Централният диференциал е известен още като между{0}}междуосов диференциал. При превозни средства с много{2}}осово задвижване задвижващите оси са свързани чрез задвижващи валове. Централният диференциал позволява на всяка задвижваща ос да има различни входни ъглови скорости, за да се елиминира плъзгането на задвижващите колела на всяка ос. Типовете централни диференциали включват: отворен централен диференциал, много-диференциал на съединителя, диференциал Torsen и диференциал на вискозен съединител.
Когато превозното средство е в движение, то не само се движи по права линия, но също така прави различни завои. Когато автомобилът завива, траекториите на четирите колела са четири дъги с различни радиуси. Това води до различни скорости на въртене на четирите колела. Ако колелата можеха да се въртят само с еднаква скорост, превозното средство нямаше да може да се върти. Дори ако бъде принудена да се завърти, средната ос ще се счупи поради разликата в скоростите на колелата. Следователно е необходим диференциал за постигане на диференциална скорост, разлагайки фиксираната скорост на въртене на изходящия вал на двигателя на различни скорости и предавайки ги към колелата.
Когато превозното средство завива, радиусът на завиване на предните колела е по-голям от този на задните колела от същата страна. Следователно предните колела се въртят по-бързо от задните, а четирите колела следват напълно различни пътища. По този начин превозните средства с четири-задвижване изискват централен диференциал за разпределяне на въртящия момент между предната и задната ос.
Типовете централни диференциали включват: отворен централен диференциал, много{0}}диференциал на съединителя, диференциал Torsen и диференциал на вискозен съединител.
I. Отворен централен диференциал
Отвореният диференциал е този, който няма ограничения и може да работи нормално, когато автомобилът завива. Комплектът планетарни предавки няма блокиращо устройство. Ако превозно средство със задвижване на четири- колела е оборудвано с три отворени диференциала (преден, централен и заден), ако едното колело се приплъзне, цялата мощност на превозното средство ще се изразходва напразно върху това колело, а останалите три колела няма да получат никаква мощност.
Предимства: Няма особени предимства, тъй като диференциалът е необходимо условие за нормална работа на автомобила;
Недостатъци: В областта на-офроуд превозните средства отвореният диференциал може да повлияе на способността на превозното средство да излиза от трудни ситуации на не-асфалтирани пътища.
II. Много{1}}диференциал на съединителя
Диференциалът на много-дисковия съединител генерира диференциален въртящ момент чрез мокър много{1}}съединител. Тази система често се използва като централен диференциал в-системи за задвижване на четирите{4}}колела по заявка. Има два комплекта фрикционни дискове, единият като задвижващи дискове, а другият като задвижващи дискове. Задвижващите дискове са свързани към предната ос, а задвижващите дискове са свързани към задната ос. Дисковете са потопени в специално масло, като тяхното зацепване и изключване се контролира от електронна система.
Когато превозното средство се движи по права линия, скоростите на въртене на предната и задната ос са еднакви и няма разлика в скоростта между задвижващия и задвижвания диск. По това време дисковете са разделени и превозното средство е основно в състояние на предно-задвижване или задно-задвижване на колелата, което може да спести гориво. По време на завиване предният и задният мост имат различни скорости на въртене, а задвижващите и задвижваните дискове също имат разлика в скоростта. Въпреки това, тъй като разликата в скоростта не е достигнала предварително зададената стойност от електронната система, двата комплекта дискове остават разделени и завиването на автомобила не се влияе.
Когато разликата в скоростта между предната и задната ос надхвърли определена граница, например, когато предните колела започнат да се плъзгат, електронната система за управление ще управлява хидравличния механизъм, за да натисне много{0}}дисковия съединител и задвижващият и задвижващият диск ще влязат в контакт, подобно на зацепването на съединител. Въртящият момент се предава от задвижващите дискове към задвижваните дискове, като по този начин се постига задвижване на четирите колела.
Условията на зацепване и съотношението на разпределение на въртящия момент на много{0}}диференциала с триене с ограничено{1}}приплъзване се контролират от електронната система с бърза скорост на реакция. Някои модели имат и функция за ръчно управление „LOCK“, при която задвижващият и задвижващият диск могат да останат напълно задействани, подобно на състоянието на заключване на задвижването на четирите-колела на професионални-офроуд превозни средства. Триещите плочи обаче могат да прехвърлят само до 50% от въртящия момент към задните колела, а употребата с висока-интензивност може да доведе до прегряване и повреда на фрикционните плочи.
Предимства: Бърза реакция и може да се включи незабавно; повечето модели са електронно включени и не изискват ръчно управление;
Недостатъци: Може да прехвърля само до 50% от мощността към задните колела и е склонен към прегряване при големи натоварвания.
