Дифференциал повышенного трения
Дифференциал повышенного трения ( LSD ) — это тип дифференциала , который позволяет двум его выходным валам вращаться с разными скоростями, но ограничивает максимальную разницу между двумя валами. Дифференциалы повышенного трения часто известны под общей торговой маркой Positraction , торговой маркой, принадлежащей General Motors .
В автомобиле такие дифференциалы повышенного трения иногда используются вместо стандартного дифференциала, где они обеспечивают определенные динамические преимущества за счет большей сложности.
В 1932 году Фердинанд Порше разработал для компании Auto Union гоночный автомобиль Гран-при . Высокая мощность конструкции приводила к чрезмерной пробуксовке одного из задних колес на любой скорости до 160 км/ч (100 миль/ч). В 1935 году Porsche поручил инженерной фирме ZF разработать дифференциал повышенного трения для повышения производительности. Стали доступны «скользящие штифты и кулачки» ZF, [ 1 ] и одним из примеров был тип B-70, использовавшийся во время Второй мировой войны в военных VW ( Kübelwagen и Schwimmwagen ), хотя технически это не было ограниченным -дифференциал проскальзывания, а система, состоящая из двухмуфты свободного хода , которые направляли всю мощность двигателя на более медленное вращение двух колес. [2]
Основное преимущество самоблокирующегося дифференциала демонстрируется на примере стандартного (или «открытого») дифференциала в условиях бездорожья или снега, когда одно колесо начинает проскальзывать. В таком случае со стандартным дифференциалом проскальзывающее или не контактирующее колесо получит большую часть мощности (в виде вращения с низким крутящим моментом и высокой частотой вращения), в то время как контактное колесо останется неподвижным по отношению к земле. Крутящий моментпередаваемое открытым дифференциалом всегда будет одинаковым на оба колеса; если одна шина находится на скользкой поверхности, подаваемый крутящий момент легко преодолеет доступное сцепление при очень низком числе. Например, правая шина может начать вращаться, как только на нее будет возложен крутящий момент 70 Нм (50 фунт-футов), поскольку она находится на обледенелой поверхности. Поскольку на оба колеса всегда ощущается одинаковый крутящий момент, независимо от скорости, с которой они вращаются, это означает, что колесо с тяговым усилием также не может получить более 70 Нм (50 фунт-футов) крутящего момента, что является намного меньше, чем требуется для движения автомобиля. Между тем, шина на скользком покрытии будет просто крутиться, поглощая всю реальную мощность .мощность (которая является функцией крутящего момента, создаваемого с течением времени), даже если на оба колеса обеспечивается одинаковая (очень низкая) величина крутящего момента. В этой ситуации дифференциал повышенного трения предотвращает передачу чрезмерной мощности на одно колесо и, таким образом, поддерживает вращение обоих колес, гарантируя, что тяговое усилие не будет ограничено колесом, которое может выдерживать минимальное количество мощности.
Преимущества LSD в мощных заднеприводных автомобилях были продемонстрированы в эпоху «Muscle-Car» в США с середины 1960-х до начала 1970-х годов. Автомобили той эпохи обычно были заднеприводными и не имели независимой подвески задних колес (вместо этого использовалась ведущая ось ). С ведущим мостом, когда через дифференциал передается высокий крутящий момент, сцепление с правым задним колесом ниже, поскольку ось, естественно, стремится вращаться с кручением ведущего вала (но удерживается неподвижно, будучи прикрепленным к раме автомобиля) . Это привело к появлению терминов «отслоение одного колеса» или «воспламенение одной шины». Таким образом, «Muscle-Cars» с LSD или «posi» (позиционная тяга) имели явное преимущество перед своими аналогами с вращающимся колесом.
И дифференциалы повышенного трения, и открытые дифференциалы имеют зубчатую передачу, которая позволяет выходным валам вращаться с разными скоростями, сохраняя при этом сумму их скоростей, пропорциональную скорости входного вала.
