Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением

ДПВС конического типа

Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (ДПВС) – это тип дифференциала, который допускает наличие небольшой разницы в угловых скоростях выходных валов, но налагает механическое ограничение на возникновение большой их диспропорции. В автомобилях такие дифференциалы иногда используются вместо обычных дифференциалов, благодаря чему механическая передача получает некоторые преимущества в динамике, но становится более сложной.

Преимущества

Основное преимущество дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением можно увидеть, рассмотрев случай с обычным (или «открытым») дифференциалом, у которого одно колесо вообще не имеет контакта с дорогой. В этом случае второе колесо, контактирующее с дорогой, будет оставаться неподвижным, и первое, не контактирующее с дорогой колесо, будет вращаться свободно — передаваемый крутящий момент будет равным на обоих колёсах, но не будет превышать порогового значения момента, необходимого для движения транспортного средства, и поэтому транспортное средство будет оставаться неподвижным. В обычных автомобилях, движущихся по асфальтовым дорогам, такая ситуация маловероятна, и поэтому для таких автомобилей обычный дифференциал вполне подойдёт. При вождении в более сложных условиях, например, при движении в грязи или по бездорожью, подобные ситуации случаются, и наличие дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением позволяет не останавливать движение. За счёт ограничения разницы в угловых скоростях колёс полезный момент передаётся до тех пор, пока хотя бы одно из колёс имеет сцепление с дорогой.

Виды ДПВС

В пассажирских автомобилях как правило используются два типа ДПВС:

• чувствительные к разнице моментов (например, дифференциал конического типа, образец которого показан на фотографии в начале данной статьи)
• чувствительные к разнице скоростей (например, выполненные на базе вязкостной муфты или героторного насоса).

ДПВС второго типа становятся всё более популярными, особенно в современных полноприводных транспортных средствах, и, в общем, они менее требовательны к техническому обслуживанию.

Момент-чувствительные дифференциалы

Чувствительные к разнице скоростей дифференциалы

Вязкостные

Вязкостный ДПВС автомобиля Nissan 240SX

Дифференциалы вязкостного типа выполняются на базе вязкостных муфт. В общем, эти дифференциалы более просты по конструкции в сравнении с другими типами ДПВС. В отличие от механических ДПВС, ограничивающее действие ДПВС вязкостного типа более плавное и более пропорционально проскальзыванию одного вала относительно другого, что обусловлено принципом действия вязкостных муфт.

Вязкостные ДПВС менее эффективны в сравнении с механическими ДПВС, так как в них происходит рассеивание энергии. В частности, любая постоянная нагрузка, которая нагревает жидкость внутри муфты, приводит к неустранимым перманентным потерям «дифференциального эффекта».^[1] Как правило, вязкостный дифференциал, покрывая 100 тыс. км или более, работает по большей части как открытый дифференциал; это известный недостаток спортивного автомобиля Мазда МХ-5.

В вязкостных муфтах в качестве рабочей среды часто используются жидкости на силиконовой основе. По этой причине камера вязкостной муфты имеет заводскую герметизацию, изолирующую силиконовую жидкость от окружающего её масла, смазывающего остальные детали в дифференциале. Поэтому вязкостные муфты в случае поломки не подлежат ремонту, и изымаются из вязкостного дифференциала с заменой их на новые.

ДПВС на базе героторного насоса

В дифференциалах этого типа с одной стороны вращается корпус героторного насоса, а с противоположной стороны вращается вал, соединённый с зубчатым колесом, находящимся внутри насоса. Когда возникает разница в частотах вращения корпуса и зубчатого колеса, насос сжимает рабочую жидкость во внутренней полости насоса. Это обеспечивает передачу вращающего момента к колесу машины, имеющему более сильное сцепление. Системы, основанные на насосах, имеют верхнюю и нижнюю границы прикладываемого давления, и внутреннее демпфирование во избежание гистерезиса. Новейшие системы с героторными насосами имеют компьютерное регулирование выходной мощности, что обеспечивает более высокую подвижность и исключает колебания.

Примечания

1. ↑ Donnon Martin et al. Zoom 67. — Express Motoring Publications, 2003. — P. 45–48.