Ефектът на диференциала върху проходимостта
Един от най-важните конструктивни елементи на автомобила, който влияе върху неговата проходимост, е диференциалът. Този механизъм, без който колата по трудни пътища би била неуправляема, а гумите й се износват в пъти по-бързо, в офроуд условия в повечето случаи е причината за засядането на колата.
Конвенционалният коничен диференциал, използван в масово произвежданите офроуд превозни средства, е проектиран така, че теглителните сили на дясното и лявото колело на задвижващия мост винаги да са равни една на друга. Тъй като количеството сцепление, предавано от колело, зависи от сцеплението му със земята, ако едно от колелата удари почва с ниско сцепление, като лед, съседно колело, разположено на земя с високо сцепление, като асфалт, ще предава същото ниско сцепление, както е върху лед.
Разликата в моментите на съпротивление на въртене на колелата, стоящи на хлъзгава и суха земя, води до факта, че честотата на въртене на колелото на хлъзгава земя се увеличава, а на противоположното колело пада, докато плъзгащото се колело е заровено в земята, а това на суха земя спира.
Подобен ефект се получава, когато автомобилът се движи извън пътя със значително накланяне. В този случай натоварването върху колелата се преразпределя. Колелата от страната, на която се е наклонила колата, са натоварени, а срещуположните са разтоварени. В това положение тягата, развивана от колелата на натоварената страна, пада и стойността му се определя от стойността на тягата на колелата на ненатоварената страна. Както бе споменато по-рано, движението на превозно средство извън пътя е възможно, когато теглителните сили, развивани от колелата, надвишават силите на съпротивление при движение. При условия на шофиране извън пътя този излишък често е малък. Ето защоако възникне преобръщане и сцеплението на колелата падне поради действието на диференциала, при поддържане на високо ниво на съпротивление при шофиране, положителната разлика в тези сили може да изчезне, което ще доведе до спиране и засядане на автомобила.
При движение извън пътя има случаи, когато има не само разлика в сцеплението на колелата със земята, но и пълното увисване на едно от колелата. Естествено, тягата, развивана от съседното колело, в този случай е нула. За да се намали отрицателното влияние на диференциала върху проходимостта на автомобила, е необходимо разликата в натоварванията върху колелата да бъде възможно най-малка. За тази цел, например, при триосни превозни средства се използва балансиращо окачване на задните оси, което донякъде намалява неравномерните натоварвания и намалява склонността към приплъзване, когато превозното средство се движи по неравни повърхности. Когато обаче колата се търкаля настрани, балансиращото окачване не помага. Ето защо при шофиране в офроуд условия неравните участъци трябва да се преодоляват в такива посоки, в които накланянето ще бъде минимално.
В автомобила Ural-375 предната ос е постоянно включена и свързана със задната талига чрез специален диференциал, разположен в кутията за предаване. Този диференциал е проектиран по такъв начин, че 1/3 от общия въртящ момент се предава към предните колела и 2/3 към задната талига. Когато колелата на предната ос се ударят в земята с нисък коефициент на сцепление, сцеплението, развито от колелата на задната талига, ще се определя от двойното количество на сцеплението на предните, което може да бъде напълно недостатъчно за движение. Следователно междуосевият диференциал трябва да бъде блокиран при движение извън пътя. Необходимо е да включите блокирането не когато колата вече се плъзга, а преди да влезете в трудна зона.
На двуосния автомобил GAZ-66, вместо конвенционалните конусови диференциали, бяха използвани диференциали с ограничено приплъзване от типа на буталото за увеличаване на проходимостта. Дизайнът на този диференциал е широко известен.
Такива диференциали позволяват да се получи на колело с по-добро сцепление, не същото сцепление като при приплъзване, но повече от количеството допълнително триене, което се получава в диференциала. Стойността, показваща колко пъти сцеплението на колелото с най-добри условия на сцепление е по-високо от сцеплението, развито от съседното плъзгащо се колело, се нарича коефициент на заключване на диференциала. За диференциала GAZ-66 той е 3-4.