всего потому, что они выполняют две разные функции. Одна жидкость предназначена для автомобилей с механической коробкой передач, а другая – для автомобилей с автоматической коробкой передач. Какой из них какой? Давайте посмотрим поближе.

   Жидкость для дифференциала

   Жидкость для дифференциала, также известная как трансмиссионное масло , предназначена для автомобилей с механической коробкой передач, управляемой сцеплением, педалью и рычагом переключения передач. Механические коробки передач спроектированы как двухвальная система, и хотя такая конструкция придает автомобилям с механической коробкой передач больше тяги , она производит огромное количество тепла и трения. Дифференциальная жидкость помогает смазывать внутренние движущиеся компоненты, тем самым обеспечивая более плавную работу и защищая двигатель от повреждений.

   Ключевые характеристики трансмиссионного масла:

   ▶ Более густая вязкость
   ▶ Более высокая термостойкость
   ▶ Высокая стойкость к давлению

   Трансмиссионная жидкость

   В отличие от дифференциальной жидкости, трансмиссионная жидкость специально разработана для работы с автоматическими трансмиссиями автомобилей. Поскольку автоматические коробки передач работают при более низких степенях нагрева и трения, они требуют другого уровня смазки. Трансмиссионная жидкость обладает уникальными свойствами, которые должным образом смазывают двигатель и поддерживают передачу мощности.

   Основные характеристики трансмиссионной жидкости:

   ▶ Более жидкая/низкая вязкость  
   ▶ Более низкая степень теплостойкости
   ▶ Противопенная технология

   Часто задаваемые вопросы о трансмиссионной и дифференциальной жидкости:

   Можно ли использовать трансмиссионную жидкость вместо дифференциальной жидкости?

   В экстренных случаях вы можете залить трансмиссионную жидкость в дифференциал, но остерегайтесь более низкой степени вязкости по сравнению с дифференциальной жидкостью. Ваш автомобиль быстро сгорит, поэтому как можно скорее замените его или замените на подходящую жидкость.

   Можно ли использовать моторное масло вместо жидкости для дифференциала?

   Никогда и ни при каких обстоятельствах не заливайте моторное масло в дифференциал. Это приведет к разрушительным повреждениям вашего двигателя. Моторное масло сильно отличается от трансмиссионного, в основном оно не выдерживает высокого давления. Поэтому моторное масло никогда не следует использовать вместо трансмиссионного масла.

   Произойдет ли что-нибудь плохое, если я использую неправильную автомобильную жидкость?

   Использование неподходящей жидкости в автомобиле может привести к пагубным последствиям. Ваш автомобиль может испытывать перегрев двигателя, поломку трансмиссии и внутреннее повреждение двигателя. Если вы считаете, что залили в свой автомобиль или грузовик неправильную жидкость, немедленно проконсультируйтесь с лицензированным механиком в Кармеле, штат Индиана.

   Двигатель или трансмиссия вашего автомобиля нуждаются в профессиональном уходе? Свяжитесь с Autohaus Dierolf по телефону 317-571-0800, чтобы получить услуги по ремонту трансмиссии и двигателя в Кармеле, штат Индиана. Мы немецкие механики, прошедшие обучение на заводе, которые специализируются на европейском автосервисе.