Класснуть
Для увеличения проходимости автомобиля необходимо его оборудовать блокировкой дифференциала.
Многие отечественные автомобилисты до конца не понимают механизм работы межколесных и межосевых дифференциалов трансмиссии автомобиля. Более того многим непонятно, как происходит блокировка дифференциала, которая позволяет добиться эффективного перераспределения крутящего момента на колеса автомобиля. В данной статье мы расскажем, какие бывают виды блокировки дифференциала и их применение.
Что такое блокировка дифференциала
Дифференциал есть в любой , в котором крутящий момент передается на пару ведущих колес. Между этими колесами крутящий момент передается механическим способом. Даже самый простой свободный дифференциал является планетарным механизмом. Данная конструкция позволяет передать равный крутящий момент, как левому, так и правому колесу. Это можно осуществлять на разной скорости вращения и в поворотах. Однако в свободном дифференциале в случае вывешивания либо потери сцепления с дорогой колеса курящий момент на него сводится к нулю. В этот момент противоположное колесо, которое на самом деле имеет сцепление с дорогой, полностью теряет крутящий момент и перестает двигаться. В итоге автомобиль просто не сможет сдвинуться с места.
Многие автомобилисты знают, что выбраться из такой ловушки можно следующим способом. Необходимо буксующие колеса заставить получить сцепление с дорогой. Для этого некоторые автомобилисты загружают его либо подкладывают что-либо под колеса. После этого одновременно оба колеса одной оси получают сцепление с дорогой, и автомобиль начинает ехать.
Электронная блокировка дифференциала
Инженеры сумели реализовать данный способ с помощью электроники и тормозной системы. Для этого используются датчики ABS. Как только скорость вращения колеса достигает определенного предела, датчики подают сигнал, и электроника блокирует потерявшее с дорогой сцепление колесо тормозным механизмом. Подобная электронная блокировка дифференциала используется в кроссоверах и внедорожниках с системой полного привода. Однако дальше пошли инженеры французского концерна PSA Peugeot-Citroen. Они сумели внедрить электронную блокировку дифференциала на переднеприводные модели Peugeot 2008 и Peugeot 3008. Инженеры даже смогли создать несколько режимов работы такой электронной блокировки дифференциала и назвали их как различные дорожные условия: бездорожье, песок, снег. В каждом из перечисленных режимов электроника будет тормозить вывешенное колесо с разным усилием и интенсивностью. При этом французские инженеры решили ограничить скорость автомобиля в каждом из режимов блокировки дифференциала. Так по снегу нельзя ездить быстрее 50 километров час, по бездорожью – 80 километров час, а по песку ограничение скорости установлена на отметке 120 километров в час. Система Grip Control от концерна PSA Peugeot- Citroen умеет не только тормозить колеса с помощью тормозной системы, но регулировать чувствительность педали акселератора.
Советские автомобилисты, владеющие машинами ВАЗ, устанавливали два стояночных тормоза, по одному на каждой заднее колесо. Так они механическим путем осуществляли блокировку колеса, которую в данный момент выполняет электроника. Если вдруг какое-либо из задних колес на заднеприводном автомобиле ВАЗ начинало скользить и теряло сцепления с дорогой, и автомобиль попросту зарывался в песке, водителю было достаточно выйти из автомобиля, посмотреть какое колесо не имеет сцепления с дорогой и заблокировать его с помощью ручника. В этот момент второе колесо получит крутящий момент и сможет вывести автомобиль из ловушки.
Механическая блокировка дифференциала
Второй вид блокировки дифференциала является более надежным. Однако он увеличивает массу трансмиссии. Механическая блокировка позволяет превратить обычный дифференциал в простую пару шестерен, которые заставят колеса одной оси вращаться с одинаковой скоростью.
Так выглядит LSD конического типа.
Одной из разновидности механической блокировки дифференциала является самоблокирующийся дифференциал или как его еще называют дифференциал повышенного трения. В английском языке есть аббревиатура данной конструкции LSD – Limited Slip Differential. В таком дифференциале блокировка происходит за счет силы трения. Самым популярным представителем самоблокирующихся дифференциалов является механизм компании Torsen.
Наверное, каждый автомобильный эксперт скажет, что самоблокирующийся дифференциал – это более радикальное и эффективное решение, чем электронная блокировка с помощью тормозной системы.
