13Окт

Как работает самоблокирующийся дифференциал: Как работает самоблокирующийся дифференциал на ниве

Содержание

Как работает самоблокирующийся дифференциал на ниве

Термин «блокировка дифференциала», или «самоблокирующейся дифференциал» (самоблок), слышали многие автомобилисты, а вот как этот процесс выглядит на практике, знают лишь некоторые. И если раньше такой «опцией» автопроизводители оборудовали преимущественно внедорожники, то сейчас ее можно встретить и на вполне городском автомобиле. Кроме того, зачастую владельцы машин не оборудованных самоблоками, поняв, какую пользу они приносят, устанавливают их самостоятельно.

Но прежде чем разбираться с тем, как работает самоблокирующийся дифференциал, нужно понять, как он функционирует без блокировки.

Что такое дифференциал

Дифференциал (дифф) по праву можно считать одним из главных элементов конструкции трансмиссии автомобиля. С его помощью происходит передача, изменение, а также распределение выдаваемого двигателем крутящего момента между парой потребителей: колесами, расположенными на одной оси машины или же между ее мостами.

Причем сила потока распределяемой энергии при необходимости может быть различной, а значит, и скорость вращения колес — разной.

В трансмиссии автомобиля дифф может быть установлен: в картере заднего моста, КПП и в раздаточной коробке, в зависимости от устройства привода(ов).

Те диффы, которые установлены в мосту или КПП, называются межколесными, а который находится между осями машины, соответственно – межосевым.

Назначение дифференциала

Как известно, автомобиль во время движения совершает различные маневры: повороты, перестроения, обгоны и т. д. Кроме того, поверхность дороги может содержать неровности, а это значит, что колеса автомобиля, в зависимости от ситуации, в одно и то же время могут проходить различное расстояние. Поэтому, например, при повороте, если скорость вращения колес на оси будет одинаковой, то одно из них неминуемо станет пробуксовывать, что приведет к ускоренному износу покрышек. Но это не самое страшное. Гораздо хуже то, что у транспортного средства значительно снижается управляемость.

Вот для решения подобных проблем и придумали дифференциал – механизм, который будет перераспределять энергию, поступающую от двигателя, между осями автомобиля в соответствии с величиной сопротивления качению: чем оно меньше, тем больше будет скорость вращения колеса, и наоборот.

Механизм дифференциала

На сегодняшний день существует множество разновидностей диффов, и их устройство довольно сложное. Однако принцип работы в целом одинаков, поэтому будет проще для понимания рассмотреть самый простой тип – открытый дифференциал, который состоит из следующих элементов:

  1. Шестеренок, закрепленных на полуосях.
  2. Ведомой (коронной) шестерни, выполненной в виде усеченного конуса.
  3. Ведущей шестерни, закрепленной на конце ведущего вала, которая в совокупности с коронной образует главную передачу. Так как ведомая шестерня по размерам больше ведущей, то последней придется сделать несколько оборотов вокруг своей оси, прежде чем коронная выполнит только один. Следовательно, именно эти два элемента дифференциала снижают величину энергии (скорости), которая в итоге дойдет до колес.
  4. Сателлитов, которые образуют планетарный механизм, играющий ключевую роль в обеспечении необходимой разности в скорости вращения колес.
  5. Корпуса.

Как работает дифференциал

Во время прямолинейного движения автомобиля его полуоси, а значит, и колеса, вращаются с такой же скоростью, как и ведущий вал со своей косозубой шестерней. Но во время поворота воздействующая нагрузка на колеса становится различной (одно из них пытается крутиться быстрей), и за счет этой разницы освобождаются сателлиты. Теперь энергия двигателя проходит через них, а так как пара сателлитов – это две отдельные, независимые шестерни, то к полуосям передается разная по величине частота вращения. Таким образом, мощность, вырабатываемая двигателем, распределяется между колесами, но неравномерно, а в зависимости от действующей на них нагрузки: то, что двигается по внешнему радиусу, испытывает меньшее сопротивление качению, поэтому дифф передает на него больше энергии, раскручивая быстрее.

Разницы в том, как работает межосевой дифференциал и межколесный, нет: принцип действия аналогичен, только в первом случае распределенный крутящий момент направлен к осям автомобиля, а во втором — к его колесам, расположенным на одной оси.

Потребность в межосевом диффе особенно становится заметна во время движения машины по пересеченной местности, когда ее вес давит на ту ось, которая находится ниже другой, например, на подъеме или спуске.

Проблема дифференциала

Несмотря на то что дифференциал, безусловно, играет большую роль в конструкции автомобиля, его работа иногда создает проблемы для водителя. А именно: когда одно из колес оказывается на скользком участке дороги (грязи, льду или снегу), то другое, находящееся на более твердом грунте, начинает испытывать повышенную нагрузку, дифф старается это исправить, перенаправляет энергию двигателя на скользящее колесо. Таким образом, выходит, что оно получает максимальное вращение, в то время как другое, имеющее плотное сцепление с грунтом, попросту остается неподвижным.

Вот именно для решения подобных проблем была придумана блокировка (отключение) дифференциала.

Принцип блокировки и ее виды

Поняв принцип работы дифференциала, можно заключить, что если заблокировать его, то увеличится крутящий момент на том колесе или оси, которое имеет лучшее сцепление. Это можно сделать, если соединить его корпус с одной из двух полуосей или же остановить вращение сателлитов.

Блокировка может быть полной – когда части дифференциала соединяются жестко. Осуществляется, как правило, при помощи кулачковой муфты и управляется водителем через специальный привод из кабины автомобиля. Или же она может быть частичной, в этом случае на колеса передается только ограниченное усилие – так работает самоблокирующийся дифференциал, которому участие человека не требуется.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным диффом и позволяет снизить пробуксовку колес машины в случае возникновения между ними разницы в коэффициенте сцепления с грунтом. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля, причем независимо от качества дороги.

Самоблок исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка с полуосей снимается автоматически, если при прямолинейном движении скорости вращения колес выравнивается.

Самые распространенные типы самоблоков

Дисковый самоблок – это набор фрикционных (трущихся) дисков, установленных между корпусом диффа и шестерней полуоси.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, несложно: пока машина едет по прямой, корпус диффа и обе полуоси крутятся вместе, как только в скоростях вращения появляется разница (колесо попало на скользкий участок), между дисками возникает трение, снижающее ее. То есть колесо, оставшееся на твердом грунте, продолжит вращаться, а не остановится, как в случае свободного дифференциала.

Вискомуфта, или иначе вязкостная муфта, так же как и предыдущий дифф, содержит два пакета дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая – с валом привода.

Диски, помещены в емкость, заполненную кремнийорганической жидкостью, которая при равномерном их вращении остается в неизменном состоянии. Как только между пакетами появляется отличие в скорости, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями возникает сопротивление. Чересчур раскрутившийся пакет таким образом притормаживается, и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа базируется на способности червячной пары расклиниваться и тем самым блокировать полуоси при возникновении на них разницы в крутящих моментах.

Кулачковый самоблок. Чтобы понять, как работает дифференциал такого типа, достаточно представить открытый дифф, в котором вместо планетарного шестеренчатого механизма установлены зубчатые (кулачковые) пары. Кулачки проворачиваются (перескакивают), когда скорости вращения колес практически одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только какое-то из них начинает пробуксовывать.

Разницы в том, как работает блокировка межосевого дифференциала и межколесного, нет – принцип действия одинаков, отличия только в конечных точках: в первом случае – два моста, во втором – два колеса, установленных на одной оси.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

В линейке отечественных ВАЗов «Нива» занимает особенное место: в отличие от своих «родственников» по конвейеру, эта машина оборудована не выключаемым полным приводом.

