Основные виды блокировки дифференциала и их особенности. Электропривод блокировки дифференциала


Блокируемые дифференциалы | 5koleso.ru

Блокируемые дифференциалы. Мы изучили некоторые особенности современных ведущих мостов

Пример электрогидравлического привода блокировки — задний мост Iveco Daily 4х4.© Михаил Ожерельев

Проблема правильного распределения крутящего момента между ведущими колесами привлекает внимание конструкторов на протяжении всей истории автостроения. Сегодня в вопросах повышения тягово-динамических свойств автомобиля нетрадиционные механизмы распределения мощности активно конкурируют с классическими планетарными дифференциалами. Мы изучили некоторые особенности современных ведущих мостов.

Судя по опубликованной в открытой печати информации, интерес конструкторов к проблеме распределения мощности между ведущими колесами постоянно возрастает. Это объясняется непрерывным совершенствованием конструкции автомобилей, повышением требований к их основным потребительским качествам. В частности, к управляемости, устойчивости, тягово-динамическим и тормозным характеристикам, особенно при движении по дорогам с малым и неравномерно распределенным коэффициентом сцепления. Если раньше такие требования предъявлялись лишь к спортивным и внедорожным автомобилям, то теперь они распространяются и на серийные модели самых разных категорий вплоть до магистральных тягачей и спецавтотехники.

Iveco Daily© Михаил Ожерельев

Сегодня в грузовых трансмиссиях в качестве узлов, отвечающих за распределение крутящего момента, доминируют симметричные конические дифференциалы. Классическая конструкция состоит из корпуса, четырех свободно вращающихся сателлитов и двух полуосевых шестерен. У симметричного межколесного дифференциала числа зубьев левой и правой полуосевых шестерен равны. По сути, это не что иное, как планетарный механизм, обладающий свойством равномерного распределения крутящего момента при любых угловых скоростях ведущих колес.

Равенство тягового усилия между левым и правым колесами является благоприятным при движении автомобиля по дорогам с твердым покрытием и относительно малым сопротивлением. В частности, это выражается в хорошей устойчивости и управляемости транспортного средства. Однако если одно из ведущих колес, например правое, в начале движения находится на скользком участке дороги, то крутящий момент на нем уменьшается до значения, ограниченного коэффициентом сцепления колеса с дорогой. Такой же крутящий момент будет и на левом колесе, хотя оно и находится на поверхности с высоким коэффициентом сцепления. Если суммарного момента будет недостаточно для движения, то автомобиль не тронется с места и одно из колес будет неподвижным, а другое — буксующим. При этом планетарный механизм играет роль редуктора, увеличивающего угловую скорость вращающегося колеса. Кстати, аналогичное явление наблюдается и в распределении силы тяги между ведущими мостами многоприводных автомобилей с колесными формулами 6х4, 6х6, но это другая, более расширенная тема. Итак, как же заставить дифференциал перераспределить крутящий момент в пользу неподвижных колес?

Исполнительный механизм пневмопривода может размещаться непосредственно в картере главной передачи.© Михаил Ожерельев

Самый простой способ — принудительная блокировка. Для того чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо ограничить возможность осевого вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Первый способ отличается компактностью и поэтому характерен для малотоннажной техники, а второй используется в ведущих мостах грузовиков — там, где нет дефицита свободного пространства. Управление функцией блокировки реализуется при помощи пневматического, электрического или электрогидравлического привода. К примеру, в автомобиле «Урал-63674» механизм блокировки межколесного дифференциала имеет пневматический привод. Он состоит из рабочего цилиндра, рычага, вилки и шлицевой муфты, скользящей на шлицах полуоси. При подаче воздуха в исполнительный механизм муфта соединяется шлицами с корпусом дифференциала и таким образом создает препятствие свободному вращению полуоси. Планетарный механизм оказывается заблокированным. Обычно такой блокировкой пользуются при движении по бездорожью и снегу, а перед выездом на стандартное дорожное полотно ее отключают во избежание появления в трансмиссии повышенной циркуляции мощности и ухудшения управляемости автомобиля.

В отличие от пневматики, электропривод блокировки воздействует непосредственно на сателлиты. Например, в дифференциале Eaton ELocker, серийно устанавливаемом в мосты американского Hummer, компактная электромагнитная катушка расположена непосредственно в корпусе дифференциала. При подаче управляющего напряжения электромагнитное поле перемещает замковое устройство, которое жестко соединяет между собой полуосевые шестерни, и ведущие колеса начинают вращаться с одинаковой скоростью. Особая конструкция блокиратора допускает активацию механизма не только в статическом положении, но и при движении автомобиля. Как правило, такое устройство дополняется электронным блоком управления — компьютер предохраняет механизм от неправильного включения, ведь разница частот вращения между левым и правым колесами в момент активации не должна превышать 50 мин-1.

 Срабатывание блокировки межколесного дифференциала отслеживает датчик. © Михаил Ожерельев

Более сложными по исполнению являются электрогидравлические устройства. Наиболее известным из них является дифференциал EGerodisk. Здесь механизм блокировки состоит из масляного насоса, гидроцилиндра и комплекта фрикционных пластин, установленных между чашкой классического дифференциала и шестерней полуоси. Корпус гидроцилиндра крепится к чашке дифференциала, а поршень — к полуоси. При активации системы гидравлическое усилие сжимает фрикционный пакет, блокируя тем самым шестерню полуоси с чашкой дифференциала. За счет полученного момента трения дифференциал плавно перераспределяет крутящий момент на отстающее колесо. В зависимости от конкретных дорожных условий степень блокировки можно изменять в широких пределах. Так, высокий коэффициент блокировки, характерный при старте с места может снижаться по мере увеличения скорости автомобиля. Время отклика системы на управляющую команду составляет порядка 150 мс, благодаря чему EGerodisk отменно взаимодействует с ABS и ASP. Сегодня такая система штатно устанавливается на внедорожники Chrysler.

Электромагнитная блокировка Elocker — компактный механизм расположен в корпусе дифференциала.© Михаил Ожерельев

Среди других устройств, использующих принцип фрикционной блокировки симметричного дифференциала, следует упомянуть механизмы MLocker и Elocker, у которых сдавливающее усилие в дисковом пакете создается механически — за счет взаимного проворачивания полуосевых шестерен относительно корпуса в момент пробуксовки. Устройство работает автоматически и не требует какого-либо внешнего управляющего воздействия. Однако фрикционные дифференциалы особо требовательны к особому составу трансмиссионного масла, а свойственная этим механизмам небольшая степень блокировки (порядка 30%) существенно ограничивает сферу их применения. В нашем случае правильнее такие дифференциалы причислить к разряду частично блокируемых. Кстати, именно эта ниша сегодня отличается наибольшим разнообразием конструктивных решений. Например, в автомобилях повышенной проходимости наряду с классическими механизмами распределения крутящего момента получили распространения и так называемые дифференциалы повышенного трения, в конструкцию которых изначально заложена функция частичной блокировки дифференциала.

Электрогидравлическая система EGerodisk позволяет плавно регулировать степень блокировки.© Михаил Ожерельев

Среди частично блокируемых устройств прежде всего следует упомянуть кулачковый дифференциал повышенного трения, который использовался на автомобиле ГАЗ-66. Основу механизма составляет пара звездочек с профилированными кулачками и расположенный между ними сепаратор с набором сухарей, выполняющих роль сателлитов. Звездочки соединены с полуосями, а сепаратор — с корпусом дифференциала. При движении автомобиля в повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ведущим колесам автомобиля разную частоту. Вместе с тем механизм позволяет передавать больший крутящий момент на отстающее колесо в случае пробуксовки. Кулачковые дифференциалы относительно просты по конструкции и имеют небольшую массу, но отличаются жесткой работой. Поэтому в настоящее время они главным образом находят применение в военной технике, а из гражданских примеров можно упомянуть автомобиль ГАЗ-3308 «Садко».