Винтовой самоблокирующийся дифференциал для тюнинга автомобилей ВАЗ
Многие тюнинговые фирмы предлагают для установки в автомобили ВАЗ винтовой типа Quaife. Стоимость такого механизма варьируется от 10000 до 30000 рублей. Винтовой дифференциал также являются планетарным механизмом. Однако зубья шестерён здесь нарезаны по принципу резьбы винта. Блокировка винтового дифференциала происходит, когда одно из колес начинает буксовать.В этот момент шестерни-сателлиты, которые зациклены с шестернями полуосей, проворачиваются. При этом сила трения между сателлитами и самим корпусом дифференциала вследствие действия центробежных сил заставляет всю конструкцию крутится как единую ось. Однако в таком механизме все же присутствует частичное проскальзывание.
Составные самоблокирующегося дифференциала.
Подобная конструкция винтового дифференциала больше подходит для старых классических моделей ВАЗ с задним приводом. На переднеприводных моделях Лада при добавлении либо сбросе газа в повороте такое дифференциал будет стремиться уравнять скорость колес. Вследствие этого водителю придется прикладывать больше усилия, чтобы повернуть автомобиль.
Дифференциал автомобиля передаёт крутящий момент с коробки передач на колёса , при чём скорость вращения колёс может разниться.
Если на автомобиле установлен свободный дифференциал, то при пробуксовке одного колеса, на другое передаётся крутящий момент, недостаточный для движения. Поэтому на сложных участках дороги нелегко справится с управлением. И тут пригодится блокировка . Появление блокировки было вызвано необходимостью увеличить крутящий момент на том колесе, у которого сцепление с дорогой лучше.
Внедорожник имеет возможность привода на все колёса благодаря наличию межосевого и двух межколёсных дифференциалов.
Блокирование моста заметно повысит проходимость УАЗ, а блокировать можно передний, задний мосты или оба сразу.
1. Что такое принудительная блокировка дифференциала
Дифференциал автомобиля имеет планетарную конструкцию, состоящую из нескольких червячных шестерён двух видов:
Ведомых (полуосевых); Ведущих (сателлитов).
Сателлиты чаще всего располагаются параллельно полуосям (к примеру, Quaife, Torsen Т-2), но бывают дифференциалы и с перпендикулярным расположением (к примеру, Torsen Т-1).
Блокировка дифференциала бывает принудительной (ручной) и автоматической (самоблокирующийся дифференциал).
В зависимости от степени блокировки различают такие виды:
Полная – части дифференциала соединяются жёстко и передача крутящего момента осуществляется на колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой.
Частичная – передаваемое усилие среди частей дифференциала ограничивается, а крутящий момент повышается на колесе, имеющем лучшее сцепление с поверхностью дороги.
Весь процесс блокировки происходит приблизительно так:
Корпус дифференциала соединяют с одной полуосью.
Движение сателлитов ограничивается.
Принудительная блокировка дифференциала обеспечивает 100-процентную блокировку колёс одной оси.
Такая блокировка необходима для того, чтобы обеспечить автомобилю проезд через тяжелопроходимые участки. В действие принудительная блокировка приводится при помощи кулачковой муфты, способной объединить корпус дифференциала и полуось.
Пока принудительная блокировка не включена, дифференциал работает в штатном режиме, а когда она включается, то дифференциал обеспечивает равномерное распределение крутящего момента на полуоси.
Принудительные блокировки на УАЗ бывают таких видов:
Гидравлическая (управляется с помощью гидравлической системы и тормозной жидкости).
Механическая (управляется при помощи тросового механизма).
Пневматическая (управление происходит за счёт сжатого воздуха).
Электрическая (приводится в действие с помощью электродвигателя).
Для оценки крутящего момента свободного колеса используется коэффициент блокировки дифференциала. Он рассчитывается, как отношение крутящего момента отстающего колеса к крутящему моменту забегающего колеса. У симметричного дифференциала этот коэффициент равен единице. Используя блокировку, его можно повысить. Чем больше коэффициент блокировки, тем лучше проходимость автомобиля. Но повышать его более, чем до значения 5, нельзя, так как это спровоцирует поломку трансмиссии.
2. Какие бывают варианты блокировок диффа для УАЗа, их краткий обзор, стоимость
Автомобиль УАЗ – один из самых популярных автомобилей среди охотников, грибников, ягодников и просто любителей экстрима. Он выручает водителей на разбитых дорогах и в неблагоприятных условиях. Но, если нужно повысить его проходимость, без блокировки не обойтись.
Блокировать дифференциал на УАЗ можно жёстким способом (принудительная блокировка) или используя дифференциалы повышенного трения (самоблокирующиеся дифференциалы).