В трансмиссии ВАЗовского внедорожника установлено три дифференциала: межколесные – в каждом мосту, и межосевой – в раздатке. Несмотря на такое количество, разбираться заново в том, как работают дифференциалы на «Ниве», не придется. Все точно так же, как описывалось выше. То есть, во время прямолинейного движения машины, при условии отсутствия пробуксовок на колесах, тяговое усилие между ними распределено равномерно и имеет одинаковую величину. Когда какое-то из колес начинает буксовать, то вся энергия от двигателя, пройдя через диффы, направляется к этому колесу.

Блокировка дифференциалов «Нивы»

Прежде чем говорить о том, как работает блокировка дифференциалов на «Ниве», следует отметить один момент, а именно уточнить назначение передней (маленькой) ручки раздаточной коробки.

Некоторые водители полагают, что с ее помощью у машины включается передний привод – это не так: и передний, и задний приводы у «Нивы» задействованы всегда, а этой ручкой осуществляется управление дифференциалом раздатки. То есть пока она установлена в положении «вперед», дифф работает в штатном режиме, а когда «назад» – отключается.

А теперь непосредственно о блокировке: при выключении дифференциала валы раздаточной коробки замыкаются между собой муфтой, тем самым принудительно выравнивая скорости их вращения, то есть суммарная скорость колес передней оси приравнивается к суммарной скорости задней. Распределение тяги происходит в сторону большего сопротивления. Допустим, буксует заднее колесо, если включить блокировку, тяговое усилие уйдет на переднюю ось, колеса которой вытянут машину, но если одновременно с задним забуксует и переднее колесо, то самостоятельно «Нива» уже не выберется.

Чтобы такого не случалось, автолюбители в мосты устанавливают самоблоки, которые помогут вытянуть застрявшую машину. На сегодняшний день самым популярным среди владельцев «Нивы» является дифференциал Нестерова.

Самоблок Нестерова

Именно в том, как работает дифференциал Нестерова, и заключен секрет его популярности.

Конструкция дифа позволяет не только оптимально регулировать угловую скорость колес машины при совершении маневров, но и в случае пробуксовок или вывешивании колеса устройство отдает ему минимальное количество энергии от двигателя. Причем реакция самоблока на изменение дорожной ситуации практически мгновенная. Кроме того, дифференциал Нестерова значительно улучшает управляемость машины даже на скользких поворотах, повышает курсовую устойчивость, повышает динамику разгона (особенно в зимний период), снижает расход горючего. А монтаж устройства не требует никаких изменений в конструкции трансмиссии и устанавливается точно так же, как классический дифф.

Дифференциал нашел применение не только в автомобильной технике, он оказался весьма полезен и на мотоблоках, значительно облегчив жизнь его владельцам.

Дифференциал для мотоблока

Мотоблок — агрегат довольно тяжелый, и, чтобы его просто повернуть, требуется немало усилий, а при нерегулируемой угловой скорости вращения колес это становится еще сложнее. Поэтому владельцы этих машин, если диффы не предусматривались изначально конструкцией, приобретают и устанавливают их самостоятельно.

Как работает дифференциал мотоблока? По сути, он лишь обеспечивает легкий разворот машины, останавливая одно из колес.

Другая его функция никак не связанная с перераспределением мощности – это увеличение базы колес. Конструкция дифференциала предусматривает его использование как удлинителя осей, что делает мотоблок более маневренным и устойчивым к опрокидываниям, особенно на поворотах.

Словом, дифференциал – вещь весьма полезная и незаменимая, а его блокировка в разы повышает проходимость автомобиля.

Дифференциал представляет собой устройство, придуманное специально для передачи так называемого крутящего момента от автомобильного двигателя к его колёсам с помощью элементов трансмиссии. Свободный дифференциал, устанавливающийся на машины при сборке на заводе-изготовителе, при пробуксовке одного из колёс не может воздействовать на второе. Достигнуть различных скоростей движения колёс, когда это бывает необходимо (например, в условиях плохих, как правило, грунтовых дорог), может помочь блокировка дифференциала. Она увеличивает крутящий момент на одном из колёс, обычно на том, где сцепление с дорогой лучше. Для достижения такого результата применяется самоблокирующийся дифференциал. Альтернативным вариантом может служить принудительный способ блокировки. Важно понять, стоит ли ставить самоблокирующийся дифференциал на Ниву, что это даст машине и как выполнить работы по монтажу устройства.

Зачем нужен самоблок на Ниву

Присутствие в авто полного привода далеко не всегда придаёт ему статус вездехода. Иногда из-за особенности своей конструкции автомобили, предназначенные для движения по бездорожью, могут оказаться в ловушке размытых дорог. Самоблокирующийся дифференциал — важная составляющая машины, если водитель планирует использовать свою Ниву для передвижения в условия плохих дорог.

Что же представляет собой самоблок, или дифференциал повышенного трения? Это устройство, обеспечивающее блокирование колёс, причём автоматически, в нужный момент времени. Он является промежуточным вариантом между полной блокировкой и свободным дифференциалом. Самоблок соединяет в себе возможности обоих этих устройств.

Виды механизмов

Можно выделить две основные разновидности самоблокирующихся дифференциалов, включающих в себя ещё несколько подвидов. Первый тип — устройства, блокирующиеся в зависимости от угловых скоростей на осях автомобиля. Они могут быть:

  • дисковые;
  • с вязкостной муфтой;
  • с электронной блокировкой.

Второй тип — механизмы, блокирующиеся в зависимости от крутящих моментов на осях. К ним относятся червячные дифференциалы.

Различают также межосевой и межколесный дифференциалы. Они предполагают распределение крутящего момента между осями и колёсами соответственно. В зависимости от момента распределения, приходящегося на оси либо на колёса, выделяют симметричные и несимметричные разновидности механизмов. На автомобилях, называемых полноприводными, монтируются сразу три типа дифференциалов: два из них являются межколесными, а один — межосевым.

На Ниву есть возможность установить электронный, механический (представляет собой обычный механизм, комбинированный с вязкостной муфтой), пневматический дифференциалы.

Весьма большим преимуществом обладает электронный самоблок. Для его применения достаточно нажать кнопку. Он работает в автоматическом режиме, но только когда автомобиль едет на определённой скорости, которая ниже порогового значения. Система отключается при достижении скорости, являющейся больше установленной.

Пневматический дифференциал представляет собой механизм, устанавливающийся на два моста. Преимуществом является компактность. В своей работе использует пневмосистемы.

Механический самоблок является наиболее простым по своей конструкции, он дешевле пневматического и электронного устройств. Механизм представляет собой две полуосевых и две распорных муфты, штифты и пружины. Довольно надёжная конструкция, несмотря на простоту.

Характеристики и правила выбора

Выбор самоблокирующегося дифференциала обуславливается моделью автомобиля, условиями его эксплуатации, стилем вождения и многими другими параметрами. Например, шариковый дифференциал увеличивает нагрузку на рулевое управление, что фактически меняет стиль вождения того, кто находится за рулём. В основном это ощущается при выполнении разворотов и поворотов, но может повлечь за собой поломки комплектующих трансмиссии.

Если правильно подходить к выбору самоблока, то необходимо учитывать, на какую ось автомобиля будет устанавливаться механизм, так как количество шлицов у различных моделей разное — двадцать два или двадцать четыре.

Маркировка на упаковке устройства подскажет, можно ли его использовать для данной марки авто. Коэффициент блокирования также бывает разным: например, 0.5 или 0.7. Данные числа демонстрируют величину передачи крутящего момента. Что выбрать — решать водителю.