Естественно, что параллельно с собственными разработками автопроизводителей темой распределения мощности, подводимой к ведущим колесам, активно занимаются известные представители рынка автокомплектующих. Среди них такие компании, как Eaton, ZF, Borg Warner, JTEKT. Именно из этой сферы вышла в свет одна из самых применяемых форм частичной блокировки дифференциала — червячно-винтовые механизмы. Известно несколько разновидностей таких устройств, а первым обозначенное направление открыло изделие под названием Torsen (от англ. Torque sensing — «чувст­вительный к крутящему моменту»).

Характеристики червячно-винтового дифференциала Quaife зависят от геометрии зубчатого зацепления. © Михаил Ожерельев

Конструкция дифференциала Torsen была предложена в США в середине 60-х годов, но серийное производство было начато почти 20 лет спустя, после того как одна из американских компаний разработала технологию и инструмент для его выпуска и построила для этого специальный завод в Бельгии. С начала 80-х годов этот дифференциал начал использоваться на армейских автомобилях многоцелевого назначения семейства Hummer. Не вдаваясь в подробности устройства, отметим, что в данном случае блокирующие свойства дифференциала определяются различиями в прямом и обратном КПД червячной передачи и его зависимостью от величины передаваемого момента. Максимальная степень блокировки может достигать 90%, а среди прочих особенностей дифференциалов Torsen — компактность и мгновенность появления блокирующего момента, что положительно отражается на динамике и курсовой устойчивости автомобиля. Недостаток этой конструкции — сложность в изготовлении сателлитов и корпуса, а также сборки агрегата в целом, ремонта и обслуживания. Все это не лучшим образом влияет на конечную стоимость изделия.

Автором второго типа червячных дифференциалов является англичанин Род Квайф. Его фамилия закрепилась в названии типа, а среди специалистов механизм также известен как геликоидальный. Главная особенность конструкции — в расположении сателлитов. Во-первых, они размещены в два ряда параллельно оси вращения корпуса, а во-вторых, не крепятся на осях, а находятся в закрытых с обеих сторон карманах корпуса. Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой шестерней полуоси, левый — с левой. Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня начинает вращаться медленнее корпуса и поворачивать входящий с ней в зацепление сателлит. Функционал основан на трении: в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни и сателлиты торцами к корпусу и крышкам. Блокирующие свойства дифференциала Quaife зависят от угла наклона зубьев шестерен. Так, изменяя на стадии проектирования геометрию зацепления, можно подогнать характеристику изделия к конкретной модели автомобиля, учитывая его техническую характеристику и условия эксплуатации.

Наконец, нельзя не упомянуть оригинальную конструкцию, предложенную российским инженером Валерием Красиковым. Основное отличие ДАК (дифференциал автоматический Красикова) в том, что роль сателлитов выполняют шарики, циркулирующие по специальным профилированным канавкам внутри корпуса. В сравнении с дифференциалом Quaife, эта конструкция передает больший крутящий момент и менее чувствительна перегреву. В настоящее время опытная партия ДАК уже проходит испытания на ОАО «КамАЗ», а значит, есть основания полагать, что разработка Красикова будет полезна не только для джипов.

Словом, совершенствование конструкций механизмов распределения мощности и по сей день продолжается. Не исключено, что в дальнейшем будет наблюдаться появление новых типов устройств, которое значительно расширит область их применения.

5koleso.ru

как работает, видео, устройство, виды

как работает блокировка дифференциалаПо своей сути дифференциал представляет собой элемент перераспределения крутящего момента, поступающего от одного источника (двигателя) к двум независимым друг от друга потребителям (ведущим колесам), с возможностью задания им разных угловых скоростей вращения. Это требуется для того, чтобы не возникало проблем с управлением машиной при совершении маневров (поворотов, перестроений). Но зачем нужна блокировка дифференциала, если он выполняет такую важную функцию?

Дело в том, что дифференциал просто необходим для городского режима, но стоит автомобилю попасть в условия бездорожья – ситуация меняется. Его принцип работы приносит больше вреда, чем пользы.

Дифференциал на сложных участках дороги становится серьезной проблемой для водителя, так как он вкладывает все усилие двигателя именно в то колесо, которое имеет меньшее сопротивление при движении. Поэтому, если какое-то из ведущих колес начинает пробуксовывать, то дифференциал вместо того чтобы передать крутящий момент на шину, которая находится на твердом покрытии, вкладывает всю его величину в буксующее колесо. В результате чего автомобиль вовсе оказывается обездвиженным. Поэтому, чтобы заставить дифференциал не мешать движению машины по неровностям дороги, были разработаны различные виды его блокировки. Рассмотрим принцип их работы.

Полная блокировка

Во время полной блокировки дифференциала он прекращает работать, преобразуясь в обычную муфту, которая соединяет между собой полуоси или оси заднего и переднего мостов (зависит от того, где муфта установлена). Следовательно, крутящий момент на обеих полуосях или мостах будет иметь одинаковую величину, а соответственно и скорость вращения колес тоже будет одинаковой при любой дорожной ситуации.

Для блокировки дифференциала классического типа можно жестко соединить одну из полуосей с его корпусом (чашкой) либо не давать вращаться независимым шестерням (сателлитам), через которые чашка дифа передает на полуоси вращательные усилия. Реализуется такая блокировка при помощи привода, который может быть: электрическим, гидравлическим, пневматическим или ручным.

При полной блокировке на ее механизм действует прямое усилие от двигателя, которое при значительном крутящем моменте способно вывести из строя не только сам механизм блокирования, но и сломать в автомобиле полуось. Поэтому пользоваться такого вида блокировкой нужно очень аккуратно: включать только после остановки машины, двигаться на малой скорости и выключать после того, как проблемный участок дороги будет преодолен.

Как правило, полная блокировка межосевого дифференциала применяется в рамных внедорожниках, которые предназначены для особо трудных по проходимости участков местности. Также такие внедорожники оборудуются блокировкой межколесных дифференциалов переднего и заднего мостов.

Наряду с полной блокировкой, в автомобиле широко применяется и частичная (автоматическая). В свою очередь, дифференциалы с автоматической блокировкой делятся на следующие типы:

  • жидкостные;
  • дисковые;
  • червячные;
  • электронные.

Автоматическая блокировка с применением вязкостной муфты (жидкостная муфта)

Вязкостная муфта (вискомуфта) – это механическое устройство, обеспечивающее передачу крутящего момента посредством использования вязкостных свойств специальной жидкости. Конструкция устройства представляет собой несколько пластин, насаженных на ведущий и ведомый валы, которые вращаются в корпусе, заполненном жидкостью. Жидкость имеет способность при определенных условиях менять свои вязкостные свойства. До тех пор пока пластины обладают одинаковой скоростью вращения, это вещество имеет жидкую консистенцию. Как только в значениях скоростей вращения валов появляется разница, жидкость быстро густеет, передавая крутящий момент с ведущего на ведомый вал. Благодаря таким свойствам, вискомуфта часто используется как самоблокирующийся межосевой дифференциал в автомобиле, оборудованном полным приводом. Иными словами, при обычном режиме работает один привод, но как только его колеса начинают проскальзывать, вискомуфта подключает второй привод.

Недостатком такой блокировки является то, что на изменение свойств жидкости требуется время, которого при преодолении серьезных препятствий просто нет. Поэтому такой вид самоблока преимущественно устанавливают на автомобилях, не покидающих городские дороги.

Дисковый фрикционный самоблок

Работа самоблокирующегося дифференциала этого типа основана на использовании сил трения. Своим устройством дисковый дифференциал практически не отличается от классических механизмов. Разница состоит в том, что в его устройство добавлены два пакета с фрикционными дисками и распорной пружиной, обеспечивающей необходимую величину сжатия. Часть дисков из пакета жестко фиксируются на полуось, другая на чашку дифференциала. При синхронном вращении ведущих полуосей все диски вращаются вместе, составляя одно целое. При появлении даже незначительной разницы в скоростях, соотношение вращения дисков тоже меняется. Вызванным между ними трение, фрикционы притормаживаются, разница выравнивается, происходит частичная блокировка дифференциала. Основной недостаток самоблока с фрикционными дисками заключается в их сравнительно быстром износе.фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Героторный самоблок

По своей сути это разновидность дисковых самоблокирующихся дифференциалов. В конструкцию дифференциала установлен героторный масляный насос и поршень. Роль ротора насоса выполняет одна из полуосей, корпус – другая полуось. Величина нагнетаемого давления масла зависит от разности скоростей вращения колес. Если таковая появилась, то давление масла начинает возрастать, толкая поршень. Под действием давления он сжимает диски, установленные во фрикционную муфту. Сила трения между дисками возрастает, в результате чего происходит блокировка дифференциала.самоблок устройство

Червячный дифференциал

Как уже становится понятным из названия, основу такого дифференциала составляет принцип работы червячной передачи. Торсен и Квайф, пожалуй, являются самыми распространенными представителями данного вида механизмов.