Выбор блокировок в наше время весьма обширный. Каждый водитель УАЗа сможет себе подобрать подходящую блокировку, ориентируясь на цену, принцип действия или на качество.
Рассмотрим несколько вариантов блокировок для УАЗ.
1. Винтовая блокировка от Вал-Рейсинг с преднатягом.
Муфта такой блокировки связывает полуоси с заданным значением преднатяга. При повышении усилия на трансмиссию (в жёстких условиях), полуоси проворачиваются и устройство работает подобно обычной винтовой блокировке.
Стоимость такой блокировки составляет около 280 долларов США.
2. Принудительная блокировка от Симбат.
Эта блокировка имеет электропривод и включается нажатием на кнопку при скорости до 5 км/час, а при достижении скорости 30 км/час автоматически выключается. Принудительная блокировка от Симбат будет стоить около 680 долларов США.
3. Автоматический дифференциал Красикова.
Этот дифференциал имеет планетарное строение, в котором в роли саттелитов используются шариковые цепочки. В нормальных условиях эти цепочки свободно перемещаются по каналам и поровну распределяют крутящий момент между колёсами. Но в условиях разного сопротивления колёс цепочки запираются, и дифференциал блокируется. Дифференциал Красикова реагирует не на разницу скоростей колёс, а на разницу нагрузки на ведущих колёсах и мощности двигателя.
Стоимость автоматического дифференциала Красикова составляет около 360 долларов США, а спорт версии – 400 долларов США.
4. Принудительная пневматическая блокировка «Спрут» .
Эта блокировка обеспечивает водителю возможность полного контроля над процессом блокировки. В ней не используется дифференцирование, поэтому включая такую блокировку, она точно сработает.
Цена принудительной блокировки «Спрут» составляет 320 долларов США.
5. Блокировка «блокка» ИЖ-Техно.
Сконструирована блокировка «блокка» просто и надёжно. Она состоит из двух полуосевых и двух распорных муфт, пружин, шайб и штифов. В непростых условиях эксплуатации «блокка» показывает действительно 100-процентную блокировку, но, как и жёсткая блокировка, может выйти из строя и сломать трансмиссию.
Цена на блокировку «блокка» относительно невысокая и составляет около 200 долларов США.
6. Принудительная блокировка Блок-Спорт.
Блокировка Блок-Спорт отличается хорошим качеством и усилением всех составляющих. Сделана она из умело обработанного и крепкого металла. Для включения используется тросовый привод с электронным включением.
Стоимость блокировки Блок-Спорт
высокая и зависит от комплекта. К примеру, усиленная блокировка переднего моста будет стоить около 1150 долларов США. А стоимость полного комплект блокировки двух мостов будет составлять около 3000 долларов США.
3. Преимущества и недостатки установки
Принудительные блокировки.
Преимущества принудительной блокировки:
Если она отключена, то дифференциал работает как штатный (ресурс работы такой же, как и у оригинального дифференциала).
Блокирует на 100 процентов (обеспечивает эффективную работу колёс при включении).
Повышает проходимость на тяжёлых участках пути.
Полный контроль за блокировкой со стороны водителя.
Недостатки принудительной блокировки:
Тяжело и проблематично установить на автомобиль.
Повышает нагрузку на трансмиссию (без наличия соответствующих навыков у водителя трансмиссия выйдет из строя).
Ухудшает управляемость автомобилем при неверной эксплуатации.
Высокая стоимость (дороже, чем самоблок).
Дифференциалы с самоблокировкой.
Преимущества самоблокирующихся дифференциалов:
Дифференциалы с самоблокировкой просты в установке.
Стоимость заметно ниже, чем у принудительной блокировке.
Работают автоматически и не нуждаются в дополнительных действиях водителя.
Низкая вероятность поломки полуосей, если у водителя недостаточно опыта.
Недостатки самоблокирующихся дифференциалов:
Сказываются на управляемости автомобиля (в особенности, на поворотах). Не обеспечивают возможность полной блокировки (отсутствует возможность передачи крутящего момента только на одно колесо).
4. Отзывы владельцев
Каждый владелец автомобиля УАЗ имеет собственное мнение на вопрос: «Какая блокировка дифференциала лучше?».
Несмотря на свою дороговизну и пагубное влияние на трансмиссию автомобиля, принудительные блокировки пользуются значительно большей популярностью среди водителей, нежели автоматические.
На автомобильных форумах и тематических сайтах можно найти множество отзывов о разных вариантах блокировки дифференциала на УАЗе. Рассмотрим некоторые из них.