Плюсы и минусы установки дифференциала на Ниву

Если сравнивать самоблок и стандартный дифференциал Нивы, то можно выявить отрицательные и положительные стороны замены последнего. Сначала о преимуществах:

  1. Повышает возможности проходимости машины, делает её пригодным для передвижения по крутым, скользким и неровным участкам дороги.
  2. Монтируется вместо родного дифференциала и не изменяет конструкцию автомобиля. Лучше проводить установку в автосервисе, но довольно легко сделать это и самому.
  3. Полный дифференциал работает автоматически во время процесса движения, не требуя дополнительных действий и какой-либо подготовки водителя.

Теперь о недостатках установки механизма:

  1. Становится более тугим руль, что потребует от того, кто за ним сидит, дополнительных усилий при вождении.
  2. Срок службы короче, чем у дифференциала, поставленного на автомобиль заводом.
  3. Немного видоизменяет управление машиной при поворотах, не даёт абсолютную гарантию блокировки, впрочем, как и стандартный механизм.

Различные модели самоблокирующихся дифференциалов имеют свои нюансы, которые в немалой степени зависят от изготовителя, новизны разработки, используемых комплектующих.

Инструкция по монтажу самоблока своими руками

Чтобы установить на Ниву самоблокирующийся дифференциал, необязательно обращаться в автосервис. Это вполне реально сделать и своими руками при условии, что человек неплохо разбирается в устройстве автомобиля. Вид дифференциала и место его установки особого значения не имеют.

Для начала нужно определиться с местом выполнения работ, оно должно быть достаточно просторным. С помощью нескольких домкратов понадобится поднять Ниву на вес, произвести демонтаж колёс, затем слить машинное масло из корпуса редуктора в какую-либо ёмкость и снять привод ведущего моста. Для этого достаточно накидным ключом отвернуть все гайки крепления передней крышки к картеру редуктора, снять крышку и прокладку.

Теперь необходимо надёжно и качественно провести операцию по демонтажу полуосей, что без специального съёмника сделать весьма трудно. Металл зажимается на поворотных шлицах, что требует прикладывания больших усилий, которых хватит не у каждого человека. Демонтаж полуосей проводится следующим образом:

  • Откручиваются все гайки болтов на пластине крепления подшипника полуоси.
  • Фиксируется тормозной механизм. Это можно сделать с помощью болтов или проволоки. Если механизм не закрепить, тормозные трубки могут оторваться.
  • Снимается сама полуось. При достаточной сноровке это можно сделать руками, но лучше с помощью съёмника.

Затем необходимо поменять подшипники. Для этого потребуется гидравлический пресс. Он поможет обеспечить посадку обоймы на вал, причём с довольно-таки высокой точностью. Для замены необходимо:

  • Отвернуть гайку подшипников ступицы и вынуть втулку. Отвернуть гайку крепления рычага к поворотному кулаку.
  • Вынуть ступорную пластину и отвернуть рычаг от поворотного кулака.
  • Отсоединив все крепления, разъединить кулак и ступицу с тормозным диском. Вынуть подшипник, предварительно зажав поворотный кулак в тиски. При сборке подшипник одевается с помощью пресса.

После того как при помощи специальных шайб с переменной толщиной будет выполнена регулировка зазоров в главной передаче, можно начинать сборку узла. Регулировку зазоров выполнить довольно сложно, да и специальное оборудование понадобится, но для обеспечения точности можно использовать безмен. Для работы с ним следует намотать один конец шнура длиной 1 м на фланец, а другой закрепить за весы. Потянув устройство в намотке, нужно будет зафиксировать момент проворачивания.

Для того чтобы обеспечить правильную работу редуктора, перед сборкой половин обычно проводится герметизация деталей. При ее отсутствии возможно появление неисправностей в процессе эксплуатации, а также выход определённых запчастей из строя. После нанесения герметика нужно подождать некоторое время, чтобы он застыл. Затем следует залить новое масло в корпус редуктора. Все уплотнительные соединения, которые были повреждены при демонтаже, а также те из них, которые носят следы протекания масла, необходимо полностью заменить на новые. Теперь можно приступать к сборке всех механизмов в обратном порядке.

После завершения всех действий по замене и установке деталей обязательно нужно проверить работу устройств, обеспечивающих торможение автомобиля. Их неисправность может повлиять на безопасность дорожного движения.

Целесообразность такого действия, как блокировка дифференциала на Ниву, зависит от того, зачем она нужна водителю. При необходимости передвижения по труднопроходимым участкам она понадобится. Если же автолюбитель намерен ездить по нормальной асфальтной дороге, то ставить на Ниву самоблокирующийся дифференциал вряд ли стоит. Какой именно самоблок выбрать и куда его поставить, зависит от предпочтений водителя.

Причина популярности Нивы и Шеви Нивы — в том, что ими одинаково комфортно управлять как на дорогах общего пользования, так и на бездорожье различной сложности.

Однако различные условия эксплуатации предъявляют и разные требования к трансмиссии автомобиля.

В условиях бездорожья бывает необходимо передавать крутящий момент на оба колеса, для чего и служит блокировка дифференциала.

Но как только вы выехали с грунта на привычный асфальт — дифференциал снова должен быть разблокирован.

Здесь на помощь приходит принудительная блокировка на Ниву.

Основное преимущество такого типа блокировки перед так называемыми самоблокирующимися дифференциалами (самоблоками) на Ниву заключается в том, что процесс управления блокирующим механизмом становится полностью управляемым.

Вы просто нажимаете на кнопку включения/отключения блокировки дифференциала тогда, когда в этом возникает потребность, тем самым полностью контролируя работу блокирующего механизма.

Блокирующий механизм приводится в действие при помощи пневматического привода, схему работы которого мы описывали в обзоре принудительной блокировки для автомобилей УАЗ мост Спайсер:

Преимущества принудительной блокировки от ИЖ-ТЕХНО

Каковы же преимущества нашей принудительной блокировки перед имеющимися аналогами?

Комплектация принудительной блокировки

  • Первый, немаловажный пункт — это простота установки и наличие всех необходимых комплектующих для монтажа. Дифференциал в сборе с нашей блокировкой устанавливается в штатное место в редукторе моста. Вам не потребуется как-то «допиливать» редуктор или докупать специфические запчасти вроде кулачковых муфт или оригинальных полуосей. Наша блокировка совместима с родными полуосями. Все, что вам потребуется для ее установки — это стандартный набор слесарных инструментов. Никаких «упражнений» со сварочным аппаратом и болгаркой.
  • Наша блокировка целиком состоит из оригинальных комплектующих производства ИЖ-ТЕХНО. Поэтому мы гарантируем высокое качество отдельных ее узлов и элементов блокировки; В свою очередь, высокое качество комплектующих — это гарантия того, что вам не потребуется никаких запчастей на всем сроке службы изделия, ведь ломаться в нем просто нечему.
  • Особое внимание мы уделили такому параметру, как прочность сателлитной группы. Это не случайно: ведь именно она передает крутящий момент на оба колеса оси и испытывает при этом наиболее высокие нагрузки. Прочность сателлитной группы подтверждена циклом испытаний, проведенных как в лабораторных условиях, так и в условиях реального бездорожья.

Блокировка имеет четыре сателлита вместо стандартных двух

  • Блокировка имеет четыре сателлита, вместо стандартных двух. Такая конструкция позволяет равномерно распределять крутящий момент и является более надежной по сравнению со стоковой. Особое внимание мы уделили параметрам самих сателлитов, увеличив толщину и высоту шлицов (см. фото ниже):

Слева — стоковый сателлит, справа — сателлит производства ИЖ-ТЕХНО

  • Защита пневмопривода принудительной блокировки. Пневматический привод спрятан внутри картера моста и защищен от механических воздействий, его невозможно сломать и повредить.
  • Корпус дифференциала изготовлен с высокой точностью и соблюдением жестких допусков, чем обусловлено отсутствие вибраций и шумов в мостах при езде на трассе.