В основе червячной передачи лежат два элемента: червяк и червячное колесо. В дифференциале червяк (он же сателлит) представляет собой ведущий элемент. Колесо, оно же шестерня полуоси, соответственно – ведомое. Червячная передача устроена так, что червяк может легко вращать червячное колесо, а вот при обратном действии происходит блокирование, то есть колесо не может провернуть червяка.

Таким образом, величина усилия блокировки дифференциала Торсен устанавливается подбором величин углов наклона витков сателита. Чем меньше величина, тем выше будет скорость вращения. Кроме того, степень блокирования такого устройства зависит и от изменения величины крутящего момента.устройство дифференциала Торсен

Дифференциалы Торсен делятся на три вида: Тип1, Тип2 и Тип3. Тип1 и Тип2 отличаются друг от друга формой червяков. Их используют в качестве межколесных устройств. Тип3 предназначен для автомобилей оборудованных полным приводом, устанавливается между мостами.

Конструкция дифференциала Квайф довольно оригинальна. В ней сателлиты не имеют осей вращения, а просто свободно располагаются в специальных ложах корпуса. При возникновении разницы в скоростях вращения полуосей, сателлиты блокируются и сдвигаются в сторону корпуса, прижимаясь к нему. Величина силы трения, которая при этом возникает, имеет значение пропорциональное разнице между скоростями вращения колес. Степень блокирования в Квайф, также как и в Торсен, подбирается установкой сателлитов с разным углом наклона их витков.

Дифференциал, имеющий электронное управление

Данный вид представляет собой классическую модель дифференциала, дополненную двумя передачами. Управление ими осуществляется при помощи двух приводов – гидравлического и электрического. Приводы включает и отключает бортовой компьютер, установленный в автомобиле. Конечно, такой механизм считается самым практичным, но он же является и самым дорогим.

И в заключение хотелось бы упомянуть о системе, которая не блокирует дифференциал, а лишь имитирует блокировку. Принцип работы такой системы прост и очень практичен, поэтому хорошо подходит для городских автомобилей. Заключается он в том, что при появлении пробуксовки на каком-то из ведущих колес, штатная тормозная система начинает его подтормаживать. Соответственно, дифференциал увеличивает величину крутящего момента на колесе, имеющем меньшее сопротивление. Создается эффект блокировки. Все просто до гениальности.

autolirika.ru

Блокировки дифференциала

Одним из составных элементов трансмиссии является дифференциал, выполняющий достаточно важную функцию. Во время движения на авто создаются разные условия для вращения колес, что может повлиять на степень нагрузки узлов трансмиссии, управляемость авто.

Вращение от коробки передач передается на главную передачу, которая перераспределяет его на приводы колес. Если бы эта передача велась напрямую, то в любых условиях ведущие колеса будут вращаться с одной и той же скоростью. На ровных участках дороги такое распределение крутящего момента и нужно. Но при вхождении в поворот колеса ведущей оси двигаются по разной траектории и проходят неодинаковый путь. Поэтому и скорость вращения колес должна изменяться в соответствии с условиями движения.

Проблема с правильным распределением крутящего момента между колесами и устраняется дифференциалом. Этот узел меняет соотношение момента в зависимости от условий, причем делает он это самостоятельно, без какого-либо вмешательства. Функционирует дифференциал за счет сопротивления, которые встречают колеса.

При равномерном движении колеса встречают одинаковое сопротивление, поэтому дифференциал распределяет момент равномерно. При вхождении же в поворот, сопротивление на колесе, идущему по внутреннему радиусу, возрастает. Повышение усилия на одном из колес приводит к тому, что дифференциал «перебрасывает» часть момента на колесо с меньшим сопротивлением. В результате колеса начинают двигаться с разной скоростью – внутреннее замедляется, а внешнее – ускоряется.

Назначение блокировки

Особенность функционирования дифференциала имеет одну негативную сторону – чем меньше сопротивление встречает колесо, тем больше вращения узел передаст на него. Выливается это в то, что попавшее на скользкую поверхность или вывешенное колесо получает 100% крутящего момента, в то время как второе колесо оси, стоящее на твердой поверхности, остается без вращения. В итоге автомобиль обездвиживается. Из-за дифференциала преодоление даже незначительного бездорожья может обернуться проблемой, авто просто станет в грязи и все.

вытаскивают авто из грязи

Не стоит на легковом автомобиле выезжать на бездорожье

Если обычные легковые машины не рассчитаны на движение по бездорожью, то дифференциалы на внедорожниках не дают раскрыть их возможности в полной мере. Устраняется негативное качество дифференциала его блокировкой. Но как работает блокировка дифференциала и что она из себя вообще представляет, знают не все автолюбители.

Блокировка представляет собой специальный механизм, добавленный в конструкцию дифференциала и обеспечивающий принудительное распределение момента по колесам в определенном соотношении. То есть блокировка исключает вероятность подачи вращения только на одно колесо ведущей оси. В результате даже при попадании одного из колес на скользкую поверхность, момент будет подаваться и на второе, поэтому автомобиль сохранит возможность движения.

Конструкторами разработаны самые разные виды блокировок дифференциала. Несмотря на конструктивно отличия все они выполняют одну и ту же задачу – сохраняют распределение крутящего момента по осям в заданном соотношении.

В целом существующие блокировки делятся на три типа:

  1. Жесткая
  2. Частичная
  3. Электронная

Первые два типа включают множество вариантов, отличающихся по конструктивному исполнению, но используют единый принцип работы.

Жесткая блокировка

Основная особенность жесткого типа блокировки заключается в том, что после задействования она распределяет момент между осями поровну. То есть, ведущий мост начинает работать как будто дифференциала в его конструкции вовсе нет.

Самым простым конструктивным исполнением полной блокировки является создание жесткой связи между корпусом дифференциала, закрепленного на ведомой шестерне главной передачи, и одной из полуосей. В результате такой связи дифференциал теряет возможность распределения вращения и передачи его только на одно колесо.

Простейшее конструктивное исполнение полной блокировки сводится к посадке на шлицы полуоси дополнительной муфты с механизмом управления. На этой муфте, а также на корпусе дифференциала проделаны зубья, которыми осуществляется зацепление этих элементов.

Для блокировки достаточно лишь ввести в зацепление муфту с корпусом и полуось получается жестко связанной с главной передачей.

блокировка дифференциала схема

Механическая блокировка

Полная блокировка используется как на межколесных, так и межосевых дифференциалах внедорожников и имеет исключительно принудительное ручное включение. При этом нередко этот механизм на переднем мосту не используется, чтобы не влиять на управляемость авто.

Принцип работы механизмов полной блокировки идентичен для всех вариантов, отличия заключаются лишь в конструктивном исполнении. А вот приводы их могут быть разными:

  • механический;
  • гидравлический;
  • пневматический;
  • электрический.

При этом все виды приводов выполняют одну задачу – вводят в зацепление муфту с корпусом.

Механический тип привода представлен в виде системы тяг и рычагов, гидравлический — двумя цилиндрами (главным и рабочим), соединенных между собой трубопроводной магистралью, пневматический – пневмоцилиндром с рабочей камерой, электрический – электродвигателем.

Достоинством жесткой блокировки является обеспечение высокой проходимости авто, поскольку при любых условиях колеса всегда двигаются с одной скоростью.

Но есть и недостатки:

  • Повышенная нагрузка на трансмиссию;
  • Невозможность движения по дорогам с твердым покрытием;
  • Не допускаются высокие скорости передвижения;
  • Ручное управление.

Несмотря на это многие любители полноценных внедорожников предпочитают именно этот тип блокировки.