Винтовую блокировку от Вал-Рейсинг с преднатягом, как и саму компанию-производителя, в Интернете хвалят чаще, нежели нарекают на продукцию.
Принудительная блокировка от Симбат, если верить отзывам пользователей, довольно неоднозначный продукт. По поводу этой блокировки много негативных отзывов. Некто пишет, что во время эксплуатации муфта лопнула на три части. Ещё с одного отзыва стало понятно, что проблемы могут возникнуть, если ехать на автомобиле в раскачку.
По поводу автоматического дифференциала Красикова существует очень много, как позитивных, так и ярко негативных отзывов. Кто-то пишет, что УАЗ с таким дифференциалом способен в болоте обогнать даже трактор . А кто-то отзывается крайне негативно (большое количество брака, неадекватная работа). Но дифференциал Красикова действительно работает, хоть и непродолжительное время.
О принудительной пневматической блокировке «Спрут» встречаются, в основном положительные комментарии. Претензии у водителей имеются только к качеству манжеты для уплотнения (требует частой замены).
Блокировка «блокка» ИЖ-Техно заслужила расположение пользователей благодаря своей доступной стоимости и простоте . Негатив направлен в сторону эксплуатации такой блокировки на асфальте – она провоцирует быстрый износ шин и негативно влияет на трансмиссию (но принудительные блокировки и не предназначены для езды по асфальту).
О принудительной блокировке Блок-Спорт можно найти, в большей степени, положительные отзывы от владельцев благодаря её качеству и долговечности. Среди негативных мнений, большинство нарекают на стоимость этой блокировки и долгую длительность заказа (ждать доставку приходится до полугода)
5. Советы по эксплуатации принудительной блокировки на автомобилях УАЗ
Несколько советов для владельцев УАЗ, использующих принудительную блокировку дифференциала:
1. Принудительную блокировку стоит использовать только в сложных и экстремальных дорожных условиях (грязь, бездорожье, горбистая местность).
2. С включённой блокировкой не стоит двигаться со скоростью больше 10 км/час. 3. Блокировку необходимо отключить после преодоления сложной части пути.
4. Нельзя включать блокировку при движении на покрытии с высоким коэффициентом сцепления (асфальт).
5. Использование принудительной блокировки с колёсами нестандартного диаметра часто приводит к выходу из строя трансмиссии.
Подписывайтесь на наши ленты в
”*°•۩۞۩๑Автоклуб ИЖ ODA 2126๑۩۞۩•°*”
Для повышения проходимости автомобиля механизмы дифференциалов делают блокируемыми (блокировка дифференциала). Дифференциал – это механизм, позволяющий колесам автомобиля вращаться с разной относительно друг друга скоростью, это необходимо для качения шин без проскальзывания на поворотах. Причем, если дифференциал установлен между приводами колес (полуосями), его называют межколесным, а если между разными осями – межосевым.
Что, спросите, это даёт? Представьте себе такую ситуацию: одно из колес ведущей оси попало в яму с глиной, а другое стоит на твердом грунте. Что произойдет в случае обычного, так называемого свободного дифференциала? Правильно, колесо, угодившее в яму, будет беспомощно буксовать, а колесо, стоящее на твердом грунте, находится в покое, не передавая никакого крутящего момента. Как вы уже поняли, блокировки дифференциалов как раз и служат для устранения этой вопиющей несправедливости. Существуют разные виды блокировки дифференциалов, но в основном блокировки делятся на две большие группы: дифференциалы, которые блокируются жестко, на 100% (так называемые локеры, от английского locker – «замок»), и дифференциалы повышенного трения (в англоязычном варианте - «ограниченного проскальзывания», или LSD - Limited Slip Differencial).
У каждого из этих вариантов есть свои преимущества и недостатки. Главный недостаток «жёстких» блокировок дифференциалов – это их удивительная способность к разрушению трансмиссии, коробки передач и износу резины.
Хотя, если подумать, ничего неожиданного в этом нет. Ведь даже находящиеся на очень скользком покрытии колеса постоянно то наезжают на кочки, то падают в ямы и проскальзывают в поворотах. Одним словом, на трансмиссию постоянно воздействуют знакопеременные силы.
Для того чтобы преодолеть врождённый недостаток обычных дифференциалов и жестких дифференциалов, созданы промежуточные конструкции блокировок дифференциалов. Эта конструкция разработана в 1965 году английской фирмой «Quaife Engineering» и относится к цилиндрическим самоблокирующимся дифференциалам повышенного трения (или, как их называют за рубежом, дифференциалам ограниченного проскальзывания - limited slip) или просто самоблокирующаяся блокировка дифференциала.
