Владимир Ярошенко - Справочник автолюбителя

При повороте автомобиля внутреннее колесо испытывает большее сопротивление, чем наружное, и усилие на полуосевой шестерне, связанной с внутренним колесом, становится больше. Вследствие этого равновесие сателлитов нарушается, и они начинают перекатываться по полуосевой шестерне, связанной с внутренним колесом, вращаясь относительно собственной оси и вращая вторую полуосевую шестерню с увеличенной скоростью. В результате этого скорость вращения внутреннего колеса автомобиля уменьшается, а наружного колеса возрастает, и поворот автомобиля совершается без юза и пробуксовки.

Дифференциал всегда поровну распределяет получаемый им крутящий момент на оба ведущих колеса одной оси. Однако в некоторых случаях эта особенность дифференциала оказывает отрицательное влияние на преодоление автомобилем трудных участков дороги. Если одно из ведущих колес попадает на участок дороги с малым коэффициентом сцепления, то другое колесо не может передавать крутящий момент более или менее значительной величины.

При повышении крутящего момента, передаваемого от двигателя, ведущее колесо, находящееся на скользком участке, начнет пробуксовывать, а другое колесо окажется не в состоянии сдвинуть с места застрявший автомобиль.

Рис. 3.3.7. Кулачковый дифференциал повышенного трения:

1 — левая чашка коробки дифференциала, 2 — сухари, 3 – внутренняя обойма, 4 – внешняя обойма, 5 – правая чашка коробки дифференциала, 6 – сепаратор

Если же одно из колес начнет пробуксовывать во время движения, то создадутся условия, вызывающие боковой занос автомобиля. Для устранения указанных недостатков на некоторых автомобилях повышенной проходимости применяют кулачковый дифференциал повышенного трения. Устройство такого дифференциала показано на рис. 3.3.7.

В него входит сепаратор 6 , жестко соединенный с ведомой шестерней главной передачи. В отверстия сепаратора свободно вставлены сухари 2, расположенные в два ряда в шахматном порядке. Своими торцами сухари упираются во внутреннюю 3 и внешнюю 4 обоймы. Поверхности этих обойм, соприкасающиеся с сухарями, имеют выступы-кулачки.

Снаружи дифференциал закрыт левой 1 и правой 5 чашками. В центральные отверстия чашек входят полуоси, одна из которых с помощью шлицев соединяется с внутренней, а другая с внешней обоймами.

Когда ведомая шестерня главной передачи вместе с сепаратором приводится во вращение, сухари оказывают одинаковое давление на кулачки обеих обойм и заставляют их вращаться.

Если одно из колес автомобиля испытывает большее сопротивление, то связанная с ним обойма будет вращаться медленнее сепаратора, и сухари, оказывая большее давление на другую обойму, будут как бы подталкивать ее, соответственно ускоряя ее вращение.

Однако повышенное трение между сухарями и обоймами требует значительного усилия для изменения скорости вращения одной обоймы по отношению к другой и может произойти лишь при достаточно большой разнице сопротивлений, испытываемых правым и левым колесами. Это обеспечивает передачу достаточного крутящего момента на оба колеса и, как правило, исключает возможность остановки одного колеса при пробуксовке другого.

Полуоси служат для передачи крутящего момента от дифференциала к ведущим колесам. Кроме того, полуось может воспринимать изгибающую нагрузку от сил, действующих на колесо. Такую нагрузку создают передаваемая на полуось часть массы автомобиля, а также усилия, появляющиеся вследствие реакции дороги, толчков, вызываемых неровностями дороги, центробежных сил при поворотах и бокового уклона дорожного полотна.

В зависимости от способа установки различают полу-разгруженные и разгруженные полуоси. На всех легковых автомобилях применяют полуразгруженные, а на грузовых автомобилях и автобусах разгруженные полуоси. Полуразгру-женной полуосью называют полуось, у которой ступица ведущего колеса установлена на ее наружном конце, а подшипник расположен внутри картера ведущего моста. Разгруженной полуосью называют полуось, у которой ступица ведущего колеса установлена на двух подшипниках, расположенных на картере ведущего моста.

У автомобилей со всеми ведущими колесами передний мост имеет главную передачу и дифференциал такие же, как в заднем мосту. Кроме того, в нем установлены карданные шарниры равной угловой скорости. В отличие от заднего моста картер главной передачи находится не посередине балки переднего моста, а смещен влево относительно продольной оси автомобиля. По обоим концам коробчатой балки встык приварены фланцы для крепления шаровых опор поворотных цапф. Внутри этих опор расположены карданные шарниры равной угловой скорости. К шаровой опоре приварены шкворни, относительно которых вращается поворотная цапфа, установленная на конических роликовых подшипниках. Цапфа несет на себе ступицу переднего колеса.

Автомобиль должен устойчиво сохранять прямолинейное движение и возвращаться к нему после поворота. Нельзя допускать скольжения шин по дороге, так как это приводит к их быстрому изнашиванию. Для выполнения этих требований передние колеса управляемых мостов устанавливают под определенными углами. Конструкция переднего моста предусматривает возможность регулировки развала и схождения передних колес.

Угол развала колес (рис. 3.4.1, а) определяется углом а, образуемым плоскостью вращения колеса с вертикальной плоскостью. Он обеспечивается наклоном цапфы поворотных кулаков вниз и считается положительным, если верхняя часть колеса отклонена наружу от вертикальной плоскости. Угол развала отличается у разных моделей автомобилей и составляет 0–2°.

Угол развала необходим для обеспечения перпендикулярного расположения колес к поверхности дороги при движении автомобиля, несмотря на возможную деформацию деталей переднего моста и наличие зазоров в подшипниках ступицы колес. Кроме того, при установке колес с углом развала реакция дороги от силы тяжести автомобиля в основном передается на внутренний подшипник ступицы колеса, выполняемый обычно большего размера, чем внутренний.

Схождение колес (рис. 3.4.1, б) характеризуется разностью расстояний между горизонтальными диаметрами колес спереди и сзади, при этом расстояние В между колесами впереди несколько меньше, чем расстояние Г между колесами сзади.

Рис. 3.4.1. Углы установки управляемых колес