Механизмы частичной блокировки

Частичная блокировка отличается тем, что перераспределение момента выполняется в соотношении, меняющемся от условий движения. То есть, такой механизм при потере сцепления одного из колес лишь частично его замедляет, «перебрасывая» момент на другое колесо.

Механизмы частичной блокировки могут работать как в полностью автоматическом режиме (так называемые самоблокирующиеся дифференциалы), так и с принудительным включением.

К этому типу блокировки относятся различные виды муфт:

  • Повышенного трения;
  • Вискомуфты;
  • Электромагнитные.

Все эти муфты построены по одному принципу. Основными их рабочими элементами являются пакеты дисков. Одна часть этого пакета жестко связана с полуосью, а вторая – с корпусом дифференциала. Диски обоих пакетов чередуются между собой.

Принцип работы рассмотрим на примере муфты повышенного трения. В таком узле фрикционные диски прижаты друг к другу с определенным усилием, в одних за счет пружин, а в других за счет нажимных колец с пружинами в центре. При движении на ровном участке фрикционные пакеты вращаются с одной скоростью, поскольку моменты по колесам распределяются равномерно. Но как только одно из колес теряет сопротивление, один фрикционный пакет начинает вращаться быстрее второго. Поскольку полуосевые шестерни конусные дополнительно возникает осевая сила смещения, которая стремится их развести. А так как диски прижаты друг к другу, возникающая сила трения «притормаживает» полуось, перебрасывая момент на второе колесо.

дифференциал повышенного трения

Дифференциал повышенного трения

В вискомуфте диски механизма не контактируют между собой, но пространство между ними заполнено специальной жидкостью, у которой при перемешивании возрастает вязкость, вплоть до полного затвердевания. Несмотря на конструктивные отличия принцип действия вискомуфты не отличается от узла повышенного трения. То есть, пока нет разницы в скоростях вращения пакетов, муфта является разблокированной. А как только один из пакетов дисков начинается крутиться быстрее, вязкость жидкости возрастает, «притормаживая» ускорившийся пакет дисков, тем самым меняется распределение момента по осям.

И виско-, и муфта повышенного трения являются самоблокирующимися. А вот электромагнитная муфта может быть, как автоматической, так и с ручным управлением. Конструктивно она схожа с узлом повышенного трения, но в ней прижатие пакетов дисков осуществляется за счет магнитов. В ручном варианте при включении блокировки в муфте создается электромагнитное поле, сжимающее пакеты между собой.

Муфта повышенного трения может устанавливаться как на межколесном, так и межосевом дифференциалах в системах постоянного полного привода. Вискомуфта из-за значительных габаритов используется только между осями, а в конструкции ведущих мостов не применяется.

Электромагнитная муфта может устанавливаться как на ведущих осях, так и в качестве межосевого дифференциала системы привода с ручным и электронным управлением, поскольку позволяет делать все колеса ведущими только при надобности.

Отдельно в качестве частичной блокировки стоит упомянуть червячные автоматические дифференциалы, ярким представителем которых являются узлы Torsen. Его особенность заключается в использовании червячных шестерен в конструкции дифференциала. В червячных передачах при определенных условиях появляется эффект «расклинивания», который и использовали при создании планетарного редуктора Torsen.

У всех механизмов частичной блокировки есть один существенный недостаток – они не способы работать длительный срок с повышенной нагрузкой. Поэтому не стоит пытаться преодолеть серьезное бездорожье с ними, поскольку это приведет к поломке узлов. Частичные блокировки по большей части устанавливаются на кроссоверы.

Электронная система

Напоследок упомянем об электронной блокировке. Она не входит в конструкцию трансмиссии, и по сути, не является механизмом. Поэтому этот вариант нередко называют «системой имитации блокировки дифференциала». Но электронная блокировка выполняет ту же функцию – замедляет колесо, потерявшее сопротивление, чтобы перебросить момент на второе колесо. И делает это система путем воздействия на тормозные механизмы.

В целом электронная блокировка является лишь функцией системы ABS. Суть работы очень проста – датчики контролируют скорость вращения ведущих колес и при обнаружении, что одно из них ускорилось, блок управления АБС задействует исполнительный механизм, чтобы притормозить колесо.

Несмотря на то, что электронная блокировка не является механизмом, ее используют все чаще.

autoleek.ru

предназначение, методы и их особенности

Автомобилям, которые постоянно передвигаются по бездорожью, всегда не хватает проходимости. Существует большое количество различных вариантов, которые могут помочь решить эту проблему, но самым правильным и полезным считается блокировка дифференциала. Если у машины есть межосевой дифференциал, то на нем, как правило, устанавливаются определенные блокировки, которые помогают преодолевать сложные дорожные условия. В большинстве случаев эта операция производится только для заднего моста, так как для переднего моста это не так эффективно и оправданно.

Необходимо отметить, что применять блокировку необходимо не всегда, ведь она влияет на поведение автомобиля и имеет свои плюсы и минусы. Для того чтобы выяснить целесообразность таких изменений, необходимо четко понимать как это работает, какие механизмы используются, а также разобраться в самой сути этих действий, то есть к чему приведет блокирование силового привода.

Бездорожье

Смысл блокирования дифференциала в обеспечении вращение колес с разной скоростью, чтобы обороты колес одной оси различались, в зависимости от потребностей.

Когда автомобиль передвигается по бездорожью без блокировки, то по конструкции шасси какая-то полуось будет прокручиваться. Решается это путем блокировки, в чем и есть ее главное достоинство. Устанавливается такой механизм на внедорожниках и используется только на плохих участках дороги.

Свободный дифференциал работает по следующей схеме: когда колеса на одной оси начинают прокручиваться, то другое получает больший момент для преодоления препятствия. Когда же применяется блокировка дифференциала, то на колесо с лучшим зацепом начинает подаваться больший крутящий момент. Для того чтобы применить этот механизм, необходимо:

  1. Ограничить движение сателлитов;
  2. Приварить часть дифференциала к полуоси.

Типы блокировок

Выделяют различные типы блокирования силового привода автомобиля. Если имеет место полная блокировка, то это означает полноценное сцепление различных элементов дифференциала, что позволяет перемещать полностью крутящий момент на одно из колес, имеющее максимальный зацеп.

Дифференциал

Дифференциал

Что касается частичной блокировкой, то она предполагает ограничение передачи крутящего момента на разные полуоси с разным сцеплением.

Чтобы определить, какой момент необходим на каждое колесо, используется коэффициент блокировки. То есть, данный показатель помогает выяснить, какой крутящий момент необходимо передавать на колесо с хорошим зацепом и на то, которое прокручивается. Если коэффициент будет определяться неправильно, то это может привести к определенным поломкам.

Блокировку можно устанавливать либо на межосевых, либо на межколесных дифференциалах. Блокировать переднюю ось на полноприводной машине нет необходимости, так как это значительно снизит его управляемость на обычных дорогах.

Бывают несколько вариантов блокирования: автоматическое и принудительное. Последнее может включаться и выключаться водителем самостоятельно при необходимости, а поэтому она иногда называется ручной. В то же время автоматический вариант производится с применением определенных механизмов, которые называются самоблокирующимися дифференциалами.

Ручная блокировка

Ручная блокировка силового привода предполагает использование кулачковой муфты, то есть соединяет части дифференциала и полуоси. Для того чтобы ее включать или выключать применяется специальный механизм. Это может быть пневматический, механический, гидравлический или электрический привод.

Механический привод работает за счет определенной системы из тросов и рычагов, движение которых либо включает, либо выключает блокировку. Электрический вариант работает за счет специального двигателя, а активация происходит путем нажатия на кнопку в салоне. Что касается гидравлического и пневматического приводов, то здесь главными механизмами считаются цилиндры и пневмокамеры соответственно.

Такой тип блокировки необходим, если автомобиль используется как на бездорожье, так и на обычных дорогах. Крайне важно после преодоления препятствий выключать эту систему для избегания поломок и для комфортного передвижения.

