Современные автомобильные дифференциалы доступны в самых разных вариантах, начиная от стандартных свободных дифференциалов и заканчивая моделями с ограниченным скольжением, автоматическими блокировками и шпулями, которые вообще не имеют функции дифференциала. В этой статье мы рассмотрим наиболее популярные на рынке дифференциалы, доступные на сегодняшний день

Что такое дифференциал?

При повороте автомобиля внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее, поскольку оно преодолевает большее расстояние. Дифференциал позволяет подавать мощность на оба колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью.

Что делает блокировка дифференциала

Стандартный свободный дифференциал отлично работает, когда обе шины находятся на поверхности с высоким сцеплением, однако, если одна шина теряет сцепление (на льду или если автомобиль вывешивает одно из ведущих колес), то вся мощность, приложенная к оси, пойдет по пути наименьшего сопротивления и будет вращать только колесо висящее в воздухе. Чтобы передать вращающий момент на колесо имеющее зацепление с поверхностью, необходим механизм блокировки, который передает этот момент мощность на колесо, и автомобиль сможет продолжать движение. Дифференциал с этим типом механизма, называется блокировкой дифференциала или просто "блокировкой".

Типы блокировок дифференциалов

Блокируемые дифференциалы бывают разных конструкций, начиная от дифференциалов ограниченного скольжения, встречающегося во многих заводских конструкциях, и заканчивая шпулями, которые постоянно блокируют колеса вместе и по сути не являются дифференциалами. Несмотря на то, что с годами появилось и исчезло множество уникальных конструкций дифференциалов, наиболее популярными блокирующими дифференциалами, используемыми сегодня, являются следующие:

Дифференциал ограниченного скольжения (limited sleep differential - LSD)	Дифференциал типа Torsen

Дифференциал типа LockRight? у нас более известен как блокка	Принудительно блокируемые дифференциалы с разными типами привода	Жесткая шпуля, она же камень, если совсем дешево, то заварка

 Дифференциалы LSD, дисковые блокировки

Дифференциалы с ограниченным проскальзыванием, используют муфты и пружины для увеличения трения в дифференциальных передачах, чтобы предотвратить их проворачивание на разных скоростях. В случае, если одно колесо полностью потеряет сцепление, момент передаваемый на противоположное колесо будет ограничен трением фрикционных дисков дифференциала. Жестко настроенный дифференциал с ограниченным скольжением заставит два колеса вращаться вместе, в то время как мягко настроенный дифференциал с ограниченным скольжением передаст лишь минимальную мощность. Ключом к хорошо работающему дифференциалу с ограниченным проскальзыванием является выбор подходящих фрикционных пластин, нагрузки на пружины, трансмиссионного масла и модификаторов трения.

Самая большая проблема таких дифференциалов заключается в том, что каждый раз, когда автомобиль поворачивает и шины вынуждены вращаться с разной скоростью, фрикционные диски трутся друг о друга и изнашиваются. Как и в механической коробке передач, диски со временем изнашиваются и становятся все менее и менее эффективными, пока в конечном итоге не перестанут работать и дифференциал превратится в обычный. Хотя большинство LSD дифференциалов можно восстановить, это требует времени и стоит немалых денег.

Достоинством же является то что при необходимости, в спорте их можно настраивать на необходимый коэффициент блокировки в зависимости от предстоящей трассы.

Дифференциалы Torsen

Дифференциалы типа Toresn, работают по простому принципу червячных передач, заключающемуся в том, что червячная передача может вращать цилиндрическую передачу, но цилиндрическая передача не может вращать червячную передачу. Хотя это может быть сложно показать, в дифференциале Torsen мощность подается на цилиндрические шестерни, прикрепленные к водилу дифференциала, которые затем вращают червячную передачу на каждом осевом валу. При повороте автомобиля оси осей будут вращаться с разной скоростью (фактически поворачиваясь друг против друга), что приводит к тому, что червячные передачи на валах вращают цилиндрические шестерни на водиле. Цилиндрические шестерни соединены с другим набором боковых передач, которые фиксируют их вместе в соотношении 1: 1, что ограничивает разницу в скорости между двумя шинами. Поскольку это передаточное число заблокировано, даже если одна шина вращается на льду, другая шина будет вынуждена поворачиваться и двигать автомобиль вперед.