Крышка корпуса дифференциала Нива

  • Быстрота срабатывания блокировки. За счет увеличения количества зубьев, участвующих в блокировке дифференциала, мы добились быстрого срабатывания блокирующего механизма-. Вам не нужно ждать, пока колесо повернется до 120 градусов, чтобы система, наконец, сработала. В нашем случае будет достаточно и 9-ти градусов.
  • Универсальность. Блокировка подходит для всех модификаций и вариантов автомобилей Нива и Шевроле Нива, может быть установлена как в задний, так и в передний мост, как в стальной, так и в алюминиевый редуктор переднего моста. В наличии имеются варианты блокировок на 22 и 24 шлица.

Подробнее об особенностях принудительной блокировки на Ниву и Шевроле Ниву читайте в описании на нашем сайте.

Дилеры и сервисные центры

50 партнерских магазинов
и 7 сервисов в России

Быстрый ответ: Как работает блокировка Дифференциал самоблокирующийся?

Самоблокирующийся дифференциал накладывает ограничения на работу автоматически (автоматическая блокировка). Необходимость блокировки и ее степень определяются разностью крутящих моментов на полуосях ведущих колес или их угловых скоростей. Некоторые разновидности таких систем используют датчик блокировки дифференциала.

Как работает самоблокирующийся дифференциал?

Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. … При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы.

Что дает блокировка дифференциала?

Самоблокирующийся дифференциал

Термин обозначает любой дифференциал, механика работы которого позволяет ему самостоятельно блокироваться — то есть выравнивать угловые скорости ведомых шестерён и превращаться в прямую передачу.

Как работает блокировка с Преднатягом?

Блокировки с преднатягом

Муфта предварительного натяга связывает между собой полуоси с определенным усилием, заданным значением преднатяга. При превышении усилия полуоси проворачиваются относительно друг друга и механизм работает как обычная винтовая блокировка.

Как работает блокировка дифференциала на ниве?

Чтобы осуществить блокировку дифференциала на Ниве, производитель предусмотрел муфту для блокиратора. При включении принудительного блокирования колеса становятся взаимосвязанными и вращаются в одинаковом режиме.

Как определить наличие дифференциала повышенного трения?

Включите «нейтралку» в коробке передач. И крутаните руками одно вывешенное колесо. Посмотрите, в какую сторону повернулось второе колесо. Если в ту же, что и первое, значит, мост оснащен дифференциалом повышенного трения.

Когда включать блокировку межосевого дифференциала?

Дифференциал необходимо блокировать, когда имеется разность в величинах сил сцепления колес, между которыми он установлен. Блокировку следует включать непосредственно перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия, скользкая грязная дорога).

Что дает блокировка колес?

Основная цель блокировки дифференциала – обеспечение ведущим колесам возможности полного использования силы сцепления с опорной поверхностью для создания тяговой силы, необходимой для поступательного движения автомобиля.

Для чего нужна блокировка заднего моста?

Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. … Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам).

Как работает дифференциал?

Дифференциал заставляет буксующее колесо работать с большей скоростью, тогда как второе колесо останавливается. Сила тяги и крутящий момент на буксующем колесе малы. В такой ситуации симметричный дифференциал передает такую же нагрузку и на другое колесо.

Какие бывают виды блокировки?

Типы блокировки

  • Полная: величина передаваемого крутящего момента достигает 100 %. Детали узла соединяются жестко, лишая его возможности выполнять свои функции.
  • Частичная: крутящий момент в определенном соотношении распределяется дифференциалом принудительно и за счет ограничения работы его составных частей.

Как работает блокировка колес?

Электронная блокировка дифференциала (или просто электронный дифференциал) является функцией антипробуксовочной системы. Реализуется путем автоматического подтормаживания буксующего колеса, сопровождаемого увеличением на нем силы тяги. Соответственно на колесе с лучшим сцеплением увеличивается крутящий момент.

Как работает гидравлическая блокировка дифференциала?

Блокирование дифференциала происходит за счёт жёсткого соединения одной чаши дифференциала с полуосью. При этом происходит полная блокировка дифференциала и на оба колеса подается одинаковый крутящий момент. Блокировка включается водителем из салона автомобиля с помощью гидравлического привода включения.

Как работает блокировка дак?

Как работает ДАК

В режиме «разблокирован» ДАК работает как обычный дифференциал, не создает сопротивление повороту. Так как ДАК не имеет преднатяга. В режиме «заблокирован» колеса вращаются с одинаковой скоростью. Блокировка наступает тогда, когда тяга двигателя превысит сцепные свойства «слабого» колеса.

Как работает блокировка дифференциала на Шевроле Нива

Все внедорожники отличаются от обычных автомобилей тем, что такие машины могут преодолевать любое препятствие на дороге, даже в том случае, когда дорога полностью отсутствует. Такую особенность эти автомобили получили из-за наличия в них полного привода, который может быть как постоянным, так и подключаемым.

Полный привод приводится в действие при помощи дифференциалов. Такой есть и у Нивы Шевроле.

Для чего предназначена блокировка?

В этом механизме присутствуют валы и шестерни. Предназначается дифференциал для распределения крутящего момента от двигателя к колёсам. В Ниве основными ведущими колёсами являются задние. При помощи дифференциала колёса могут крутиться с разной скоростью, например, при прохождении поворотов. В таком случае одно колесо проходит малый радиус, а другое – большой. Если бы не было дифференциала, то колёса станут пробуксовывать, что станет причиной повышенного износа резины.

Расположение рычага

При движении по прямой дороге тяга от мотора распределяется между колёсами равномерно. Если одно колесо начинает пробуксовывать, например, на льду, то дифференциал передаёт больше усилия от двигателя именно на него. Такой механизм в основном устанавливают на ведущем мосту. У Нивы же он стоит на:

  1. Заднем и переднем мосту.

    Самоблокирующийся дифференциал (передний мост)

    Дифференциал заднего моста

  2. Между осями (центральный). Находится между коробкой передач и мостами.

    Межосевой дифференциал

    Валы и шестерни межосевого дифференциала

Видео о том как работает блокировка межколесного дифференциала на Нива Шевроле

Включение блокировки дифференциала

На Ниве Шевроле есть возможность включать одновременно все три дифференциала. Благодаря этому проходимость машины увеличивается в несколько раз при езде по бездорожью.

Принудительная блокировка заключается в том, что ведущие колёса объединяются между собой, в результате чего они могут вращаться с одинаковой скоростью. Благодаря блокировке, максимально будет использоваться тяговое усилие двигателя, и передаваться на колёса.

Как уже говорилось, что узел дифференциала состоит из валов и шестерён. При помощи их в автоматическом режиме распределяется тяговое усилие между ведущими колёсами. Блокировка дифференциала производится при помощи блокиратора (муфты). В таком случае, когда водитель включает принудительную блокировку, то колёса «становятся» связанными между собой. Это способствует тому, что они будут вращаться равномерно.

Узел дифференциала

Если будет принудительно включён межосевой блокиратор, то тогда передние и задние мосты также жёстко связываются разом, что гарантирует равномерное распределение тяги ко всем четырём колёсам. Таким образом, проходимость автомобиля будет увеличена в несколько раз, что делает Ниву Шевроле настоящим внедорожником.

Применение блокировки

Не все автомобили оснащаются блокираторами, а потому на бездорожье они будут уязвимыми. Шевроле в данном плане представляет собой уникальный автомобиль, который может двигаться как с одним приводом, так и с полным, что позволяет ему уверенно себя чувствовать даже на горных дорогах.