дифференциал блокировка

дифференциал блокировка

Автоматическая блокировка

Когда речь идет об автоматической блокировке, которая основывается на дифференциале повышенного трения, это можно назвать неким компромиссом, так как реализуется он за счет сочетания работы полной блокировки и свободного дифференциала. Свободные дифференциалы бывают нескольких типов:

  • Когда блокировка происходит при разном крутящем моменте на колесах;
  • Когда блокировка происходит при отличии угловых скоростей полуосей.

Что касается первого типа, то он применяется на червячном дифференциале. Второй тип включает в себя механизмы с вязкостной муфтой, а также дисковый и электронно-блокирующийся дифференциал.

Дисковый дифференциал

Дисковый дифференциал – это симметричный механизм, которые включает в себя несколько групп фрикционных дисков. Одна группа соединяется с внешней частью дифференциала, а вторая связывается с полуосью. Работа этой системы обеспечивается за счет трения от разной скорости.

Дисковый дифференциал

Дисковый дифференциал

Если автомобиль двигается прямо, то весь механизм работает как единое целое, с одинаковой частотой вращения. Когда какое-то колесо начинает двигаться быстрее, то фрикционные диски соответственно ускоряются и за счет силы трения крутящий момент на колесе с хорошим сцеплением увеличивается. Таким образом, дифференциал в некоторой мере блокируется и препятствие преодолевается.

Если в механизме используются пружины, то сжатие группы дисков будет постоянным, а если применяется гидравлический привод – она будет меняться в зависимости от ситуации.

Вязкостная муфта

Вязкостная муфта

Вязкостная муфта

Следующий тип – вязкостная муфта. Этот механизм состоит из группы перфорированных дисков, которые крепятся к самому дифференциалу и к валу привода. Они хранятся в специальном приспособлении, которое внутри имеет вязкое наполнение.

Когда вал привода и дифференциал имеет одинаковые обороты, то группа дисков вращается как один сплошной элемент. Когда же вал привода ускоряется, то какое-то количество перфорированных дисков также ускоряется, перемешивая жидкость и, таким образом, блокируя дифференциал. Вал, с другой стороны, получает больший крутящий момент. Когда скорость снова стабилизируется, то муфта автоматически выключается.

Вязкостная муфта используется либо в качестве блокировки межосевого дифференциала, либо как элемент автоматически подключаемого полного привода. Недостатком этого варианта считается склонность к перегреву, а также конфликтность с ABS. Поэтому в современных автомобилях такая система не применяется.

Электронный дифференциал является частью системы, которая препятствует пробуксовке. Когда колесо начинает прокручиваться, оно замедляется, а тяга передается на колесо с хорошим зацепом.

Червячный дифференциал

Когда имеет место разница между скоростью вращения на корпусе дифференциала и на приводном вале, может использоваться червячный дифференциал. Когда колесо начинает прокручиваться и терять крутящий момент, он переходит на колесо, которое имеет хороший зацеп за счет блокировки. Она частичная и ее уровень определяется на основе количества потерянного момента.

Среди механизмов такого типа наиболее популярными считаются Torsenи Quaife, которые являются редукторами из червячных шестеренок. Червячная шестерня может влиять на остальные шестерни, но при этом оставаться независимой от них. Такое явление называют расклиниванием, и служит оно для блокировки. Такого типа дифференциалы могут использоваться как для межосевых, так и для межколесных блокировок.

Червячный дифференциал

Червячный дифференциал

Недостатки блокировки дифференциала

Несмотря на все положительные качества этого механизма, имеют место и некоторые минусы.

Когда автомобиль двигается по бездорожью, он очень часто может сталкиваться с искривленной траекторией. В таком случае, колеса начинают вращаться с разной скоростью, так как проходят разный путь за одинаковое время. Например, при движении по кривой небольшого радиуса, внешнее колесо проходит больший путь, чем внутреннее. Для того чтобы внешнее колесо вращалось быстрее применяется межколесный дифференциал, который распределяет обороты по необходимости.

Когда же применяется блокировка, колеса соединяются и двигаются с одинаковой скоростью. Из-за этого внутреннее колесо будет буксовать, забирая максимально тягу, а внешнее будет прокручиваться. Такая ситуация на бездорожье может привести к тому, что будет вырыта колея, ухудшиться сцепление и преодолеть препятствие будет сложно. Поэтому при передвижении по небольшим кривым блокировку лучше отключать, если есть возможность.

Блокировка дифференциала – это очень распространенный метод повышения эффективности передвижения по бездорожью.

Однако, его необходимо использовать только в определенный случаях, иначе это приведет только к ухудшению проходимости или даже к поломке.

Похожие статьи:

autodont.ru

Межосевой дифференциал

Что такое межосевой дифференциал?

Межосевой дифференциал и раздаточная коробкаКак правило, секрет выносливости внедорожников заключается в их особой конструкции, в основе которой задействована рама повышенной жесткости, мощном двигателе, а также присутствии системы полного привода и раздаточной коробки, осуществляющей распределение крутящего момента на автомобильные оси, и, в случае необходимости, увеличивающей его до нужного значения. В свою очередь, «раздатка» нового поколения состоит из таких элементов, как межосевой дифференциал, передача цепного типа, служащая для передачи крутящего момента двигателя на переднюю ось авто, и понижающая передача.

При этом именно присутствие межосевого дифференциала можно назвать главной отличительной особенностью строения раздаточной коробки, являющейся неотъемлемой частью полноприводной системы. Данный элемент необходим для обеспечения возможности вращения ведущих осей автомобиля с разными скоростями. А, для полной реализации возможностей системы, в ней существует такая функция, как блокировка межосевого дифференциала, представляющая собой самый эффективный способ улучшения проходимости автомобиля.

Реализация данной функции может осуществляться автоматически и вручную. Во втором случае блокировка производится самим водителем. Происходит это при помощи специального устройства – привода, который может быть механическим, гидравлическим, электрическим или пневматическим. Данный тип блокировки носит название принудительного.

Принудительная блокировка межосевого дифференциала подразумевает фактически полное прекращение выполнения своих функций и трансформирмацию в обычную муфту, осуществляющую жесткую сцепку полуосей или карданов авто и передающую им одинаковую величину крутящего момента с одинаковой угловой скоростью. Применяется для преодоления машиной труднопроходимых участков, а при их прохождении обязательно выключается.

Автоматическая блокировка, иначе именуемая блокировкой дифференциалов с частичным проскальзыванием, производится при помощи таких конструкций, как:

  • Вискомуфта,
  • Дифференциал Torsen,
  • Фрикционная муфта.

Вискомуфта, ее строение и механизм действия

Крепление вискомуфты производится одним приводом к чашке дифференциала, в то время как второй его конец прикрепляется к полуоси авто. Когда автомобиль находится в обычном режиме движения, чашка и полуось вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Данные показатели могут лишь незначительно отличаться между собой при прохождении поворотов. То есть и сами рабочие плоскости вискомуфты в это время имеют минимальный процент расхождения, и сама она находится в раскрытом виде. Если же на какую-либо из осей автомобиля передается большее значение крутящего момента, в результате чего скорость ее вращения значительно превышает аналогичный показатель других осей, в вискомуфте возникает трение, из-за чего происходит ее блокировка.

Получается, что, чем больше отличаются друг от друга угловые скорости вращения осей авто, тем больше трения возникает в вискомуфте и тем сильнее становится степень ее блокировки. В свою очередь, после их выравнивания, трение постепенно снижается, что приводит к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки.

Данный межосевой блокируемый дифференциал наиболее хорошо показывает себя при использовании автомобиля на покрытии низкого качества, однако в условиях настоящего бездорожья он показывает себя не самым лучшим способом. Дело в том, что вискомуфта просто не в состоянии справиться с быстрыми и частыми сменами состояния сцепления мостов авто с грунтом, из-за чего она перегревается и выходит из строя.

