Автомобильный дифференциал - это механизм, который позволяет левому и правому (или переднему и заднему) ведущим колесам вращаться с разной скоростью. В основном он состоит из левого и правого полуосей, двух планетарных передач и зубчатой рейки. Функция дифференциала заключается в том, чтобы при повороте автомобиля или движении по неровной дороге левое и правое колеса вращались с разной скоростью, то есть чтобы ведущие колеса с обеих сторон находились в постоянном движении. Дифференциал установлен для регулировки разницы скоростей между левым и правым колесами. При полноприводном автомобиле, чтобы управлять всеми четырьмя колесами, все они должны быть соединены. Если четыре колеса механически соединены друг с другом, автомобиль не сможет вращаться с одинаковой скоростью при прохождении поворотов. Для обеспечения постоянной скорости вращения автомобиля при движении по кривой необходимо установить промежуточный дифференциал, который регулирует разницу скоростей между передними и задними колесами. В настоящее время наиболее широко используется симметричный конический дифференциал.
Если в вашем автомобиле нет дифференциала, два колеса будут жестко закреплены друг на друге и вращаться с одинаковой скоростью. При повороте автомобиля колеса неизбежно будут крениться и скользить. Это ускорит износ шин, увеличит энергопотребление автомобиля и создаст большую нагрузку на ось. Чтобы гарантировать, что ведущие колеса с обеих сторон всегда находятся в состоянии чистого качения, люди используют две полуоси для соединения колес с обеих сторон соответственно, а ведомые колеса главного редуктора приводят в движение полуоси и колеса с обеих сторон через дифференциал, так что они могут вращайтесь с разными угловыми скоростями.
Однако дифференциал также приводит к определенным побочным эффектам. Когда одно из двух колес имеет большое сопротивление, вся выходная мощность передается на другое колесо, в результате чего только одно колесо работает вхолостую. Часто можно увидеть, как колеса застревают в грязи и снегу.
Поэтому, чтобы справиться с этой слабостью дифференциала, многие высокопроизводительные автомобили и внедорожники оснащаются блокировками дифференциала, использующими механические или электронные методы блокировки.
Когда ведущие колеса автомобиля теряют сцепление с дорогой, дифференциал ослабевает или теряет эффект дифференциала, и мощность равномерно распределяется на ведущие колеса, что помогает автомобилю избежать проблем. Это то, что мы часто называем блокировкой дифференциала. Наиболее распространенными блокировками дифференциала являются зубчатые и многодисковые муфты, а методы управления - ручное управление, управление с помощью датчика крутящего момента и электронное гидравлическое управление. Дифференциал Torsen является исключением. Он имеет встроенную функцию блокировки дифференциала и не требует специального механизма управления. Обычно он используется в качестве центрального дифференциала.