Тут изображена схема движения автомобиля при повороте. Внешние и внутренние колеса автомобиля за один и тот же отрезок времени проходят разные пути. То же происходит и при прямолинейном движении автомобиля, если его задние колеса имеют неодинаковые диаметры, что возможно при неравномерном распределении нагрузки в кузове, неравно­мерности износа шин или различном внутреннем давлении воздуха в шинах.



Чтобы ведущие колеса автомобиля могли вращаться с различным числом оборотов относительно друг друга, их крепят не на одном общем валу, а на двух, называемых полуосями и соединенных друг с другом дифференциалом, подводящим к ним крутящий момент от главной передачи. Если дифференциала нет, то при движении автомобиля по неровной дороге или при повороте колеса скользят и пробуксовывают относительно дороги, что сопровождается увеличением расхода топлива и износа шин.

В основном применяются три типа дифференциалов: шестеренчатые, кулачковые и червячные. Дифференциал может быть простым или с само­блокировкой (дифференциал повышенного трения или с механизмом свобод­ного хода). Шестеренчатые дифференциалы относятся к простым, а кулач­ковые и червячные — к дифференциалам повышенного трения.

Дифференциалы, распределяющие крутящий момент между полуосями поровну, называются симметричными, а дифференциалы, деля­щие момент между колесами не поровну, называются несимметричными.



Детали дифференциала наиболее распространенного на авто­мобилях конического дифференциала, установленного между полуосями ведущих колес. Две половины 2 и 5 коробки дифференциала стягиваются болтами 6. На коробке болтами или заклепками крепится ведомая шестерня главной передачи, приводящая коробку во вращение. Между половинами коробки дифференциала зажата крестовина 8, на шипах которой свободно посажены и могут вращаться сателлиты 4, находящиеся в зацеплении с двумя полуосевыми шестернями 3. Полуосевые шестерни имеют внутри шлицы, которыми они надеваются на шлицы внутренних концов полуосей, свободно проходящих через отверстия в коробке дифференциала. Наруж­ные концы полуосей соединяются с колесами. Для уменьшения трения под торцовые поверхности сателлитов и полуосевых шестерен подложены шайбы 2 и 7. Число сателлитов в дифференциале обычно равно четырем или двум, реже — трем.

При вращении коробки 2 дифференциала она через сателлиты 4 и 9 и полуосевые шестерни. 3 и 7 вращает полуоси 1 и 8. Последовательность передачи крутящего момента такая: ведомая шестерня 6 главной передачи — коробка 2 диф­ференциала — крестовина 5 сателлитов — сателлиты 4 и 9 — полуосевые шестерни 3 и 7 — полуоси 1 и 8. Сателлиты, кроме того, могут вращаться на своих осях, поэтому могут изменять число оборотов полуосевых шестерен относительно коробки дифференциала.

Если сателлиты не вращаются на своих осях, заклинивая полуосевые шестерни, то обе полуоси вращаются с одинаковым числом оборотов. Это наблюдается при движении автомобиля с одинаковыми радиусами качения задних колес по прямой и ровной дороге . При пово­роте автомобиля, например вправо, сателлиты, вращаясь на своих осях, увеличивают число оборотов полуосевой шестерни 7 и связанных с ней полуоси 8 и колеса и уменьшают число оборотов полуосевой шестерни 3, стремясь вращать ее в обратную сторону и обкатываясь по ней. При этом уменьшается число оборотов, связанных с шестерней 3 полуоси
1 и колеса . Число оборотов коробки дифференциала всегда остается равным полусумме чисел оборотов левой и правой полуосей.



Наличие дифференциала в приводе к ведущим колесам автомобиля иногда оказывает отрицательное влияние на его проходимость. Если одно из ведущих колес автомобиля попадает на скользкий участок дороги, а другое находится на сухом участке, то из-за наличия дифференциала через колесо, находящееся на сухом участке, нельзя передать значительный крутящий момент. Колесо, находящееся на скользком участке, буксует, а другое - стоит неподвижно. Это происходит потому, что каждый сателлит представляет собой как бы равноплечую балку и распределяет подведен­ное к нему усилие между полуосевыми шестернями поровну. Следова­тельно, какой момент может быть передан через колесо, попавшее на сколь­зкий участок пути, такой же подводится и к другому колесу. В этом случае чем большее усилие подводится к дифференциалу, тем больше число оборо­тов буксующего колеса при неподвижном другом колесе.