Конструкция Межосевого дифференциала и раздаточной коробки: 1 - сателлит переднего межколесного дифференциала, 2 - ось сателлита переднего межколесного дифференциала, 3 - правая полуосевая шестерня, 4 - промежуточный вал, 5 - сателлит межосевого дифференциала, 6 - правая ведомая шестерня межосевого дифференциала, 7 - к правому приводному валу, 8 - шлицы, 9 - ведущая шестерня раздаточной коробки, 10 - левая ведомая шестерня межосевого дифференциала, 11 - правая часть корпуса переднего межколесного дифференциала, 12 - левая часть корпуса переднего межколесного дифференциала, 13 - корпус главной передачи, 14 - левая полусевая шестерня, 15 - к левому приводному валу

Особенности устройства дифференциала Torsen и его типы

В свою очередь, самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой одну из самых высокотехнологичных и эффективных форм блокировки. Он отличается лучшей реакцией и способностью в минимально короткое время «откликаться» на изменения величины крутящего момента, отвечая на это изменением степени блокировки. Именно внедорожники с межосевым дифференциалом данного типа блокировки являются наиболее надежными. В основе его действия используются свойства гипоидной или косозубой пары зацеплений, которые, при необходимости, могут «расклиниваться». Конструкция данного типа имеет три разновидности:

Тип 1

В качестве гипоидных пар здесь задействованы шестерни и сателлиты ведущих полуосей. Сателлиты противоположных полуосей, расположенные по отношению к ним в перпендикулярном положении, связываются между собой зацеплениями прямозубого типа.

При обычном режиме движения, когда крутящие моменты распределяются на оси авто в одинаковой степени, эти пары находятся в стационарном положении либо двигаются с небольшой интенсивностью, обеспечивая оптимальную разницу угловых скоростей осей при прохождении поворотов. В случаях, когда отмечается «пробуксовка» одной из осей, что выражается в падении на ней крутящего момента, пары «сателлит-полуось» начинают вращательные движения, что приводит к возникновению трения и частичной блокировке дифференциала. В свою очередь, в этот же момент происходит распределение крутящего момента в пользу менее интенсивно работающей полуоси.

Стоит отметить, что дифференциал Torsen  1го типа имеет самкю мощную конструкцию в классе, так как работает в самом широком диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1.

Тип 2

В основе конструкции данного дифференциала, созданного английским конструктором Родом Квайфом, используются шестерни полуосей косозубого типа и винтовые шестерни сателлитов, расположенных параллельно полуосям. Если сравнивать их с предыдущим типом, можно заметить, что схема межосевого дифференциала данного типа отличается меньшим коэффициентом блокировки, компенсирующимся более высокой скоростью срабатывания и большей чувствительностью к изменениям передаваемого крутящего момента. Подобные механизмы используются на автомобилях отечественного производства, включая УАЗы.

Тип 3

Устройство межосевого дифференциала Torsen третьего типа от компании Zexel Torsen по своим конструктивным особенностям и принципу действия во многом схоже со вторым типом. Здесь также задействованы шестерни полуосей косозубого типа и винтовые шестерни сателлитов, оси которых находятся в параллельном положении по отношению к полуосям.

Благодаря планетарной структуре строения данной конструкции обеспечивается смещение номинального распределения крутящего момента в пользу той или другой оси авто. Главным же достоинством данного типа блокирующего устройства является его функциональность и компактность, что дает возможность для упрощения конструкции раздаточной коробки и уменьшения ее размеров.

Система полного привода

Конструкционные отличия фрикционных муфт

В конструкцию фрикционной муфты входит барабан, который имеет непосредственную связь со ступицей авто, несколько фрикционных дисков трения (два и более), поршень, осуществляющий сжатие этих дисков и пружину, возвращающую поршень в исходное положение.

Между барабаном и ступицей существует жесткая связь. При этом внутри последней располагается кольцо, выполняющее функцию стопора, на котором находится тарельчатая пружина, опирающаяся на поршень. В свою очередь, ступица оборудуется специальными каналами, осуществляющими передвижение масла между поршнем и барабаном. В автомобилях легкового типа чаще всего используются дисковые фрикционные муфты, имеющие две поверхности трения, состоящие из одного диска и двух полумуфт, а многодисковую конструкцию чаще можно встретить на специализированном транспорте, в том числе, на тракторах.

Рассмотрим, как работает межосевой дифференциал с фрикционной муфтой: в момент нахождения автомобиля в обычном, плавном режиме движения, распределение угловых скоростей между осями авто происходит равномерно. Однако когда какая-либо из полуосей начинает вращаться быстрее, фрикционные диски начинают сближаться между собой, притормаживая ее при помощи возникающих сил трения.

Подобная система блокировки отличается хорошей эффективностью, однако на серийных легковых автомобилях ее можно увидеть достаточно редко. Данная тенденция объясняется сложностью конструкции и особой спецификой обслуживания фрикционных дифференциалов, а также небольшим ресурсом работоспособности, вызванным быстрым износом их составляющих.

Принцип работы межосевого дифференциала фрикционного типа применяется в муфте Haldex, выпуск которой, начиная с 1998 года, осуществляет шведская фирма с одноименным названием. В основе действия данного устройства производители использовали работу электрогидравлической связки элементов. Но, несмотря на прогрессивность и инновационный дух муфты Haldex, первые ее версии были скорее провальными, чем успешными, что вызвало необходимость проведения многочисленных доработок конструкции, причем последние разработки оказались, весьма удачными и востребованными.

На данный момент осуществляется выпуск 5-го поколения муфты Haldex, отличающейся улучшенными характеристиками, включающими:

  • возможность управления устройством вне зависимости от режима движения;
  • способность быстрого увеличения крутящего момента с использованием упреждающего управления;
  • возможность постоянной работы задней главной передачи;
  • совместимость с различными системами управления тормозами авто, включая ABS.

Заключение

Проанализировав данную информацию, можно понять, зачем нужен межосевой дифференциал. Говоря простым языком, его можно назвать распределителем вращательного момента на колеса авто, функционирующим по принципу аптечных весов: если на оба плеча механизма оказывается одинаковая нагрузка, то при «поднятии за хвост» они поднимаются одинаково, если же на одно из них оказывается большая нагрузка – второе плечо будет подниматься для сохранения равновесия.

pulyaet.ru

Блокировка дифференциалов на "Ниве": электрическая, пневматическая, механическая

Во внедорожниках, а «Нива» - это внедорожник, дифференциал отдает крутящий момент с раздаточной коробки на оси колес и на сами колеса. При этом частота, с которой колеса вращаются, может изменяться. Если механизм будет свободным, то в случае пробуксовки одного из колес на другое будет подано недостаточное количество крутящего момента. На сложных участках порой бывает нелегко управлять автомобилем. На помощь любителям бездорожья приходит блокировка дифференциалов. На «Ниве» можно заблокировать межколесный дифференциал. Это заметно повысит проходимость.

Принудительная

Дифференциалы зачастую имеют планетарную конструкцию. блокировка дифференциалов на ниве Она представляет собой шестерни червячного типа. Они могут быть двух видов – шестерни полуосей или ведомые и ведущие шестеренки, или же сателлиты.

Ведущие шестерни могут быть расположены параллельно или перпендикулярно к полуосям. Заблокировать дифференциал можно как в ручном, так и в автоматическом режиме. В этом случае используются самоблокирующиеся системы.

Виды

Существует несколько типов блокировки. Так, при полной узлы в дифференциале соединяются очень жестким образом, а энергия вращения будет отдаваться на то из колес, у которого сцепление с дорогой лучше. Также существует неполная принудительная блокировка межколесного дифференциала. «Нива» позволяет ограничить воздействие на детали механизма, а крутящий момент повысится на колесе с лучшим сцеплением.

Элемент блокируется следующим образом. Корпус соединяется с одной из полуосей, а движение сателлитов ограничено. При помощи принудительной блокировки обеспечивается действительно полная блокировка колес на одной оси.

Она необходима для того, чтобы машина могла пройти через очень тяжелые и трудные участки. самодельная блокировка дифференциала на ниву Привод механизма может быть механическим, электрическим либо пневматическим. Так, например, применение кулачковой муфты позволяет объединить корпус механизма с полуосью.

Пока водитель не включил систему, механизм находится в своем обычном режиме работы. Когда же включается она, то крутящий момент будет равномерно распределен на каждой полуоси.

Виды принудительных систем

По типу привода различают несколько типов механизмов. пневматическая блокировка дифференциала на ниву Так, сегодня устанавливается пневматическая блокировка дифференциала на «Ниву», механические системы и электрические. Также можно выделить самоблокирующиеся устройства.

