Диференціал почали застосовувати ще на зорі автомобілебудування на всіх машинах. Його завдання – забезпечити можливість провідним колесам обертатися з різною швидкістю під час повороту автомобіля. Очевидно, що при повороті всі чотири колеса автомобіля проходять різний шлях, а тому мають обертатися з різними швидкостями.
А якби провідні колеса були жорстко з’єднані валом, то при повороті одне з двох коліс неминуче прослизало б.
Як влаштований диференціал?
Права та ліва півосі жорстко з’єднані з шестернями, встановленими в коробці диференціала. З півосьовими шестернями зачіплюються сателіти, які встановлені в коробці диференціалу на осі. Ведуча, а потім ведена шестерні передають обертання на коробку диференціала, яка через осі сателітів впливає на півосьові шестерні. Але цей вплив може бути несиметричним за рахунок можливості сателітів прокручуватися.
Шкода диференціала
Диференціал, маючи величезний позитивний вплив на стійкість і керованість, завдає відчутної шкоди прохідності автомобіля. Як тільки одне з провідних коліс потрапляє на слизьке дорожнє покриття, воно починає пробуксовувати, в той час як інше провідне колесо, не отримуючи належного крутного моменту, не може зрушити автомобіль з місця.
Блокування диференціалу
Блокування міжколісного диференціалу за допомогою зварювання на задньопривідному автомобілі, яке часом роблять для дрифту і драгу – заняття несерйозне та небезпечне. При цьому на етапі розгону обидва задні колеса зазвичай буксують, але дещо підвищують динаміку.
Деякі любителі оффроуда теж заварюють диференціали, але після цього машину можна буде експлуатувати лише поза дорогами загального користування.
Наслідки блокування міжколісного диференціалу
При русі дорогами в кожному повороті одне з коліс заблокованої осі прослизатиме. Влітку це викличе сильне зношування шин, а взимку буде смертельно небезпечно.
Справа в тому, що шина в плямі зіткнення з дорогою може забезпечити лише певну силу тертя, що перешкоджає ковзанню. Причому ця сила перешкоджає прослизання шини як у поздовжньому, так і в поперечному напрямку. Але як тільки шина почне ковзати в поздовжньому напрямку через заварений диференціал, вона відразу втратить здатність утримувати колесо від знесення вбік. На задньопривідних автомобілях вийде, що тільки одне колесо утримує задню вісь від заносу, який в повороті дуже ймовірний.
Блокування диференціалу на повнопривідному автомобілі
Через систему повного приводу крутний момент від двигуна постійно або частину часу може передаватися на всі чотири колеса. Все залежить від схеми повного приводу. Така машина є стійкою на дорозі. Але коли слизько вона може не поїхати, якщо одне з коліс стоїть на льоду.
Автовиробники для підвищення прохідності намагаються досягти певної міри блокування міжосьового диференціала за допомогою різного типу муфт або віддають перевагу жорсткому блокуванню.
Нерідко використовується схема, коли передню вісь автомобіля можна підключити жорстко – передній карданний вал підключається без будь-якого диференціала. Така схема використовується на безлічі пікапів та позашляховиків.
Що можна і що не можна з блокуванням диференціалу?
З заблокованим міжосьовим диференціалом або з підключеними жорстко передніми колесами машина чудово почувається в бруді або снігах. Як мінімум два колеса завжди обертаються, намагаючись визволити автомобіль із полону. Але що буде, якщо ми виїдемо на дорогу із твердим покриттям, не відключивши блокування?
На сухому асфальті при розумних швидкостях ми отримаємо більшу витрату палива і більший знос шин через прослизання в поворотах внаслідок неможливості мати ідеально однакові умови кочення коліс передньої та задньої осі.
Набагато гірша ситуація складається на слизькій дорозі. При найменшому повороті одне з коліс змушене буде прослизнути і тому перестане утримувати вісь від бокового ковзання. Якщо колесу, що залишилося, не вдасться подолати бічні сили, то виникне занос. Найчастіше таке відбувається із задньою віссю.
Кросовери та блокування диференціала
У кросоверів підключенням задньої осі управляють електроннокеровані муфти різних конструкцій. Залежно від виконання, деякі моделі мають схильність до занесення задньої осі при занадто сильному блокуванні муфти.
На сучасних моделях значному заносу протистоять системи стабілізації, які пригальмують колесо. Тому сучасні кросовери – найбезпечніші з родини 4×4, але не найпрохідніші.
