Горизонты техники для детей, 1964 №1

Рис. 38. Когда автомобиль едет по дуге, внутренние его колеса преодолевают меньший путь, чем внешние.

Неудобство такого крепления обнаруживается во многих случаях, например, когда автомобиль одним колесом едет по гладкому шоссе, а другим — по ухабам. В таком случае оба колеса преодолевали бы разные пути, а им пришлось бы вращаться с различной скоростью. И опять тот же самый вывод: если бы колеса были укреплены на одной оси, одно из колес начало бы скользить, что очень вредно для автомобиля.

Что делать в подобных случаях? Ведущую ось автомобиля конструкторы как бы разрезали на две полуоси. Каждая из них приводится независимо, а укрепленные колеса могут вращаться с различной скоростью. Главную роль выполняет здесь дифференциал, приводящий во вращение обе полуоси.

Чтобы лучше понять, как работает дифференциал, посмотрите на рис. 39 а .

Задняя ось автомобиля, как видно на рисунке, разрезана посередине, а на её концы насажены две полуосевые шестерни. Шестерни, расположенные на разъединенных полуосях, могут вращаться независимо друг от друга. Между ними находятся две конические шестерни, зацепляющиеся одновременно с обеими полуосевыми шестернями (рис. 39 в ). Последние называются сателитами. Сателиты вращаются на оси, прикрепленной к коронной шестерне (рис. 39 с ). Вот и весь дифференциал.

Рис. 39. а) Ось разрезаем посредине и на смежные концы насаживаем две полуосевые шестерни: 1— полуосевые шестерни; 2— полуоси, б)между полуосевыми шестернями располагаем сателиты: 1— сателиты, с)сателиты устанавливаем на осях и прикрепляем к коронной шестерне.

Осталось самое трудное: изучить принцип работы дифференциала. Рассмотрим случай, когда двигатель не работает, карданный вал не вращается, а следовательно, не вращается и карданная шестерня. Попробуем вручную повернуть только одну полуось. Что же произойдет? Начнёт вращаться насаженная на полуось шестерня, затем оба сателита, сцепляющиеся с ней. Сателиты зацеплены и со второй полуосевой шестерней, которая тоже будет вращаться. Присмотритесь внимательно, в ка кую сторону вращаются сателиты. Оказывается, сателиты второй полуосевой шестерни вращаются в обратную сторону.

На практике такой случай не может произойти, так как ни одно колесо не вращается в обратную сторону, если автомобиль едет вперед. Этот пример нам позволил только рассмотреть принцип действия дифференциала.

Как только автомобиль трогается с места, начинает вращаться коронная шестерня, а сателиты, как спутники, тоже вращаются вокруг полуосевых шестерен. Пока автомобиль едет прямо, обе полуосевые шестерни вращаются с одинаковой скоростью. Обратите внимание на то, что сателиты, вращаясь вокруг полуосевых шестерен, сами на своих осях не вращаются. Как только одно из колес замедляет скорость вращения (например, внутреннее колесо на повороте), сателиты начинают вращаться одновременно вокруг своих осей. Их вращение передается через полуосевую шестерню на вторую полуось. Благодаря замечательному свойству дифференциала передавать и изменять вращение одной оси на обратное вращение второй, последняя начинает вращаться быстрее. Иногда, например, если одно из колес попадёт на обледеневшую полосу шоссе, а второе — на песчаный участок дороги, может случиться, что одно колесо вообще не крутится, а другое вращается очень быстро, но вхолостую. Говорят в таком случае «автомобиль буксует», так как одна полуосевая шестерня стоит, а вторая вращается в два раза быстрее, чем следовало бы. Сателиты начинают вращаться вокруг своей оси, передавая вращение второй вращающейся полуосевой шестерне, ускоряя её вращение.

Дифференциал регулирует работу колес: как только одно из них замедляет вращение, механизмы дифференциала ускоряют вращение другого колеса. Колеса приспособляются к дороге, по которой едет автомобиль.

«Но ведь если одно из колес попадёт на ледяную дорожку, автомобиль будет буксовать и не двинется с места. Почему же мы так восхищаемся умным дифференциалом?» скажете вы.

В этом-то, ребята, и самый большой недостаток дифференциала. Его положительные качества настолько велики, что, к сожалению, без дифференциала нельзя обойтись. К тому же случаи, когда автомобиль въезжает одним колесом на ледяную полосу шоссе, бывают довольно редко, а повороты приходится делать очень часто.