Что такое главная передача и дифференциал автомобиля
Главная передача представляет собой узел, передающий конечный крутящий момент на ведущие колеса автомобиля. Несмотря на простое устройство главной передачи, состоящей из одной пары шестерни, ее конструктивные особенности, непосредственно влияют на эксплуатационные характеристики автомобиля.
Конические и гипоидные передачи. Задний и передний привод
У классических заднеприводных автомобилейглавная передача гипоидная, потому как требует передать момент на колеса под углом 90 градусов. В сторону выбора гипоидной передачи существует множество “за” относительно конической, несмотря на простоту второй, гипоидная пара менее шумная, выдерживает высокие нагрузки, конструкция позволяет расположить карданный вал низко, уменьшив центральный тоннель кузова, понижая центр тяжести авто, тем самым улучшая его устойчивость.
Зубья на шестернях криволинейные и косые, что позволяет применить большее количество таковых, а значит увеличивается потолок нагрузки, снижается шум работы, а износ зубьев становится минимальным. Главный недостаток гипоидных передач состоит в потребности контроля зазора между ведомой и ведущей шестерней.
В переднеприводных автомобилях необходимости менять угол направления передачи момента не требуется, за счет этого применена цилиндрическая пара с большой и малой зубчатой шестерней. Устанавливается главная пара в один корпус с коробкой передач, а в зависимости от типа КПП, может иметь свой картер (АКПП, Робот и Вариатор работают на “своем” масле). Для таких дифференциалов можно применять моторное масло 10W40 и любое трансмиссионное с допуском GL-4.
Передаточное число ГП
Любая пара шестерен имеет определенное соотношение зубьев, что называется передаточным числом. Чем меньше передаточное число главной пары — тем выше максимальная скорость и медленнее разгон, чем меньше передаточное число — тем быстрее происходит разгон в ущерб максимальной скорости. Поэтому короткие пары устанавливают на высокомощные авто, а длинные для коммерческих автомобилей.
Дифференциал главной пары
Дифференциалом называется узел, позволяющий колесам, при необходимости вращаться с разной скоростью. Впервые о дифференциале начали говорить тогда, когда возросла скорость автомобилей, а при повороте происходило опрокидывание. Во Избежание такового требуется, чтобы сторона колеса, куда поворачивает машина, вращалась с меньшей скоростью.
Устройство: четыре сателлита, ось и корпус. Крепится ось к ведомой шестерне пары, к нему же крепится ось, на которой располагаются сателлиты.
Как работает дифференциал: принцип действия
Когда автомобиль движется прямо, то передача крутящего момента происходит 50/50, при этом сателлиты находятся в состоянии покоя. Как только меняется траектория движения, сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси нагружая то колесо, которое вращается медленнее.
Данная особенность конструкции несет за собой недостаток: при проскальзывании одного из колеса, вся мощность передается на него, а это влечет за собой занос со всеми вытекающими последствиями. Предотвратить подобное призвана блокировка дифференциала.
Жесткая блокировка
Система применяется в полноценных полноприводных внедорожниках, в том случае, если необходимо преодолеть труднодоступный участок бездорожья, при котором одно из колес может пробуксовывать. Жесткая блокировка позволяет равноценно распределить момент на одной оси, но категорически запрещается ездить с блокированным дифференциалом по трассе.
Частичная блокировка
Наиболее распространенная схема блокировки дифференциала в автоматическом режиме, когда это потребуется. Усилие блокировки колеса увеличивается пропорционально нагрузке на ось, что очень удобно при зимной езде, а также на щебне и проселочных дорогах. Делятся “самоблоки” на три вида:
вискомуфты;
дисковые;
винтовые.
Вискомуфта
Внутри корпуса вязкостной муфты расположено два пакета фрикционов, один из которых жестко соединены с корпусом, а второй с полуосью. Полости между дисками заполнены силиконом. В состоянии покоя вискомуфта себя никак не проявляет, как только полуось начинается поворачивается резко сильнее, жидкость нагревается, увеличивается вязкость, а диски при этом слипаются, из-за чего и происходит процесс блокирования межосевого дифференциала. Как только жидкость остывает, полуоси снова начинают свободное вращение. Для преодоления бездорожья такие блокировки не подойдут, поэтому их устанавливают в кроссоверы или моноприводные автомобили серии “Cross”.
Дисковая блокировка
Конструкция представляет собой наличие дополнительных фрикционных дисков с пружиной преднатяга. Один пакет соединен с корпусом дифференциала, второй с полуосью. При одинаковой скорости вращения колес, диски вращаются как одно целое, как только возникает разница между вращением, происходит постепенная блокировка за счет сцепления фрикционных дисков, тем самым стремясь выровнять скорость полуосей. Регулируется сила преднатяга пружинами, однако использование дисковой блокировки быстрее изнашивает резину, фрикционы имеют свойство изнашиваться, а значит постепенно эффективность блокировки снижается.
Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (LSD) или винтовая блокировка
Червячная передача винтовой блокировки работает по принципу “червяк легко вращает колесо, а колесо трудно вращает червяк”. При повороте авто червячная пара испытывает высокое сопротивление, далее работает порядок действий: при большем сопротивлении активируется червячная пара — шестерня полуоси приводит во вращения сателиллитную шестерню — далее передается момент ко второй шестерне полуоси. За счет небольшой разницы в моменте между двумя колесами, нагрузка на червяк минимальна. Такая система считается наиболее надежной, выносливой и эффективной.
Что необходимо знать об обслуживании дифференциалов
Крайне важно вовремя менять масло в дифференциалах не только вовремя, но и с соблюдением допусков. Каждая пара имеет свои особенности конструкции, степень нагрузки а так далее. Если эксплуатируется машина в “боевом” режиме, то сокращается регламент минимум вдвое, иначе процесс разрешения, начиная с мелкой стружки — обеспечен. Конические передачи требует проверки пятна контакта между ведомой и ведущей шестерней, а также своевременную замену конических подшипников ведущей шестерни.