Принцип её действия несложен. Если с какой-то силой «зажать» сателлиты, не позволяя им вращаться между полуосевыми шестернями с относительно большими скоростями, то дифференциал, с одной стороны, сможет выполнять свою основную работу в поворотах, позволяя колесам вращаться с различными угловыми скоростями, а с другой – будет распределять крутящий момент в тяжелых условиях так, что это позволит колесу, находящемуся в лучших условиях сцепления с дорогой, реализовывать большую силу тяги.
Бесспорное достоинство самоблокирующегося дифференциала «Quaife» – его простота. Две корпусные детали, две полуосевые шестерни, десять шестерен-сателлитов (шестерни цилиндрические), сепаратор - и все! Когда автомобиль движется по прямой, то блокировка «Квайф» работает как обычный дифференциал. Полуосевые шестерни вращаются с одинаковыми скоростями, а сателлиты только передают крутящий момент поровну на оба колеса, вращаясь вместе с корпусом и полуосевыми шестернями как одно целое. А в повороте, когда возникает рассогласование оборотов колес, блокировка дифференциала начинает работать – сателлиты прокручиваются между корпусом и полуосевыми шестернями, позволяя забегать вперед наружному колесу. Самоблокирующийся дифференциал на скользких покрытиях или при избытке тяги может полнее реализовать крутящий момент двигателя.
Переднеприводный автомобиль реагирует на увеличение подачи топлива сносом передней оси – скользит наружу поворота. А самоблокирующийся дифференциал в тех же условиях позволяет еще и тягой «затаскивать» машину в поворот, даёт повышение проходимости и чувство уверенности в автомобиле на заснеженных, скользких дорогах и на неоднородных покрытиях типа разбитый асфальт и грунтовка. А лучшая управляемость поможет спортсменам и просто активным водителям при езде в предельных режимах. Благодаря простоте конструкции блокировки дифференциала «Квайф» ресурс её не меньше чем у стандартного заводского дифференциала.
Подписывайтесь vk.com/izhodaclub
Блокировок дифференциала для внедорожников существует и выпускается огромное множество, далее будут рассмотрены только межколесные блокировки, т.е. которые используются для распределения момента между колесами на одной оси и устанавливаются в редуктор вместо штатного дифференциала, либо внутрь этого дифференциала.
Статья постепенно будет обновляться, ваши комментарии и замечания крайне приветствуются, чуть позже добавлю поясняющих картинок для каждого типа блокировок.
Разделить их можно на 2 существенных вида:
1. Принудительные (или отключаемые)
- водитель из салона с помощью кнопки или рычага может их включить/выключить при необходимости, все принудительные блокировки 100%, т.е. при включении блокировки колеса на одной оси всегда будут крутиться с одной скоростью.
Они в свою очередь разделяются по способу включения:
1a. Пневматические
(воздушные или с пневматическим механизмом включения) - для включения необходимо наличие компрессора в системе, к мосту идет силиконовая трубка для подачи воздуха.
Включение компрессора и пневматических блокировок из салона
Различные производители пневмоблокировок
Самые распространенные, так как считаются самыми надежными и ремонтопригодными на сегодняшний момент. Включение происходит внутри дифференциала воздухом под давлением,
Пневматические блокировки TJM Pro Locker, ARB Air Locker, HF Air Locker, Yukon ZIP Locker, Ashcroft выпускаются для большинства внедорожников Toyota, Nissan, Suzuki, Isuzu, Mitsubishi, Land Rover, Jeep, Ford, GMC, Dodge, Chevrolet, Chrysler и других.
1б. Механические
(тросиковые или с механическим приводом включения) - для включения необходимо установить в салоне рычаг, который тросиком двигает вилку внутри редуктора, замыкающую блокировку.
Механические блокировки OX USA Locker выпускаются только для редукторов Dana и GM. Штатные механические блокировки были на Toyota Land Cruiser 60.
Блокировка OX Locker с механическим включением
1в. Электро-магнитные
(с электро-магнитным механизмом включения) - для включения достаточно подачи 12 В на электро-магнитную муфту установленную на дифференциале.
Электро-магнитные блокировки Eaton E-Locker и Auburn gear ECTED Max выпускаются только для редукторов Dana, GM, Ford, а HF E-Locker и Harrop ELocker также для Toyota, Nissan, Mitsubishi и др.