Современные версии Torsen, отказались от цилиндрических и червячных передач в пользу червячных колес, которые обеспечивают более плавную работу. Эта новая конструкция позволяет обеим шестерням поворачивать друг друга подобно открытому дифференциалу, однако угол зубьев на шестернях был специально настроен таким образом, чтобы трение скольжения между ними действовало как механизм блокировки. Любое движение, выходящее за рамки того, которое наблюдается при нормальных условиях движения, приводит к "блокировке" дифференциала и передаче мощности на оба колеса при сохранении передаточного отношения 1: 1. Такие дифференциалы бывают разной степени блокировки, она определяется углом зубьев на шестернях.

Доступные сегодня дифференциалы Torsen не требуют каких-либо специальных масел или присадок, поскольку их внутренние шестерни спроектированы для использования с обычным трансмиссионным маслом. �?спользование рекомендованных производителем масел позволит дифференциалу работать долго и счастливо.

В ситуациях с нулевым сцеплением, когда колесо находится в воздухе, дифференциал Torsen не сможет самостоятельно передавать мощность на шину на земле из-за отсутствия дифференцирующей силы. Быстрое решение этой проблемы - слегка нажать на тормоз, чтобы создать сопротивление свободному колесу, а затем нажать на газ, чтобы заблокировать механизм Torsen. 

Дифференциалы Lock Right или Блокка

�?х иногда называют безредукторными дифференциалами, существуют с начала 1940-х годов и зарекомендовали себя как чрезвычайно надежные и эффективные во всем - от триала и скалолазания до дрэг-рейсинга.В отличие от большинства блокировочных дифференциалов, которые являются открытыми и используют систему блокировки для блокировки осей вместе, блокировка Detroit остается в заблокированном положении и временно разблокируется только при приложении к нему достаточно большого дифференцирующего усилия. Блокировка чрезвычайно проста и состоит всего из 3 храповых механизмов (по одному на водиле и по одному на каждой оси), которые прижимаются друг к другу тяжелых пружин. Когда к шестерням прикладывается большое дифференцирующее усилие, это заставляет одну из боковых шестерен подниматься и проходить через зубья ведущей шестерни, что на долю секунды отсоединяет эту ось от дифференциала.

Благодаря своей конструкции, дифференциалы Lock Right подходит для трофи, скалолазания, дрэг-рейсинга и тяжелой коммерческой техники. К сожалению, конструкция имеет несколько особенностей, которые препятствуют повседневному его использованию. Во-первых, зазор между зубьями на шестернях допускает некоторый люфт, поэтому каждый раз, когда вы нажимаете или отпускаете газ, он будет издавать щелчки. Кроме того, поскольку для расцепления агрегата требуется довольно большая дифференцирующая сила, движение в условиях низкой тяги, например, в дождь или снег, может немного нервировать, поскольку такая блокировка имеет тенденцию неожиданно блокироваться и разблокироваться. Наконец, каждый раз, когда автомобиль поворачивает и зубья на боковых передачах перескакивают, дифференциал издает щелкающий или скрежещущий шум, который может нервировать окружающих, да и не опытного водителя тоже.

Шкафчики Detroit доступны как в комплекте с несущими дифференциалами, так и в виде небольших блоков, называемых "шкафчиками для ланч-боксов", которые заменяют только зубчатые передачи в открытом держателе дифференциала. Шкафчики для ланч-боксов в стиле Detroit locker предлагаются различными производителями и пользуются большой популярностью, поскольку они доступны по цене, эффективны и не требуют снятия дифференциала с автомобиля для их установки.

Дифференциалы Detroit Locker не рекомендуются для рулевых осей, если только ступицы не могут быть отсоединены для использования на поверхностях с высоким сцеплением.