Почему буксует всегда одно колесо – и еще 3 необычных факта о дифференциале автомобиля
В молодости с автором произошла глупейшая история. Впервые в жизни мне дали порулить хорошим внедорожником. Спонтанный тест-драйв начался на бездорожье, где-то машина подзастряла и я заблокировал дифференциал задней оси – новичок, а знал, что опытные оффроудеры так делают. И забыл про него.
Потом выехал на шоссе: еду и ругаю машину – вот, мол, неповоротливый внедорожник, на руль с трудом реагирует. И тут вспомнил про дифференциал. Смущенно замолчал, разблокировал его, и машину как подменили – она сразу стала послушной и юркой.
Зачем нужен дифференциал: объяснение на пальцах
Когда автомобиль поворачивает, внешнее и внутреннее колесо крутятся с разной скоростью. Если сложно это уложить в голове, представьте себе гусеничный трактор: когда ему надо повернуть, водитель подтормаживает гусеницу с одной стороны, и трактор поворачивает в ту же сторону.
То же происходит с колесами автомобиля в повороте – внутреннее катится медленнее. Если бы правые и левые колеса вращались всегда с одной скоростью, автомобиль стремился бы ехать только по прямой. Чтобы он слушался руля, оси делят пополам, и каждое колесо независимо вращается на своей полуоси.
Да, но как на независимые колеса передать тягу от единого двигателя? Для этого и нужен дифференциал.
Как устроен: проще показать, чем объяснить
Письменное описание принципа его работы заняло бы три абзаца. Пришлось бы рассказать про главную передачу, солнечные шестерни и шестерни-сателлиты. Но зачем в век Youtube подвергать вас столь жестокому испытанию? Пара коротких видео помогут все понять гораздо быстрее.
На первом показан максимально упрощенный принцип работы дифференциала.
На втором – приближенный к реальности вариант этого узла.
Чего не понимают 90% водителей
Есть в этом устройстве один парадокс, против которого восстает нормальная человеческая интуиция: истинная задача дифференциала – выравнивание крутящего момента. Если на одном колесе крутящий момент уменьшается, он будет ускорять это колесо, пока момент снова не выровняется. Всегда. На любой поверхности.
Что это значит в жизни? Пока оба колеса едут по асфальту и сцепление с дорогой хорошее, этот узел примерно поровну распределяет тягу двигателя между колесами.
Но вот машина засела в жидкой грязи или в сугробе и одно из колес попало на скользкую поверхность. Оно на миг проскальзывает – и в эту секунду крутящий момент на колесе становится равным нулю. Дифференциал моментально меняет скорости колес: буксующее ускоряет, другое замедляет. Но крутящий момент не растет, ведь колесо продолжает буксовать. Так он и будет ускорять проскальзывающее колесо, а стоящее на месте лишать тяги.
Чтобы этого избежать, автомобили повышенной проходимости оснащают блокировкой дифференциала.
Ну, а если блокировки дифференциала нет, то единственный выход в такой ситуации — пытаться увеличить крутящий момент на буксующем колесе. Только так можно добиться, чтобы и второе, незастрявшее колесо начало помогать.
На этом пока все. Дифференциалу уже почти два века, а он все еще остается загадочным и интересным устройством для всех, кто любит разбираться в сложных вещах. Настолько интересным, что коллеги из издания «За рулем» разработали прикольный тест на понимание его физики – здесь его можно пройти. Если вы любите технику, скучно не будет, обещаю.