Для включения блокировки дифференциала тянем рычаг влево до конца

Принудительную блокировку следует включать в таких случаях:

  1. При преодолении сложных участков трассы. В таком случае блокировку следует включить заблаговременно, ещё до выезда на такой участок.
  2. На крутых подъёмах или склонах, когда возможна пробуксовка колеса.
  3. При движении по песку.
  4. При езде по снегу или льду.

Отключение блокировки

Когда Нива будет передвигаться по обычной дороге с ровным покрытием, то ей не потребуется включать блокировку всех колёс. Они будут нормально сцепляться с покрытием и не пробуксовывать, так как тяговое усилие от двигателя на них будет распределяться равномерно. По этой причине, когда машина будет двигаться по хорошей дороге, где колёса не будут пробуксовывать, использование дифференциала не потребуется.

Правила использования дифференциала

К ним относятся такие:

  1. Переключение раздатки надо проводить только тогда, когда автомобиль не движется.
  2. Включать дифференциал можно и при движении транспорта.
  3. Переходить на пониженную передачу можно при движении авто.
  4. Чтобы обеспечить продолжительную и бесперебойную работу дифференциала, надо периодически его включать, особенно в зимнее время. Делать это следует раз в 7 дней.

Месторасположения рычага переключения

В салоне Нива Шевроле между передними креслами находится два рычага. При помощи одного из них можно переключать передачи в КПП, а при помощи другого – управлять раздаткой.

Рычаг переключения дифференциала

В основе раздаточной коробки лежит редуктор, состоящий из двух ступеней. Из него и выходит в салон рычаг управления. Передвигаться он может вперёд или назад. При этом он включает/выключает пониженную передачу. Если рычаг двигать влево или вправо, то он может включать/выключать блокировку дифференциала.

Схема переключения передач и раздатки

Понижающая передача: что она даёт?

Основной составляющей раздатки является понижающий редуктор. Если рычаг управления будет находиться в заднем положении, то число раздатки уменьшается и составляет 1.2. Когда рычаг будет в переднем положении, то передаточное число увеличивается. Оно будет уже составлять 2.1. Когда рычаг будет в нейтральном положении, то передаточное число равно 0.

Дифференциал – неотъемлемая часть механизма полного привода в любом автомобиле. Использовать его рекомендуется только тогда, когда машина движется по бездорожью.

Видео о работе коробки передач и правилах использования дифференциала Нива Шевроле

Какой лучше самоблокирующийся дифференциал на «Ниву»: обзор, отзывы

Самоблокирующийся дифференциал на «Ниву», как и любой другой аналог, представляет собой приспособление, служащее для трансформации крутящего момента от двигателя транспортного средства к колесам при помощи трансмиссионных элементов. Заводской самоблок свободной конфигурации при буксовании одного колеса не может воздействовать на второе. Получить необходимую разность на бездорожье помогает блокировка рассматриваемой детали. Она повышает момент кручения на одном из колес, которое лучше держит сцепление с дорогой. Альтернативой может послужить принудительный метод блокировки. Попробуем разобраться, насколько эффективен самоблокирующийся дифференциал на «Ниве», а также способ монтажа данного узла.

Особенности

Если автомобиль оснащается полным приводом, это не означает, что он имеет возможности вездехода. Часто по причине конструкционных особенностей внедорожники попадают в коварные ловушки песчаных и размытых трасс. Отечественные автомобили – далеко не исключение. Имеется предположение, что самоблокирующийся дифференциал на «Ниве» станет важным дополнением, особенно если владелец планирует активно эксплуатировать машину в условиях бездорожья.

Дифференциал повышенного трения, или самоблок, как еще называют рассматриваемую деталь, обеспечивает стопор колес автоматически в нужный временной отрезок. Его можно обозначить как промежуточный вариант между свободным аналогом и полной блокировкой. Возможности обоих приспособлений оптимально совмещает в себе самоблок.

Разновидности

Различают две основные группы самоблокирующихся дифференциалов. Первая разновидность работает в зависимости от угловых скоростных параметров по осям транспортного средства. В свою очередь, эти модификации подразделяются на несколько подвидов, а именно:

  • дисковые версии;
  • модели, оснащенные вязкостной муфтой;
  • варианты с электронным действием.

Ко второму типу причисляют механизмы, которые блокируются в соответствии с моментами кручения на осях. В эту группу входят червячные модификации.

Кроме того, различают межосевые и межколесные самоблоки. С их помощью крутящий момент распределяется между осями либо колесами, соответственно. От момента рассредоточения усилия напрямую зависит конструкция механизма, которая может быть симметричной или несимметричной. На полноприводных внедорожниках устанавливается одновременно три комплекта дифференциалов, два – между колесами, один – между осями.

Какой лучше поставить самоблокирующийся дифференциал на «Ниву»?

На отечественный внедорожник можно монтировать электронный, комбинированный, механический либо пневматический самоблок. Модель первого типа обладает существенным преимуществом перед остальными версиями. Для его активации просто необходимо нажать кнопку. Работа механизма осуществляется автоматически, но только при условии, что машина движется на скорости, которая меньше порогового показателя. Отключение системы происходит при достижении режима, выше номинального параметра.

Пневматический вариант — приспособление, монтируемое на оба моста. К плюсам механизма относятся компактные размеры, принцип работы основан на использовании пневматической системы. Самоблок механического типа – самый дешевый и простой по конструкции. Надежность и эффективность эксплуатации зависит от двух полуосевых и пары распорных муфт, а также штифтов, пружин.

Параметры и критерии выбора

На определение с самоблокирующимся дифференциалом на «Ниву» влияет модель авто, эксплуатационные условия, стилистика вождения, прочие объективные и субъективные факторы. К примеру, шариковая версия повышает нагрузку на рулевую колонку, что в корне меняет способ езды водителя. В полной мере это выражается на поворотах и разворотах, при неумелом обращении приводит к деформациям деталей трансмиссии.

Правильный подход выбора самоблоков заключается в учете момента, какая ось транспортного средства будет оснащаться указанным механизмом. Это связано с тем, что число шлицев отличается у различных модификаций. Их может быть 22 или 24 штуки. Обращайте внимание на маркировку, имеющуюся на упаковке. Обычно там присутствует информация, можно ли устанавливать приспособления для определенной марки автомобиля? Еще один момент – степень трансформации момента кручения (0,5 или 0,7). Здесь выбор зависит от владельца машины.

Преимущества и недостатки

Чтобы выяснить, какой лучше самоблокирующийся дифференциал на «Ниву», необходимо сравнить достоинства и недостатки по отношению к штатному аналогу авто. К преимуществам относят:

  1. Повышение проходимости транспортного средства по крутым, скользящим и ухабистым поверхностям.
  2. Не требуется вносить изменения в конструкцию машины, поскольку самоблок монтируется на место штатного элемента. Рекомендуется проводить работы по установке в специализированной мастерской или сделать это самостоятельно.
  3. Рассматриваемый механизм работает автоматически, не требует специальной подготовки шофера.

Недостатки установки самоблокирующегося дифференциала на «Ниву»:

  • управление рулем становится туже, что требует прикладывания добавочных усилий;
  • рабочий ресурс меньше, чем у заводского элемента;
  • на поворотах изменяется стиль управления;
  • нет полной гарантии блокирования.

Различные модификации самоблоков обладают своими нюансами, зависящими от производителя, типа разработки, установленных комплектующих компонентов.

Самоблокирующийся дифференциал на «Ниву» своими руками

Для выполнения процедуры самостоятельно необходимо изучить особенности конструкции автомобиля. Сначала определяются с местом производства работ. Там должно быть достаточно места. Машину при помощи домкратов вывешивают, снимают колеса, сливают машинное масло из корпуса редуктора, демонтируют ведущий привод. Эту процедуру выполняют посредством отвинчивания крепежных гаек накидным ключом со снятием редукторной крышки и прокладки.

