Один из важнейших агрегатов автомобиля доступен в разных вариантах
Дифференциал представляет собой механизм разделения мощности, способный компенсировать разницу в скорости между двумя выходными осями. Вот почему говорят о дифференциальных передачах. Эта компенсация необходима автомобилям, потому что все четыре колеса (по крайней мере, два из них ведущие) при повороте вращаются с разной скоростью.
Устранение дифференциала привело бы к значительному натяжению и проскальзыванию шин, особенно в крутых поворотах. Этот эффект ярко выражен в квадроциклах или картингах, в ведущих задних мостах которых обычно отсутствуют дифференциалы.
Дифференциальная функция
Нормальные (открытые) дифференциалы делят крутящий момент на фиксированное соотношение (обычно 50 на 50) и обычно допускают сколь угодно большую разницу в скорости между приводами. Однако это не всегда желательно, так как один и тот же крутящий момент не может передаваться с обеих сторон, а мощность, вообще говоря, идет по пути наименьшего сопротивления.
Примером может служить транспортное средство, у которого одно ведущее колесо наступает на лед, а другое на асфальт. Ледовое колесо оказывает меньшее сопротивление при повороте и получает всю мощность привода от дифференциала, что приводит к качке.
Другое колесо остается неподвижным, так как сторона с худшими условиями сцепления определяет максимальную передаваемую мощность обоих колес, и малой величины, необходимой для поворота шины на льду, недостаточно для старта.
Дифференциал повышенного трения
Вот почему так называемая самоблокирующиеся дифференциалы соединяют свои выходные валы и не допускают разницы скоростей или только в определенных пределах.
Различные типы дифференциала
Существует ряд различных типов дифференциалов, не все из которых распределяют мощность одинаково. Асимметричное распределение иногда приветствуется, например, центральные дифференциалы в полноприводных автомобилях часто справляются хорошо, отдавая предпочтение одной из осей.
Для различий в пределах одной оси обязательно распределение 50/50. Здесь наиболее распространен дифференциал с косозубой передачей. Другие типы дифференциалов используются редко.
Конический дифференциал по существу состоит из главной передачи, передающей вращательное движение картеру дифференциала, в котором смонтирована планетарная передача, состоящая из четырех конических шестерен. Два из них (сателлиты) свободно вращаются на осях, закрепленных на кузове, а два других соединены перпендикулярно им, связанными с выходными валами, так называемыми карданными валами, передающими вращательное движение колесам автомобиля.
Преимущество зубчатого дифференциала
При прямолинейном движении венец и оба приводных вала вращаются с одинаковой скоростью, благодаря чему планетарные шестерни не вращаются вокруг собственных осей. В поворотах это условие не может быть соблюдено, так как колесо вне кривой должно проходить большее расстояние. Поэтому оси должны вращаться с разной скоростью и эта разница в скорости компенсируется вращением планетарных шестерен.