В механических системах управление осуществляется при помощи троса, в пневматической применяется сила сжатого воздуха, в электрической блокировкой управляет электродвигатель.

Самоблокирующиеся механизмы

Автоматическая блокировка дифференциалов на «Ниве» - не редкость. Эти механизмы применяются достаточно широко любителями бездорожья, езды по грязи и болотам. Процесс блокировки осуществляется посредством дифференциала повышенного трения.

Это устройство позволяет в полностью автоматическом режиме заблокировать элемент в определенный момент времени. механическая блокировка дифференциала на ниву Это что-то среднее между полной блокировкой и дифференциалом в свободном положении. С помощью таких систем можно реализовать как первое, так и второе.

Две группы самоблокирующихся дифференциалов

Первая – это те устройства, действие которых происходит в зависимости от разницы в угловых скоростях на осях. Это дисковые механизмы, устройства на вязкостной муфте, механизмы с электронной блокировкой.

Во второй группе представлены механизмы, которые блокируются в зависимости от разницы крутящих моментов. Это червячные дифференциалы – популярная механическая блокировка дифференциала на «Ниву».

Фрикционный

Это не что иное, как симметричная система, оснащенная специальными дисками. нива 21214 блокировка дифференциала Несколько из них жестким образом соединены с корпусом узла. Остальная часть дисков соединена с полуосями. Работает данная система на силе трения, возникающей из-за разности в частоте оборотов полуосей. Если частота вращения одного из колес выше, то некоторые диски также увеличат частоту или скорость. Частичная блокировка дифференциалов на “Ниве” возникнет из-за силы трения между этими элементами. На свободном колесе увеличится крутящий момент.

Дифференциал с вязкостной муфтой

Это перфорированные диски в герметическом корпусе, которые заполнены жидкостью на основе силикона. Часть соединяется с корпусом, остальная закреплена на приводном валу. Когда скорость вала и дифференциала примерно одинакова, элементы вращаются вместе. Если же вал вращается быстрее, то диски, которые ему соответствуют, также набирают скорость. Жидкость перемешивается и твердеет. В результате дифференциал блокируется. Сейчас на автомобиле «Нива» 4х4 блокировка дифференциала подобного плана не пользуется большой популярностью.

Червячный

Это устройство также способствует автоматическому процессу. Дифференциал заблокируется в зависимости от разницы в крутящем моменте полуоси и корпуса. Если одно колесо будет пробуксовывать, тогда крутящей момент на нем упадет и произойдет блокировка. принудительная блокировка межколесного дифференциала ниваУровень ее соответствует степени понижения крутящего момента. Эти механизмы пользуются популярностью у владельцев «Нив» и любителей агрессивной внедорожной езды.

В продаже можно найти продукцию от фирмы «Вал-Рейсинг». Эти механизмы получают хорошие отзывы от всех тех, кто успел ими попользоваться. Такую систему можно установить в передний мост на все классические модели ВАЗов, а также на «Ниву» 4x4.

Новая, переработанная линейка блокировок от «Вал-Рейсинг» - это полная межколесная блокировка для передних мостов, оснащенная электрическим приводом. Можно включить ее тогда, когда необходимо водителю.

Система «Симбат»

Это электрическая блокировка дифференциала («Нива» едет с ней очень хорошо). Для использования достаточно одного нажатия кнопки, при этом автомобиль должен двигаться на скорости до 5 километров в час. При достижении 30 километров в час данная блокировка отключится автоматически.

ДАК – автоматический дифференциал Красикова

Этот механизм построен по планетарному принципу. Роль сателлитов здесь отдана шариковым цепочкам. В обычных условиях шарики двигаются по каналам и распределяют крутящий момент на колеса в равной степени. Если колеса имеют разные сопротивления, то цепочки закроются и дифференциал будет заблокирован.

Реагирует система ДАК не на разность угловых скоростей, а на разность нагрузки на колесах. нива 4х4 блокировка дифференциала Подходит на большинство моделей, в том числе и на автомобиль «Нива-21214». Блокировка дифференциала этого типа устанавливается исключительно на передний мост внедорожника.

Блокировка для «Нивы»

Эта компания предлагает системы "Локрайт" и "Локка" для автомобилей «Нива». Конструкция механизмов предельно проста, а значит, и очень надежна. Устройство – две полуосевых и две распорных муфты, штифты и пружины. Блокировка дифференциалов на «Ниве» осуществляется за счет крутящего момента или же за счет сопротивления качению. Система «Локка» - это 100-процентный результат. Для переднего привода рекомендуется приобрести «Локку» на 22 шлица с диаметром муфты полуоси 34 мм, а для заднего – также на 22 шлица, но с диаметром 36 миллиметров.

AutoFlame - пневматическая блокировка дифференциала на «Ниву»

Это усиленный дифференциал для переднего и заднего моста. Он имеет 4 сателлита. Блокировка принудительного типа с пневматическим приводом.

Среди преимуществ пневмопривода – миниатюрность. Весь привод умещается в корпусе редуктора. Привод работает на давлении от 6 до 12 атм. Это позволяет применить пневмо-системы, которые существуют в продаже. Также пневматическая блокировка дифференциала на «Ниву» выпускается под брендом «Вал-Рейсинг».

Преимущества и недостатки принудительных систем

Так, если она отключена, то дифференциал работает в штатном режиме. Ресурс его составляет столько же, сколько и у оригинального. Также что касается блокировки, то она работает на все 100 процентов. Можно с легкостью проходить тяжелые участки, при этом водитель полностью контролирует работу системы.

Это были преимущества, а теперь о недостатках. Порой некоторые системы очень тяжело устанавливать. Кроме этого, в значительной степени повышается нагрузка на трансмиссию. А если система неправильно применяется, то коробка может выйти из строя. Установленная заводская и самодельная блокировка дифференциала на «Ниву» значительно ухудшает управляемость, если ее неправильно использовать. По сравнению с самоблоком она отличается очень высокой стоимостью.

Преимущества самоблока

Эти системы очень просты в установке, стоимость их в два раза меньше, вероятность поломки тоже очень низкая. электрическая блокировка дифференциала нива Среди недостатков выделяют худшую управляемость на поворотах и невозможность заблокировать дифференциал полностью.

Отзывы

Хоть цена на это оборудование и высокая, а влияние на трансмиссию – пагубное, блокировки пользуются популярностью. Что выбрать, чтобы получать удовольствие от езды? Продукция "Вал-Рейсинг" получает много положительных отзывов. Насчет продукции "Симбат" много взысканий по поводу надежности системы. Что касается пневматических блокировок, то здесь также все хорошо. Системы «Локка» водители тоже очень любят за доступную цену и простоту эксплуатации. Но есть и негативные отзывы из-за использования системы на асфальте. На хорошей дороге применять ее не стоит.

Но в любом случае даже самая плохая заводская все же лучше, чем самодельная блокировка дифференциала на «Ниву» или заварка механизма своими руками.

Итак, мы выяснили, что собой представляет данный элемент.

fb.ru

Блокировка дифференциала своими руками

Одной из наименее понятных частей автомобиля является дифференциальный механизм, который считается важнейшим компонентом двигательной системы. Этот редуктор делает возможным движение колёс благодаря дифференциальной передаче крутящего момента двигателя. Но не менее важными являются устройства, используемые для временного или полного ограничения его работы. Для чего нужна блокировка дифференциала? Начнём с напоминания о задачах и работе самого механизма.

Что такое дифференциал

Каждый поворот колеса автомобиля, проходящего по разному дорожному покрытию, может осуществляться с одной и той же скоростью. Дифференциальный механизм передаёт крутящий момент, сгенерированный в автомобиле, к колёсам через карданный вал. Он контролирует скорость вращения колёс с помощью механизма передачи. Поворачиваясь, оба колеса вращаются с различной скоростью, и это дифференциальное распределение скорости стало возможным благодаря этому механизму.

Современный дифференциал автомобиля

Колёса вращаются с различной скоростью, особенно в поворотах. Каждое из них должно преодолеть различное расстояние — внутренние проходят более короткое расстояние, чем внешние колёса. Поскольку скорость равна расстоянию, пройденному за определённое время, необходимо распределить расстояние между внешними и внутренними колёсами.