Демонтаж полуосей и подшипников

Чтобы установить самоблокирующийся дифференциал на «Ниву» 4х4, необходимо аккуратно и качественно произвести снятие полуосей. Потребуется специальный съемник. Иначе это проблематично, поскольку металл прикипает к шлицам. Этапы демонтажа полуосей и подшипников:

  1. Отвинчивают все болтовые гайки на пластинчатом элементе фиксации полуосевого подшипника.
  2. Проводят стопорение тормозного блока болтами или арматурой подходящего диаметра. Если игнорировать эту процедуру, трубки тормозов оторвутся.
  3. Снимается непосредственно полуось при помощи спецприспособления.
  4. Для демонтажа подшипников понадобится гидравлический пресс, который облегчит посадку обоймы на вал с высокой точностью.
  5. Откручивают гайку ступичных подшипников, достают втулку.
  6. Отвинчивают крепежную гайку, фиксирующую рычаг с поворотным кулачком.
  7. Вынимают пластину-ступор, отводят рычаг.
  8. Отсоединяют все крепежи, разъединяют ступицу с диском тормоза и кулак. Демонтируют подшипник, предварительно зафиксировав поворотный элемент в тисках. Установка подшипника также производится прессованием.

Сборка узла

Когда вы определились с лучшим самоблокирующим дифференциалом на «Ниву», можно приступать к сборке узла. Изначально выполняют регулировку зазоров, что не так просто. Для этого используют специальные шайбы разной толщины. Как вариант, точность выставляют, используя безмен. Один край шнура (примерно метр в длину) наматывается на фланец, а второй – фиксируется за весы. Тянут приспособление в намотке, не забывая отметить поворотный момент.

Для обеспечения корректного функционирования редуктора перед комплектацией частей герметизируют элементы. Если этого не сделать, вскоре после монтажа наблюдается появление дефектов, вплоть до полной поломки некоторых деталей. После обработки поверхностей герметиком выжидают время до его полного высыхания. Далее редуктор заполняют новым маслом. Все уплотнительные компоненты с деформациями и намеком на протекание – заменяют. Сборку механизмов осуществляют в зеркальном порядке. После того как замена и установка деталей окончены, следует проверить работу тормозного узла. Это очень важно, поскольку нарушение в работе деталей влияет на безопасность дорожного движения.

Что говорят пользователи?

Как свидетельствуют отзывы, самоблокирующийся дифференциал на «Ниву» целесообразно устанавливать не во всех случаях. Если водитель намерен эксплуатировать постоянно транспортное средство на серьезном и труднопроходимом бездорожье, монтаж самоблока имеет смысл. При регулярной езде по городу или проселочной дороге – такая идея неактуальна. Имеющийся заводской аналог в таких случаях неплохо справляется сам, да и срок службы у него больше.

Кроме того, пользователи рекомендуют самостоятельно устанавливать механизм только в том случае, если у владельца имеются соответствующие навыки и четкое представление о конструкционных особенностях транспортного средства. В противном случае воспользуйтесь услугами автосервиса. Выбор конфигурации самоблока и места его монтажа зависит исключительно от предпочтений хозяина машины.

Что такое дифференциал. Виды и схема работы

Автор Авто Эксперт На чтение 14 мин. Просмотров 7.5k. Опубликовано

Интересное механическое устройство, известное человечеству с давних времен. Несколько лет назад ученые считали, что первый механизм, работающий по типу дифференциала, был использован в антикитерском механизме – удивительной находке, поднятой со дна моря, и оказавшейся самым настоящим древним калькулятором для астрономических вычислений. Так что сама идея дифференциала не нова, однако настоящее признание она получила только с появлением первых автомобилей.

Дифференциал как часть трансмиссии

Дифференциал в автомобиле  —  это механизм, распределяющий крутящий момент карданного вала трансмиссии между ведущими колесами передней или задней оси (в зависимости от типа привода), позволяя каждому из них вращаться без пробуксовки. В этом заключается основное назначение дифференциала.


Ведуший мост с дифференциалом в разрезе

При прямолинейном движении, когда колеса нагружены одинаково и имеют равную угловую скорость вращения – механизм работает в качестве передаточного звена. Если условия движения изменяются (поворот, пробуксовка) – нагрузка становится неравномерной. У полуосей появляется необходимость вращаться с разными скоростями, и, как следствие, становится необходимым распределить полученный крутящий момент между ними  в определенном соотношении. Тогда узел выполняет вторую важную функцию: обеспечение безопасного маневрирования автомобиля.

Схема расположения дифференциала зависит от типа привода автомобиля:

  1. Передний привод – картер коробки передач.
  2. Задний привод – корпус ведущего моста.
  3. Полный привод – корпусы переднего и заднего мостов (для передачи крутящего момента ведущим колесам) или раздаточная коробка (для передачи крутящего момента ведущим мостам).

Дифференциал на автомобилях появился не сразу. Конструкторы первых «самодвижущихся экипажей» были очень озадачены плохой маневренностью своих изобретений. Вращение колёс с одинаковой угловой скоростью во время прохождения поворота приводило к тому, что одно из них начинало буксовать или, наоборот, полностью теряло контакт с дорогой. Инженеры вспомнили, что на ранних прототипах первых автомобилей, снабжаемых паровыми двигателями, было устройство, позволявшее избежать потери управляемости.

Механизм распределения вращающего момента изобрёл француз Онесифор Пеккёр. В устройстве Пеккёра присутствовали валы и шестерни. Через них крутящий момент от мотора поступал к ведущим колёсам. Но даже после применения изобретения Пёккера проблема пробуксовки колёс на поворотах не решилась полностью. Выявились недостатки системы.  Например, одно из колес в какой-то момент терял сцепление с дорогой. Сильнее всего это проявлялось на обледенелых участках.

Пробуксовка в таких условиях часто приводила к  авариям, поэтому конструкторы надолго задумались над тем, как предотвратить занос машины. Решение было найдено Фердинандом Порше. Он стал изобретателем кулачкового механизма, который ограничивал проскальзывание колёс ведущего моста. Немецкое устройство дифференциала нашло применение в автомобилях Volkswagen.

Устройство и принцип работы

С технической точки зрения дифференциал устроен достаточно просто, но при этом он способен выдерживать огромные нагрузки. Что внутри этого узла и как он работает?



Устройство типового дифференциала

По своему типу это планетарный редуктор со всеми необходимыми элементами.

  1. Шестерня главной передачи – подает вращение от КПП на дифференциал.
  2. Ведомая шестерня связана и с главной передачей, и с шестернями-сателлитами.
  3. Сателлиты – закреплены в «чашке» ведомой шестерни, так что вращаются вместе с ней.
  4. Шестерни полуосей – соединены с сателлитами и не контактируют с остальными элементами дифференциала.

Как это работает?

Детально показано на видео-ролике, ниже.

