Как работают дифференциалы

В этой статье мы объясним работу дифференциалов – последней остановки мощности перед непосредственным вращением колес.

Если Вы читали наши статьи «Как работают двигатели», то Вам понятно, откуда берется энергия движения; в статье «Как работают механические КПП» описано, куда дальше идет полученная мощность. В этой статье мы объясним работу дифференциалов – последней остановки мощности перед непосредственным вращением колес.

Дифференциал выполняет сразу 3 работы:
Направляет мощность двигателя на колеса;
Является последним этапом понижения передачи в машине, замедляя частоту вращения трансмиссии перед тем, как мощность пойдет на колеса
Направляет мощность на колеса, позволяя им вращаться с разными скоростями (это свойство дало имя дифференциалу)

В этой статье Вы узнаете, зачем нужен дифференциал, как он работает и каковы его недостатки. Также остановимся на дифференциалах повышенного трения.

Зачем нужен дифференциал
Колеса машины вращаются с разными скоростями, особенно в поворотах. Анимация ниже показывает, что каждое колесо проходит разное расстояние, и что внутренние колеса проходят меньший путь, чем наружние. Колеса с меньшим путем вращаются с меньшей скоростью. Заметьте, что передние колеса проходят разное расстояние по сравнению с задними.



Для неведущих колес – передние для заднеприводной машины, задние для переднеприводной машины – это не проблема. Между ними нет соединения, поэтому они вращаются независимо. Но ведущие колеса соединены вместе таким образом, что двигатель и трансмиссия вращают оба колеса. Если машина не имела бы дифференциалов, то колеса вращались с одной и той же скоростью. Это сильно затруднило бы повороты: чтобы поворачивать, одно колесо должно было проскальзывать. При наличии современных шин и дорог огромная сила уходит на то, чтобы колесо начало буксовать. Это усилие переходило бы от одного колеса через ось на другое, серьезно нагружая компоненты оси.

Что такое дифференциал?
Дифференциал – это устройство, которое разветвляет крутящий момент по двум направлением, допуская вращение каждого выхода с разной скоростью.







Дифференциал используется во всех современных машинах и грузовиках, а также на полноприводных машинах (постоянный полный привод). Полноприводные машины используют дифференциал между каждой парой колес, им нужен дифференциал еще между передними и задними колесами тоже, потому что передние колеса проходят разный путь в повороте по сравнению с задними.