Розуміння диференціалів та роздавальних коробок у системах повного приводу (AWD та 4WD)

25

Автомобілі повертають не просто за рахунок повороту передніх коліс. Це лише половина рівняння. Справжня магія відбувається усередині мосту, де механічний компонент забезпечує можливість проходження поворотів без руйнування трансмісії. Цей компонент називається диференціалом.

За своєю суттю, диференціал – це пристрій, який поділяє крутний момент двигуна на два вихідні шляхи. Кожен вихід може обертатися з різною швидкістю. Це обов’язкова умова для автомобілів з бензиновими та дизельними двигунами. При проходженні повороту зовнішнє колесо має пройти більшу відстань, ніж внутрішню. Якби обидва колеса були заблоковані на одній швидкості обертання, шини прослизали б по покриття. Результат? Нагрів, знос і автомобіль, який чинить опір вашим діям кермом.

Більшість автомобілів та вантажівок з двигунами внутрішнього згоряння покладаються на цю конструкцію. Однак автомобілі з повним приводом ускладнюють геометрію. Таким машинам потрібен диференціал між кожною парою провідних коліс. Їм також потрібний диференціал між передньою та задньою осями. Причина проста: фізика. Передні та задні колеса при повороті описують різні радіуси. Вони проходять різні відстані. Без міжосьового диференціалу трансмісія заклинює.

У багатьох конфігураціях повного приводу цей міжосьовий вузол відомий як роздавальна коробка. Вона керує розподілом потужності між передньою та задньою осями, дозволяючи їм обертатися із середньою швидкістю, яка може відрізнятися. Деякі сучасні електромобілі обходяться без цього вузла. Вони використовують незалежні двигуни для кожного колеса. Шестірні не потрібні. Кожне колесо обертається стільки чи менше, скільки вимагає система контролю тяги.

Порівняйте це із системами часткового повного приводу (part-time 4WD). Ці вантажівки та позашляховики не мають міжосьового диференціалу. Передній та задній карданні вали жорстко з’єднані. Вони мають обертатися з однаковою середньою швидкістю. Увімкнення режиму 4WD на сухому асфальті створює серйозну проблему. Бетонне покриття забезпечує високе зчеплення. Колеса не можуть прослизати, щоб компенсувати різницю в радіусі повороту. Автомобіль стає важко керованим. Трансмісія накопичує енергію, як стисла пружина, доки знайде вихід чи вийде з ладу.

Коли ви відключаєте режим 4WD, автомобіль повертається до схеми із приводом на задні колеса. Один диференціал виконує всю роботу. Передні колеса йдуть за траєкторією. Задні колеса штовхають автомобіль. Це просто. Це ефективно. Саме тому ніколи не слід залишати увімкненим режим часткового повного приводу на шосе.