  1. От КПП выходит вал главной передачи, от которого вращение передается на ведомую шестерню.
  2. Ведомая шестерня и скрепленная с ней «чашка» (водило) принимают крутящий момент.
  3. Вращаясь, ведомая шестерня и чашка приводят в движение шестерни-сателлиты.
  4. Сателлиты, в свою очередь, передают вращение на полуоси.
  5. При равной нагрузке на полуоси (когда автомобиль движется по прямой дороге с равномерным покрытием) сателлиты не вращаются. Работает только ведомая шестерня, в чашке которой закреплены сателлиты, и они описывают обороты вместе с ней, при этом не совершая вращения вокруг своей оси. Таким образом, момент вращения распределяется на полуоси поровну, 50:50.
  6. Когда автомобиль поворачивает и одно из колес должно замедлить, а второе – ускорить движение, сателлиты приходят в движение. За счет конической зубчатой передачи они, вращаясь, замедляют одну полуось и ускоряют вторую. Другими словами, перераспределяют момент вращения в нужной пропорции, вплоть до 0:100 без потери усилия.
  7. При пробуксовке одного колеса включается механизм блокировки, без которого на то колесо, которое вращается быстрее, ушел бы весь момент вращения. Без блокировки автомобиль останавливается при попадании хотя бы одного колеса на скользкую поверхность.

При прямолинейном движении

Когда автомобиль движется прямолинейно по гладкой поверхности с твёрдым сухим покрытием, обе полуоси вращаются с одинаковой угловой скоростью. Полуосевые шестерни находятся в покое одна относительно другой, весь дифференциал сильно похож на монолитную конструкцию.

Сателлиты, будучи связанными через свои зубья с обеими полуосевыми шестернями, относительно своих осей не вращаются. Момент распределяется поровну между осями, если дифференциал симметричный и свободный, то есть лишён блокировок. Впрочем, с блокировками в таком идеальном случае будет то же самое.

При повороте

В повороте, а это обычный режим работы дифференциала, поскольку идеальных прямых в природе не существует, одно из колёс всегда будет вращаться быстрее. Сателлиты придут в движение относительно своих осей, но связь между полуосевыми шестернями и корпусом не утратят. То есть момент продолжит передаваться от корпуса к колёсам, причём всё в том же соотношении 50/50.

Это очень любопытно рассмотреть с точки зрения мощности. Момент одинаков, а скорость у внешнего от поворота колеса больше, то есть и мощность на него передаётся пропорционально большая.

И это неудивительно, так как чем больше скорость, тем выше потери, которые компенсируются добавкой мощности. При этом ни малейших помех вращению колёс с разной скоростью создаваться не будет, в отличие от жёсткой связи.

При пробуксовке

Гораздо менее приятно дела обстоят в том случае, когда одно из колёс попало на относительно скользкий участок дороги и сорвалось в пробуксовку при разгоне. Сцепления с дорогой нет, а значит момент сопротивления покрытия резко падает. Но этот момент всегда равен тяговому, это закон физики. Значит и тяговый момент упадёт.

Свободный симметричный дифференциал делит тягу пополам между колёсами. Всегда 50/50. То есть при падении момента на одном до нуля, на втором он обнулится автоматически. Автомобиль начнёт терять скорость, а если речь идёт о трогании с места на льду или жидкой грязи, то он просто там и останется, не сумев выехать из засады.

В этом главный недостаток свободного дифференциала. Он может передать усилие только то, которое способно переварить колесо, находящееся в худших условиях. Даже если второе будет на сухом чистом асфальте, автомобиль никуда не поедет. Вся энергия уйдет на быстрое и бесполезное вращение буксующего колеса.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество дифференциала – это то, что он дал возможность выполнять повороты. Скорость движения каждого колеса на ведущей оси подстраивается под дорожную ситуацию совершенно автоматически, без участия водителя, так что безопасность и маневренность транспортного средства выросли в десятки раз после внедрения этого механизма. Сегодня дифференциал той или иной конструкции используется во всех видах автомобильного транспорта.

Еще одно преимущество – довольно высокая надежность узла. Планетарная передача выдерживает большие нагрузки, а особенности некоторых типов дифференциала еще дополнительно повышают его мощность и стойкость к износу

Основным недостатком можно назвать необходимость использовать механизм блокировки, чтобы автомобиль мог двигаться и по льду, и по сложным дорогам. Ручная, автоматическая или электронная – любой тип блокировки должен применяться обязательно, а это означает, что появляется дополнительный механизм, который может выйти из строя.

И, конечно, нельзя забывать о контроле за техническим состоянием узла. Это еще один узел, в котором нужно менять масло, хоть и не часто, и отслеживать износ деталей. И, кстати, о необходимости этой процедуры многие автовладельцы забывают.

Разновидности автомобильных дифференциалов

Помимо конического, цилиндрического и червячного, существуют и успешно используются следующие разновидности дифференциалов: дифференциал с полной блокировкой, дифференциал Торсен, дифференциал Квайф, вискомуфта.

Дифференциал с полной блокировкой

Дифференциалы этого типа чаще всего используются на грузовиках и внедорожниках. Их блокировка включается и отключается непосредственно из салона с помощью специальной клавиши водителем. Они используются для повышения проходимости автомобилей.

Межосевой дифференциал с блокировкой типа Torsen

Конструкция рабочего привода данной системы состоит из следующих единиц:

  1. корпус;
  2. правая полуосевая шестерня;
  3. левая полуосевая шестерня;
  4. сателлиты правой и левой полуосевых шестерен;
  5. выходные валы.

Стоит отметить, что дифференциал Torsen имеет наиболее совершенную конструкцию.

Принцип работы:

Межосевой блокируемый дифференциал Torsen состоит из ведомых и ведущих червячных колес, иначе называемых полуосевыми и саттелитами. В такой системе блокировка случается вследствие особенностей функционирования шестерен данного типа. В нормальном состоянии им задается определенное передаточное число. Если колеса имеют хорошее сцепление с поверхностью и движутся плавно, работа дифференциала происходит точно так же, как и у симметричного. Но как только происходит резкое увеличение момента, саттелит пытается начать движение в обратную сторону. Полуосевая червячная шестерня перегружается, и происходит блокировка выходных валов. При этом лишний крутящий момент двигателя переходит на другую ось. Максимальная степень перераспределения момента для дифференциалов Torsen – 75 на 25.

Наиболее известной разновидностью данной системы является Torsen Audi Quattro. Это один из самых популярных механизмов в конструкциях современных полноприводных автомобилей. Его неоспоримыми преимуществами являются широкий спектр переброса вращающего момента, мгновенная скорость срабатывания и отсутствие негативного влияния на тормозную систему. А вот к недостаткам можно отнести сложность конструкции со всеми сопутствующими последствиями.

Преимущества дифференциалов этой конструкции

Преимуществ у данной конструкции достаточно много. Данный механизм устанавливают за то, что точность его работы чрезвычайно высокая, при этом работает устройство очень плавно и тихо. Мощность распределяется между колесами и мостами автоматически – какое-либо вмешательство водителя не нужно. Перераспределение момента никак не влияет на торможение. Если дифференциал эксплуатируется корректно, то обслуживать его не нужно – от водителя требуется только проверять и периодически менять масло.

Именно поэтому многие водители ставят дифференциал “Торсен” на “Ниву”. Там также применена система постоянного полного привода и никакой электроники, поэтому нередко любители экстрима меняют штатный дифференциал на данный узел.

Недостатки

Есть и минусы. Это высокая цена, ведь внутри конструкция устроена достаточно сложно. Так как дифференциал работает на принципе терния, из-за этого повышается расход топлива. При всех преимуществах КПД довольно низкий, если сравнивать с похожими системами другого типа. Механизм имеет высокую предрасположенность к заклиниванию, а износ внутренних элементов довольно интенсивный. Для смазки нужны специальные продукты, так как при работе узла выделяется много тепла. Если на одной оси установлены разные колеса, то детали изнашиваются еще более интенсивно.

Дифференциалы Квайф

Отличительной особенностью дифференциалов этого типа является то, что сателлиты в них располагаются параллельно оси вращения корпуса (чаши), причем в два ряда. Кроме того, при функционировании этих агрегатов образуются силы трения, которые при необходимости автоматически осуществляют блокировку, повышают проходимость и силу тяги автомобиля. Чаще всего дифференциалы Квайф используются для тюнинга легковых автомобилей и внедорожников.