III. диференциал Torsen
Името „Torsen“ идва от „Torque-sensing Traction“. Ядрото на Torsen е червячната предавка и системата за зацепване на червячно колело. От структурния изглед на диференциала Torsen може да се види, че има двойни червячни колела и червячни предавки. Именно тяхното взаимно зацепване и блокиране, както и-еднопосочното предаване на въртящия момент от червячното колело към червячната предавка, реализира функцията за блокиране на диференциала, която ограничава приплъзването. При нормално каране в завой, предният и задният диференциал действат като традиционни диференциали, а червячните предавки не влияят на различните скорости на полуоските. Например, когато автомобилът завива наляво, дясното колело се върти по-бързо от диференциала, докато лявото колело се върти по-бавно. Червячните колела с различни скорости могат точно да съвпадат и да се зацепват синхронно със зъбните колела. По това време червячното колело и червячната предавка не са блокирани, тъй като въртящият момент се предава от червячното колело към червячната предавка. Въпреки това, когато едната страна на колелото се плъзне, червячното колело и червячната предавка влизат в действие и чрез диференциала Torsen или хидравличния много-дисков съединител разпределението на мощността се регулира автоматично и бързо.
Когато превозното средство се движи нормално, корпусът на диференциала P се върти, като едновременно задвижва червячните зъбни колела 3 и 4 да се въртят. По това време няма относително въртене между 3 и 4, така че червеният 1 вал и зеленият 2 вал се въртят с еднаква скорост. Въпреки това, когато едната страна на оста срещне по-голямо съпротивление, докато другата страна работи на празен ход, например, червената ос среща по-голямо съпротивление, тогава първоначално тя остава неподвижна, докато корпусът на диференциала все още се върти, като по този начин кара червячната предавка 4 да се търкаля по червения вал. Тъй като 4 се върти, той също кара 3 да се върти, но 3 и зелената ос 2 имат само-заключващ ефект, така че въртенето на 3 не може да задвижи зелената ос 2 да се върти. Следователно 3 спира да се върти и в същото време 4 също спира да се върти. По този начин 4 може да върти червената ос заедно с въртенето на корпуса на диференциала, разпределяйки въртящия момент към червената ос и позволявайки на автомобила да излезе от затрудненото положение.
Най-основното устройство е централният-самозаключващ се диференциал-за въртящ момент, който може непрекъснато да регулира изходната мощност между предната и задната ос от 25:75 до 75:25 според състоянието на шофиране и реакцията е изключително бърза, почти без забавяне (характеристиките на-самозаключващия се-диференциал са анализирани подробно по-рано), и с подкрепата на програмата за електронна стабилност, инициативата за разпределение на мощността е допълнително подобрена.
Просто казано, диференциалът Torsen е напълно автоматичен чисто механичен диференциал, тоест не изисква ръчно управление и е 100% надежден и има директно предаване. От определена гледна точка това е много балансиран дизайн.
Предимства: Може да осигури обратна връзка за разликата в съпротивлението между задвижващите колела в един миг и да разпредели изходящия въртящ момент. Освен това, характеристиката на блокиране е линейна и може да се регулира в относително широк диапазон на изходен въртящ момент.
Недостатъци: Няма режим-задвижване на две колела; ограничената-способност за приплъзване на диференциала е ограничена и мощността не може да бъде напълно предадена на определено колело.
IV. Вискозен съединителен диференциал
Диференциалът на вискозния съединител е интелигентно устройство за автоматично разпределение на мощността в днешните-автомобили със задвижване на всички колела. Обикновено се инсталира в-автомобили със задвижване на всички колела, базирани на предно-задвижване. Тези превозни средства обикновено се движат в режим-задвижване на предните колела. Най-важната характеристика на виско съединителя е, че той може автоматично да разпределя мощността към задния задвижващ мост без операцията на водача.
Принципът на работа на виско съединителя е донякъде подобен на този на много{0}}дисковия съединител. Има много вътрешни плочи на входящия вал, които са вмъкнати сред многото външни плочи в корпуса на изходния вал, и е напълнено със силиконово масло с висок-вискозитет. Входящият вал е свързан към трансмисията и трансферната кутия на предния-двигател, а изходящият вал е свързан към задния задвижващ мост.
По време на нормално шофиране няма разлика в скоростта между предните и задните колела и виско съединителят не функционира, така че мощността не се разпределя към задните колела и превозното средство все още се държи като превозно средство с предно{0}}задвижване. Когато колата се движи по заледени и заснежени пътища, предните колела може да се въртят на празен ход и ще има значителна разлика в скоростта на въртене между предните и задните колела. Силиконовото масло между вътрешната и външната плоча на вискозния съединител се разбърква и започва да се разширява поради топлината, генерирайки голямо вискозно съпротивление, което предотвратява относителното движение между вътрешната и външната плоча и създава значителен въртящ момент. Така мощността се предава автоматично към задните колела и колата се превръща в превозно средство със задвижване на четирите колела.
Когато автомобилът завива, вискозният съединител може също така да абсорбира разликата в скоростта между предните и задните колела, причинена от вътрешната разлика в колелата, функционирайки като диференциал. По време на спиране може да предотврати първо блокиране на задните колела.
Предимства: Компактен размер, проста структура и ниска производствена цена.
Недостатъци: Бавна реакция, малък коефициент на разпределение на въртящия момент, невъзможност за ръчно управление на зацепването и изключване и потенциален отказ поради прегряване при голямо натоварване.