О типах шестерен в главной передаче речь пойдет ниже, теперь же остановимся на особенностях дифференциала. Дифференциал, если говорить по существу, предназначен для того, чтобы крутящий момент был распределен между колесами, при полноприводном типе управления дифференциал распределяет крутящий момент также между мостами. Это необходимо при движении по неровным дорогам и при повороте автомашины. Такой механизм дает возможность вращаться колесам с разной угловой скоростью, проходя без проскальзывания относительно дороги разный путь. Не будь дифференциала, при жесткой связке колес, они бы сопротивлялись поворотам. Это влечет за собой потерю управляемости, нагрузка на полуоси была бы увеличена, а шины бы моментально изнашивались.

     Механизм дифференциала эффективен и достаточно прост в устройстве. Но, к сожалению, при его изобретении гениальность человеческой мысли не простиралась так далеко, и дифференциал имеет свой недостаток. Сто процентов крутящего момента могут быть распределены между колесами как поровну, так и в неравных долях и даже в пропорции 100 к 0. А значит, одно из колес может пробуксовывать, в то время как другое стоит на месте. Одно из колес имеет меньшее сцепление с дорожным полотном со всеми вытекающими последствиями. Да, конструкция дифференциала позволяет поворачивать автомобиль без заносов, а водитель при этом не меняет шины ежедневно. Но приходится добиваться жесткого соединения, сблокировать левые и правые колеса при пробуксовке. Это недостаток обычного, свободного дифференциала.

• За долгие годы развития автомобилей водители всегда боролись с проблемой буксующего колеса – лопатой, буксировочными тросами и т. д. И нелегко подсчитать все топливо, которое сожгли шоферы во время пробуксовок, их силы и потраченное время. Сегодня же разработаны около десятка способов решать эту задачу.
  

     Прежде всего, существует самый обычный способ – ручная механическая блокировка дифференциала. Она широко распространена до сих пор в таких машинах, как вездеходы, внедорожники. Суть ручной блокировки заключается в том, что при необходимости водитель из кабины блокирует шестерни дифференциала, чтобы колеса начали вращаться одновременно. Это применимо при преодолении особых участков пути со сложным грунтом или препятствиями. При выезде на нормальную дорогу блокировка отключается.

    Более распространена блокировка дифференциала автоматическая.  Как вариант фрикционного дифференциала применяют вязкостные муфты. Они не дают стопроцентно хороших ходовых качеств, довольно инерционны и бесполезны на бездорожье. Но муфты дешевы и просты в конструкции, с их помощью существенно уменьшается проскальзывание того колеса, которое имеет плохое сцепление.

     Устройство вязкостной муфты довольно бесхитростно: два пакета фрикционных дисков погружены в вязкую жидкость – масло со специальными свойствами. Один пакет соединен с дифференциалом, другой – с полуосью. При возникновении разницы в скоростях колес проявляется и разная скорость вращения фрикционных дисков. Вязкость масла дает блокирующий момент. Неподвижное колесо начинает вращаться. Чем больше разница в скоростях, тем значительнее вязкое сопротивление.

     Таким образом, с помощью вязкостной муфты устраняется главный недостаток ручной механической блокировки. Если ручная блокировка позволяет только заблокировать или разблокировать шестерни дифференциала, то муфта выравнивает процесс блокировки, а соответственно, уменьшается нагрузка на трансмиссию. Но применение муфты дает рывки при повороте, кроме того, из-за большой разницы скоростей остается проблема тепловых нагрузок, изменение состояния муфты. Отсюда необходимость применения особого трансмиссионного масла, которое предназначено специально для ограниченного скольжения. Оно имеет в своей маркировке обозначения LS-Limited Slip. И каждый водитель должен это помнить, когда заменяет масло в главной передаче, иначе муфта просто выйдет из строя. Даже механики станций технического обслуживания автомобилей не всегда знают, какое масло надо залить в агрегат. Потому водитель просто обязан быть осведомленным о типе трансмиссионного масла, применяемого в его автомобиле.

     Помимо вязкостной муфты распространены и другие самоблокирующиеся дифференциалы. Эффективность их применения может быть разной, а распространение зависит от стоимости агрегата. Мы уже упоминали в нашей статье о гипоидных и цилиндрических главных передачах. Когда автомобилестроение только зарождалось, в автомобилях применялись конические шестерни главной передачи. Уже тогда у конических шестерен была выявлена масса недостатков. У них была низкая несущая способность, слишком высокое расположение карданного вала, что давало высоту и трансмиссионному тоннелю. Кроме того, конические шестерни издавали большой шум.

      Гипоидные шестерни пришли на смену коническим еще в начале двадцатого века. Но, к слову сказать, в советском автомобилестроении конические шестерни применялись широко в автомобилях УАЗ на протяжении всего их существования. Гипоидная передача в свое время явилась переходным этапом к червячной передаче. Оси шестерен – ведомой и ведущей – не пересекаются при гипоидной передаче, а имеют смещение относительно друг друга. В результате карданный вал расположен ниже, уровень трансмиссионного тоннеля также понижен, несущая способность повышена за счет большой длины зуба шестерен. Ну и, соответственно, резко снижена шумность самой передачи.

     Однако и гипоидная передача имеет свои недостатки (!) дифференциал. В них существует опасность заедания, которая обусловлена скольжением по линиям контакта зубьев шестерен. Потому изготовление гипоидных шестерен требует особой точности. При использовании в автомобиле гипоидной передачи повышаются эксплуатационные требования к подшипниковым опорам. Они должны быть хорошо отрегулированными и качественными по своим характеристиками. Нарушение регулировки приводит к заклиниванию и повышению шума.