Схема блокировки с электро-магнитным включением Eaton E-Locker
1г. Электрические
(штатные или включение с помощью электро-моторчика) - для включения необходим контроллер управления блокировкой
Электрические блокировки с мотором-актуатором ставились на некоторые модели внедорожников Toyota Land Cruiser 70/80/100/105, Prado 78/95/120, Hilux, Tacoma, FJ Cruiser и др.
Штатный дифференциал Toyota с электроблокирокой
1д. Вакуумные
(с вакуумным приводом включения) - для включения необходим вакуумный насос(он есть на большинстве внедорожников) и воздушная магистраль с "лягушкой", которая толкает шток и вилку включения блокировки.
Вакуумные блокировки штатно ставились на Nissan Safari/Patrol, Mitsubishi Pajero, Volvo C303 Laplander и др.
Механизм вакуумного включения блокировки
Картинка взята отсюда
1е. Гидравлические
(с гидравлическим приводом включения) - для включения на мост устанавливается привод аналогичный главному тормозному цилиндру, который толкает шток и вилку включения блокировки.
Блокировки с гидравлическим приводом включения выпускаются НИРФИ для мостов УАЗ.
Механизм гидравлического включения от НИРФИ
2. Автоматические (самоблокирующиеся, саморазблокирующиеся) - ставятся внутрь редуктора моста вместо штатного дифференциала или внутрь дифференциала вместо сателлитов и сайдгиров. Работают самостоятельно в соответствии с задуманной логикой, не имеют возможности отключения, при установке в передний мост рекомендуется ставить только при наличии муфт свободного хода(механических хабов).
2а. Автоматические саморазблокировки - 100% блокируемый дифференциал, при разной скорости вращения колес одной оси имеет возможность разблокировки, если крутящий момент на кардане не превышает момента на колесе.
Автоматическая саморазблокировка Lokka
Автоматические саморазблокировки Lockright, Powertrax No-Slip, Lokka, Spartan Locker, Aussie Locker, Nitro Lunch Box Locker выпускаются в виде шестерней, заменяющих сателлиты и сайдгиры в шатных дифференциалах.
Более продвинутые саморазблокировки Eaton Detroit Locker, Yukon Grizzly Locker, Kaiser Locker выпускаются уже в виде готового дифференциала, который ставится вместо штатного дифференциала.
2б. Червячные самоблокирующиеся дифференциалы (винтовые) - в дифференциале установлен набор винтовых шестерней, обеспечивающих червячную передачу между корпусом дифференциала и сайдгирами полуосей и таким образом распределяющего момент между полуосями за счет трения в этих шестернях.
Схема червячного самоблокирующегося дифференциала Eaton Detroit Truetrac
Червячные самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на 2 вида Torsen тип T-1 с червячными шестернями перпендикулярными полуосям и тип T-2с червячными шестернями параллельными полуосям, сейчас большинство червячных блокировок для внедорожников типа T-2.
Явные лидеры тут Eaton Detroit Truetrac (заявленный коэффициент блокирования до 80%), Quaife, Torsen и российские Вал-рэйсинг.
2в. Шариковые самоблокирующиеся дифференциалы - в дифференциале имеется набор канавок по которым свободно перемещаются цепочки шариков, обеспечивающие перераспределение момента между корпусом дифференциала и сайдгирами полуосей аналогично червячным блокировкам, производитель гарантирует возможность блокирования до 100%.
Шариковый самоблокирующийся дифференциал ДАК
Блокировки такого типа выпускаются только в России под брендами ДАК(заявленный коэффициент блокирования до 100%) и ДАН.
2г. LSD (дифференциалы повышенного трения) и дисковые самоблокирующиеся дифференциалы - в дифференциале установлен один или два пакета фрикционов, при разной скорости вращения полуосей пакеты фрикционов за счет трения перераспределяют момент на менее нагруженное колесо.
LSD дифференциалы достаточно часто ставились на японских внедорожниках и кроссоверах на заводе, заявленный коэффициент блокирования обычно не более 30%. Срок службы LSD дифференциалов ограничен и требует обязательного применение специального трансмиссионного масла, обычное "убивает" пакеты фрикционов.
Дифференциалы повышенного трения выпускаются фирмами Eaton Posi LSD, Auburn Gear LSD, Yukon Dura Grip и многими другими для большинства внедорожников.
2д. Кулачковые (БТРвские) блокировки - по сути дифференциал повышенного трения для УАЗ доставшийся в наследство от БТР.
