Если вам знакома конструкция дифференциала, то наверняка возникал справедливый вопрос, как при такой конструкции колеса никогда не прокручиваются на ровном месте?
По сути дела вал соединяется с колесом только через сателлит внутри "ореха" или дифференциала. Сателлит этот подвижный, а значит при любой нестандартной ситуации колеса будут вращаться "отдельно", а машина не сможет ехать. Скажем, если нужно тронуться с места ,а под одним колесом окажется маленький камушек, то исходя из конструкции дифференциал уже должен отработать. Самое ужасное, что примерно так на практике и получается. Для включения дифференциала достаточно мокрой травы под одним колесом.
Вспомним, что схема стандартного дифференциала представляет механическую систему, где крутящий момент вала передается на ведомую шестерню, а шестерня уже передает его на полуоси через сателлиты. Соединение полуосей не жесткое, а подвижное. Соответственно, полуоси связаны только через эту детальку и именно благодаря такой логике дифференциал и способен работать. Это позволяет избежать опасных ситуаций при поворотах машины.
Пока колеса перемещаются в одинаковых условиях, крутятся оба колеса, ведь сателлит фактически оказывается заблокированным между двумя полуосями с одинаковой нагрузкой на каждой. Момент на левой полуоси равен моменту на правой полуоси.
Собственно говоря, на ровном асфальте получается всегда примерно такая картина. Ведь колеса и правда едут в равных условиях. Вот дифференциал и не срабатывает.
Когда под одним колесом оказывается лужа или пленка льда, оно начинает крутиться быстрее, а соседнее колесо останавливается. Одна полуось через сателлит буквально "бегает" по другой полуоси и крутится вокруг своей оси беспрепятственно. Процесс чем-то напоминает кручение карусели. Центральная ось тут - неподвижное колесо, а сама карусель - второе колесо на льду.
Вам может показаться, что для срабатывания дифференциала требуется приложить огромные усилия. Ведь неподвижное колесо буквально нужно забетонировать в земле! Или же как вокруг него бегать подвижному?
На деле же всё проще. Достаточно просто придержать колесо руками на поднятой машине и дифференциал уже сработает. Одно колесо вы будете держать пальчиком, а второе будет свободно крутиться и набирать обороты.
Равномерно момент передается на оба колеса благодаря силе трения внутри зацепления сателлит-полуось. Обычно обе полуоси имеют одинаковые условия движения. Поэтому и крутящий момент, который приходит с двигателя, распределяется равномерно между двумя полуосями и хватает всего лишь силы трения внутри зацепления, чтобы обе полуоси вращались одинаково. Стоит же пересилить эту силу трения и уже одно колесо стоит, а второе крутится. Сила эта незначительна и удержать одно колесо вполне возможно руками.
Представить такой процесс наглядно довольно непросто и для этого нужно бы покрутить дифференциал в руках. Но попробуем сделать это на простом примере. Представьте, что раскручиваете друга на вращающимся стуле. Пока вы его раскручиваете, нужно прикладывать огромное усилие. Стоит же другу набрать инерция и вам остается буквально пальчиком его подкручивать и вполне возможно так нажать на друга, чтобы приложить силу, но при этом не почувствовать взаимодействие с ним. Говоря языком физики скорость приложения силы может совпасть со скорость вращения точки приложения и тогда нажатия ни друг, ни палец не ощутят. Аналогичным образом выравниваются силы и в зацеплении сателлит-полуоси и в пока условия одинаковые, из подвижного оно становится жестким.
Но при такой схеме получается, что дифференциал должен срабатывать на дороге каждую секунду. Тут вы возможно удивитесь, но примерно так всегда и происходит! Механизм постоянно включается и не всегда заметно для нас.
При этом равный момент на колеса передается только в том случае, когда ни одному из колёс ничего не мешает. Такую равномерность сложно представить себе в простой жизни. Но если разбирать модель движения всего заднего или переднего приводного моста по дороге, то в большинстве случаев колеса действительно едут в одинаковых условиях и сила трения внутри зацепления равномерно уравновешивается крутящим моментом, что и приводит к возможности равномерного зацепления и одинакового кручения колёс.
------------
Обязательно оцените статью лайком и подпишитесь на проект! Это очень важно для развития канала. Виноваты странные алгоритмы Дзена!
-------------
Советую также прочитать на нашем канале:
-----