Для неведущих полуосей вашего автомобиля это не проблема. Они не имеют никакой связи между собой, поэтому вращаются независимо. Но ведущие колёса связаны между собой так, чтобы одна полуось и трансмиссия могли прокрутить оба. Если ваш автомобиль не имеет дифференциала, они вращаются с одинаковой скоростью. Это затрудняет движение.

Дифференциал находится на всех современных легковых и грузовых автомобилях, а также на полноприводных транспортных средствах. Большинство из них имеют такой механизм в задней части, в связи с карданным валом. Подобный механизм позволяет развивать равные и разные скорости движения. Существует три основных типа этого механического устройства:

  • открытые;
  • повышенного трения;
  • полная блокировка дифференциала.

Каждый из типов имеет различные механизмы контроля вращения колеса. Если одна из полуосей будет иметь гораздо более низкое сопротивление, чем другая (например, одно колесо попадёт на лёд), весь механизм иммобилизуется и передаёт вращающий момент на одну полуось, которая не имеет тяги. Автомобиль, конечно, не будет двигаться с места. Вот для этого и устанавливается блокировочное устройство, которое прекращает работу механизма, а крутящий момент идёт на оба колеса или оси.

Установка блокировочной системы дифференциала

Блокировка дифференциала

Чтобы позаботиться о неравномерном распределении мощности крутящего момента, был разработан ручной и автоматический замок механизма деления момента. Колёса автомобиля, оснащённые таким механизмом, будут иметь одинаковые скорости вращения, так как они будут связаны или заблокированы в относительном движении друг к другу. Независимо от трения, которое испытывают колёса, скорость вращения будет поддерживаться одинаковой. Полное блокирование дифференциала предлагает лучшее сцепление с дорогой по сравнению с открытым типом. Наиболее выгодно установить такой механизм, когда оба вращающих элемента испытывают различное количество тяги.

Блокирование дифференциала полезно для внедорожников. Этот тип механизма имеет те же части, что и открытый механизм, но с добавлением электрического, гидравлического или пневматического устройства ограничения двух выходных шестерён.

На видео — что такое блокировка дифференциала:

Обычно он приводится в действие вручную с помощью переключателя — активируется, когда оба колеса вращаются с той же скоростью. Если одно колесо попадает с твёрдого покрытия на землю, другое продолжает вращаться с той же скоростью.

Где установить

Стандартный ответ экспертов гласит, что установить ограничение следует в задней части. Если вы хотите иметь гарантию, что задние колёса будут иметь ту же тягу, что и передние, устанавливайте ограничение этого механизма. К тому же заднее ограничение имеет меньшее влияние на возможности вашего автомобиля. Кстати, блокировка дифференциала своими руками не очень сложная задача, которую можно выполнить в любом гараже с ямой.

Автоматическая или ручная

Вы должны решить, какую блокировку выбрать:

  • полную;
  • частичную.

Полное ограничение дифференциала бывает:

  • ручным;
  • автоматическим.

Частичное блокирование дифференциалов работает только в автоматическом режиме.

Комплект автоматической блокировки дифференциала

Полная блокировка

Такой вид ограничения механизма не предусматривает разницы в скорости вращения полуосей и, как следствие, колёс. На бездорожье это приведёт к пробуксовке, а на твёрдом покрытии увеличится износ покрышек и элементов трансмиссии. Чтобы самостоятельно включать/выключать блокировочное устройство, следует установить ручной привод.

Ручная блокировка

Ручное ограничение заменит существующий перепад скоростей вашего автомобиля при нажатии специальной кнопки, активизирующей внешний источник, который, в свою очередь, войдёт в сцепление с замком.

Избирательная система блокирования является более сложным механизмом с некоторыми вариациями, требующими от водителя остановки, чтобы сделать изменения в работе дифференциала. В качестве альтернативы можно использоваться механизм повышенного трения или систему контроля тяги.

Плюсы:
  • когда ограничение выключено, ось ведёт себя нормально, поэтому на езду не влияет;
  • вы сами решаете, когда включить ограничение, что позволяет более точно управлять автомобилем в технических условиях бездорожья.
Минусы:
  • вы должны снять одну руку с руля, чтобы нажать кнопку, что нежелательно во время сложных препятствий;
  • забыв выключить ограничение, поездки на скорости с блокированной осью могут повредить дифференциал;
  • довольно дорогое удовольствие, так как нужно установить отдельную систему приведения в действие механизма.

Устройство ручной блокировки ELocker

Автоматическая блокировка

Автоматическое ограничение дифференциала работает всегда, когда ваша нога находится на педали газа. Именно поэтому её нужно настроить под ваш стиль вождения. Вот поэтому многие водители её не приемлют.

Плюсы:
  • блокирование будет работать всегда, когда вам это нужно. Таким образом, вы можете сосредоточиться исключительно на вождении и держать обе руки на руле всё время;
  • следует заметить, что такая блокировка дифференциала своими руками более проста, чем при ручном способе.
Минусы:
  • такой вид ограничения ощущается на дороге. Особенно слышно шум шин при прохождении поворотов, а также сопротивление на крутых поворотах;
  • при зацеплении шестерней раздаётся щелчок, что некоторые водители находят раздражающим фактором, к которому невозможно привыкнуть.

Частичная блокировка

Если ваша езда вовсе не экстремальная, достаточно установить частичную блокировку, которая только частично исключает пробуксовку колёс. Этот механизм работает самостоятельно, что довольно удобно для водителей. По сравнению с полной блокировкой даёт меньшую нагрузку на трансмиссию, увеличивая тем самым её ресурс.

Частичное ограничение бывает двух видов:

  • с использованием фрикционных дисков;
  • с использованием косозубых шестерён (наиболее известные Quaife и Torsen).

Что выбрать

Задача довольно непростая, учитывая большое разнообразие. Однако при выборе следует учесть несколько факторов.

Для городских условий подойдут: вискомуфта или же дисковые муфты. Относительная дешевизна, надёжность, простота установки и автоматическая работа делают блокировку дифференциалов с использованием червячных шестерён наиболее привлекательной для полноценного бездорожья. Экстремалам можно порекомендовать принудительные полные блокировки.

На видео — обзор пневматической принудительной блокировки:

Как установить блокировку дифференциала самостоятельно

Установка блокировки стоит достаточно дорого. Помимо самого устройства (цена на него варьируется от 10 до 50 тыс. р. и выше), вам придётся приобрести дополнительные аксессуары.

Добавьте к этому установку в мастерской и необходимость менять изношенные детали, такие как подшипники, и цена за это удовольствие возрастёт в несколько раз.

Если у вас есть навыки автомеханика, вы можете установить систему своими руками. Для этого вам потребуется:

  • измерительный инструмент;
  • специальные регулировочные кольца.

Подготовка к установке блокировки на автомобиль

Порядок установки:

  1. Установить автомобиль на яме.
  2. Закрепить домкратами.
  3. Открутить колёса.
  4. Снять барабаны.
  5. Открутить и вытянуть полуоси.
  6. Открутить и вытянуть кардан.
  7. Открутить и вытянуть редукторы.
  8. Поставить блокировку и проделать работы в обратной последовательности.

Регулировка привода включения блокировки

Для того чтобы установить трос привода включения, нужно произвести регулировку рабочего хода.

Блокировка дифференциалов является единственным способом исправить недостаток самого механизма, когда он посылает крутящий момент на «неправильные» колёса. Она может отключить возможность дифференцировать его поровну, что позволит колёсам вращаться с разными скоростями.

На видео — установка и тест блокировки дифференциала:

При отключении дифференциала рулевое управление становится достаточно трудным и колёса получат максимум крутящего момента. Это гарантирует, что в любой сложной дорожной ситуации (полное бездорожье, лёд или провисание колеса) вы сможете переместить автомобиль на ровную поверхность.

При всём разнообразии выбора блокировка дифференциалов своими руками под силу даже малоопытному водителю, если есть сам механизм и необходимый инструмент. Вы уже установили ограничение дифференциала на ваш автомобиль? Поделитесь своим опытом.

365cars.ru


Смотрите также