Кулачковая БТРвская блокировка
2е. Вязкостная муфта (вискомуфта) - в качестве межколесной блокировки практически не применяется из-за своей инерционности и громоздкости.
Не забывайте лить правильное трансмиссионное масло в соответствии с рекомендациями производителя!
Не забывайте про обкатку и своевременную замену масла
- многие производители заявляют что обкатка для их блокировок уже выполнена на заводе и дополнительная не требуется.
Но, при сборке редуктора в нем могли остаться какие-нить посторонние частицы(стружка, пыль, смазка), которые постепенно вымоются, смоется заводское консервационное покрытие от ржавчины, в любом случае сателлиты и сайдгиры будут нарабатывать зеркало и железная пыль будет попадать в масло. Поэтому крайне желательно первые 100 км после установки блокировки сильно не нагружать трансмиссию, а к примеру через 1000 км сменить трансмиссионное масло.
Среди особенностей свободного дифференциала - способность во время пробуксовки одного колеса (ведущей оси) передавать крутящий момент на другое колесо. Создание блокировки дифференциала было вызвано необходимостью увеличить крутящий момент на том колесе оси, у которого сцепление с дорогой лучше.
Блокировка дифференциала осуществляется следующим образом:
- Корпус дифференциала соединяется с одной из полуосей;
- Вращение сателлитов ограничивается.
Блокировка дифференциала зависит от степени и может быть как полной так и частичной.
Что такое полная блокировка?
Полной блокировкой дифференциала называют - жесткое соединение частей дифференциала, во время которого происходит полная передача крутящего момента на то колесо, у которого наилучшее сцепление.
Что такое частичная блокировка дифференциала?
Под частичной блокировкой дифференциала подразумевается - ограниченная величина передаваемого усилия среди частей дифференциала и повышение крутящего момента на том колесе, которое имеет лучшее сцепление.
Повышение крутящего момента на свободном колесе называется коэффициентом блокировки. То есть, он отображает соотношение между крутящим моментом на не нагруженном и колесом, которое забегает, то есть пробуксовывает. Коэффициент блокировки у симметричного свободного дифференциала будет равен - 1, поскольку у каждого из колес будет одинаковым. В то время как на заблокированном дифференциале это значение может варьироваться в диапазоне от 3 до 5. Любое дальнейшее увеличение данного коэффициента блокировки крайне нежелательно, поскольку он может стать причиной выхода из строя трансмиссии или некоторых ее деталей.
Используют блокировку дифференциала как межколесные так и межосевые дифференциалы. Чтобы не снижать управляемость, блокировка переднего межколесного дифференциала у полноприводных автомобилях не делается.
Включение блокировки дифференциала может быть принудительным или полностью автоматическим. В случае с принудительной, водитель сам выбирает когда включить блокировку дифференциала, иногда ее еще называют ручной.
Что касается автоматической блокировки, то ее включение осуществляется посредством специальных технических устройств – так называемых самоблокирующихся дифференциалов.
Ручная блокировка дифференциала
Ручная или принудительная блокировка осуществляется, как правило, при помощи кулачковой муфты, которая обеспечивает жесткую сцепку корпуса дифференциала с одной из полуосей.
Замыкание или (размыкание) кулачковой муфты происходит при помощи привода, он может быть: электрическим, механическим, пневматическим или гидравлическим.
Принцип работы механического привода заключается в объединении рычага и тросов, или целой системы рычагов. Такая система позволяет осуществить блокировку дифференциала в ручном режиме на полностью неподвижном автомобиле.
Гидравлический привод блокировки дифференциала состоит из нескольких цилиндров: главного и рабочего. Роль исполнительного элемента пневмопривода выполняет пневмокамера.
В случае с электроприводом муфта замыкается при помощи электрического двигателя. Приведение в действие осуществляется посредством нажатия (активации) отвечающей за эту функцию кнопки, чаще всего расположенной на панели приборов.
Применяется жесткая принудительная блокировка на труднопроходимых участках дороги. Она используется в межколесных, а также межосевых дифференциалах автомобилей с полным приводом.
Самоблокирующийся дифференциал
Дифференциал повышенного трения или самоблокирующийся дифференциал Limited Slip Differential, LSD) можно считать неким компромиссом между полной блокировкой дифференциала и свободным дифференциалом. Это объясняется возможностью реализации функции одного или другого при возникновении такой необходимости.
Существуют два типа самоблокирующихся дифференциалов:
- Дифференциалы, которые блокируются руководствуясь разными угловыми скоростями колес.
- Дифференциалы, которые блокируются руководствуясь разными крутящими моментами.
- Дифференциал с вязкостной муфтой.
- Дисковый дифференциал.
- Электронную блокировку дифференциала.
Блокировка происходит в зависимости от того, насколько разнятся меж собою крутящие моменты червячный дифференциал.
Примитивный дисковый дифференциал состоит из: симметричного дифференциала, в котором есть один или несколько пакетов фрикционных дисков. Одна часть фрикционных дисков связана с корпусом дифференциала, вторая – с полуосью.
Работает дисковый дифференциал повышенного трения по принципу силы трения, которая возникает в результате разности скоростей, с которой вращаются полуоси.
Во время движения по прямой полуоси и корпус дифференциала вращаются с одинаковой скоростью, следовательно, вращение фрикционного пакета происходит как единое целое. В случае увеличения частоты вращения какой-то из полуосей, часть дисков которая ей соответствует начинает быстрее вращаться. Это действие сопровождается возникновением силы трения, которая не позволяет увеличить частоту вращения. На свободном (не нагруженном) колесе крутящий момент возрастает, благодаря чему достигается частичное блокирование дифференциала.
Степень, до которой сжимаются фрикционные диски может быть как фиксированной (реализуется при помощи пружин постоянной жесткости) так и переменной (за счет применения гидропривода или электронного управления).
На спортивных автомобилях используется преимущественно дисковый дифференциал LSD, или в качестве межосевого дифференциала в автомобилях SUV-сегмента.
Схема вязкостной муфты
Вязкостную муфту еще называют вискомуфтой. Она состоит из определенного набора перфорированных дисков расположенных близко друг от друга. Одна их часть жестко соединена с корпусом дифференциала, вторая – с приводным валом. Расположены диски в герметичном корпусе, который наполнен очень вязкой силиконовой жидкостью.
Схема вязкостной муфты
Во время вращения приводного вала и корпуса дифференциала с одной скоростью, происходит вращение блока перфорированных дисков как одного целого. Когда скорости вращения меняются, определенная часть дисков, которая подчиняется тому или иному блоку начинает быстрее вращаться, перемешивая силиконовую жидкость. После жидкость отвердевает и происходит блокировка дифференциала. При этом в другом приводном валу крутящий момент увеличивается. Когда равенство восстанавливается жидкость снижает свои свойства, снимая, тем самым, блокировку с муфты.
Из-за довольно больших размеров вискомуфта используется преимущественно, для блокировки межосевого дифференциала. Кроме того, вязкостная муфта может быть установлена самостоятельно, вместо межосевого дифференциала, в полноприводной системе с автоматическим подключением.
Особенность конструкции вискомуфты наделяют ее инерционностью, она может порядком нагреваться, а во время торможения может конфликтовать с ABS, именно поэтому на сегодняшний день автомобили практически не оборудуются ею.
Электронный дифференциал или электронная блокировка дифференциала - функция антипробуксовочной системы. Она реализована посредством автоматического подтормаживания того колеса, которое пробуксовывает, сопровождаемого повышением на него силы тяги. Как результат - колесо с нормальным сцеплением получает лучший крутящий момент.
Самоблокирующийся дифференциал червячного типа способен обеспечить автоматическое блокирование в зависимости от того, на сколько разнятся крутящие моменты на корпусе и полуоси. В случае проскальзывания колеса, с последующим падением крутящего момента, происходит блокировка червячного дифференциала, после чего крутящий момент перераспределяется на свободные колеса. В этом случае блокировка частичная, а ее степень в зависит от того насколько упадет крутящий момент.
Схема дифференциала Torsen
Диференциалы Torsen - наиболее известными червячными образцами. Название - аббревиатура от двух англ. слов Torque Sensing - что в переводе означает - чувствительность к крутящему моменту.
Конструктивно дифференциал
представляет собой планетарный редуктор, в котором есть несколько червячных шестерен, одни - ведомые (полуосевые) другие - ведущие (сателлиты). Расположение сателлитов чаще всего параллельно полуосям (Quaife, Torsen Т-2), иногда встречаются варианты с перпендикулярным расположением (Torsen Т-1).
Характерной особенностью червячной шестерни считается способность вращать другие шестерни, оставаясь при этом недвижимой. При этом червячная шестерня расклинивается. Это свойство применяется для частичной блокировки червячного дифференциала. Применение червячных самоблокирующихся дифференциалов весьма широкое, они могут выполнять роль как межосевых так и межколесных дифференциалов.