Вискомуфта

Функционирование этот типа дифференциала основано на том же принципе, что и работа гидротрансформатора. Чаще всего вискомуфты используются в автомобилях с полным приводом и используются для того, чтобы обеспечивать связь передних колес с задними по следующему принципу: если одни из них проскальзывают, то крутящий момент транслируется на другие, за счет чего и решается проблема пробуксовки. Конструктивно вискомуфта представляет собой цилиндр, в которой находится погруженный в вязкую жидкость пакет металлических дисков, имеющих перфорацию, и соединенных с валами (как ведущим, так и ведомым). В зависимости от температуры вязкость жидкости меняется, на чем и основывается принцип работы этого агрегата.

Видео на тему

Виды блокировок дифференциала

Есть несколько видов блокировки:

  • Полная. Напрямую подсоединить корпус к полуоси, которая получает основную нагрузку и жестко его закрепить. Т.е. передать крутящий момент, как он есть, на колеса.
  • Частичная. Ограничить в планетарном механизме вращение сателлитов. При этом заблокировать дифференциал получиться частично, а значит и крутящий момент перераспределить также частично, но большую его часть перенаправить на колесо со сцеплением.

По способу включения бывают:

  • ручной блокировки;
  • автоматической (самоблокирующей).

Привод ручной блокировки может быть:

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

Как правило ручная блокировка происходит за счет кулачкового механизма. Он приводит в действие принудительную блокировку дифференциала, с помощью переключателя на приборной панели или рычажного механизма. Т.е. водитель вручную должен активировать блок. Никаких датчиков и напоминаний. Механизм универсален для применения.  Водитель, включая специальную муфту, соединяет полуось с корпусом дифференциала, и момент передается на прямую без участия сателлитов.


Если Вы купили автомобиль со значком «полный привод», это еще вовсе не значит, что на нем установлена блокировка дифференциала. К сожалению, не все любители 4Х4 об этом знают. Поэтому внедорожник, повисший в диагональном вывешивание в колее грунтовой дороги, совсем не редкость. В этой ситуации колеса, находящие в воздухе, энергично крутятся, а те, что плотно прижаты к земле, стоят без участия. Почему же так происходит?

Для городских автомобилей, вполне достаточно штатного дифференциала. Если на заснеженной трассе встретился участок со льдом, они передадут большую часть крутящего момента колесу, оставшемуся на твердой поверхности. Но для поездок по сложному бездорожью, или размытой грунтовке, этого мало.

Поэтому изобрели механизмы, которые по ситуации, или по желанию водителя, могут осуществить блокировку, у полноприводных монстров даже на выбор, заднего или переднего дифференциала и блокировку межосевого дифференциала.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным диффом и позволяет снизить пробуксовку колес машины в случае возникновения между ними разницы в коэффициенте сцепления с грунтом. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля, причем независимо от качества дороги.

Самоблок исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка с полуосей снимается автоматически, если при прямолинейном движении скорости вращения колес выравнивается.

Самые распространенные типы самоблоков

Дисковый самоблок – это набор фрикционных (трущихся) дисков, установленных между корпусом диффа и шестерней полуоси.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, несложно: пока машина едет по прямой, корпус диффа и обе полуоси крутятся вместе, как только в скоростях вращения появляется разница (колесо попало на скользкий участок), между дисками возникает трение, снижающее ее. То есть колесо, оставшееся на твердом грунте, продолжит вращаться, а не остановится, как в случае свободного дифференциала.

Вискомуфта, или иначе вязкостная муфта, так же как и предыдущий дифф, содержит два пакета дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая – с валом привода.

Диски, помещены в емкость, заполненную кремнийорганической жидкостью, которая при равномерном их вращении остается в неизменном состоянии. Как только между пакетами появляется отличие в скорости, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями возникает сопротивление. Чересчур раскрутившийся пакет таким образом притормаживается, и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа базируется на способности червячной пары расклиниваться и тем самым блокировать полуоси при возникновении на них разницы в крутящих моментах.

Кулачковый самоблок. Чтобы понять, как работает дифференциал такого типа, достаточно представить открытый дифф, в котором вместо планетарного шестеренчатого механизма установлены зубчатые (кулачковые) пары. Кулачки проворачиваются (перескакивают), когда скорости вращения колес практически одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только какое-то из них начинает пробуксовывать.

Разницы в том, как работает блокировка межосевого дифференциала и межколесного, нет – принцип действия одинаков, отличия только в конечных точках: в первом случае – два моста, во втором – два колеса, установленных на одной оси.

Источники

  • https://VazNeTaz.ru/differencial
  • https://TechAutoPort.ru/transmissiya/differentsial-i-glavnaya-peredacha/differentsial.html
  • https://AutoVogdenie.ru/chto-takoe-differencial-v-avtomobile.html
  • https://AvtoNov.com/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%B4%D0%B8%D1%84%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB-%D0%B2-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B5/
  • https://ijeep.ru/raznoe/kak_rabotaet_mezhosevoy_differencial_ustroystvo_i_princip_raboti
  • https://FB.ru/article/460593/differentsial-torsen-printsip-rabotyi
  • https://AvtoNov.com/%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%BC%D0%B5%D0%B6%D0%BE%D1%81%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%B4%D0%B8%D1%84%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D0%B0/
  • https://VazNeTaz.ru/blokirovka-differenciala
  • https://FB.ru/article/321970/samoblokiruyuschiysya-differentsial-kak-rabotaet

Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения — Все о Лада Гранта

Термин «блокировка дифференциала», или «самоблокирующейся дифференциал» (самоблок), слышали многие автомобилисты, а вот как этот процесс выглядит на практике, знают лишь некоторые. И если раньше такой «опцией» автопроизводители оборудовали преимущественно внедорожники, то сейчас ее можно встретить и на вполне городском автомобиле. Кроме того, зачастую владельцы машин не оборудованных самоблоками, поняв, какую пользу они приносят, устанавливают их самостоятельно.

Но прежде чем разбираться с тем, как работает самоблокирующийся дифференциал, нужно понять, как он функционирует без блокировки.

Что такое дифференциал

Дифференциал (дифф) по праву можно считать одним из главных элементов конструкции трансмиссии автомобиля. С его помощью происходит передача, изменение, а также распределение выдаваемого двигателем крутящего момента между парой потребителей: колесами, расположенными на одной оси машины или же между ее мостами. Причем сила потока распределяемой энергии при необходимости может быть различной, а значит, и скорость вращения колес — разной.

В трансмиссии автомобиля дифф может быть установлен: в картере заднего моста, КПП и в раздаточной коробке, в зависимости от устройства привода(ов).

Те диффы, которые установлены в мосту или КПП, называются межколесными, а который находится между осями машины, соответственно – межосевым.

Назначение дифференциала

Как известно, автомобиль во время движения совершает различные маневры: повороты, перестроения, обгоны и т. д. Кроме того, поверхность дороги может содержать неровности, а это значит, что колеса автомобиля, в зависимости от ситуации, в одно и то же время могут проходить различное расстояние. Поэтому, например, при повороте, если скорость вращения колес на оси будет одинаковой, то одно из них неминуемо станет пробуксовывать, что приведет к ускоренному износу покрышек. Но это не самое страшное. Гораздо хуже то, что у транспортного средства значительно снижается управляемость.

Вот для решения подобных проблем и придумали дифференциал – механизм, который будет перераспределять энергию, поступающую от двигателя, между осями автомобиля в соответствии с величиной сопротивления качению: чем оно меньше, тем больше будет скорость вращения колеса, и наоборот.

Механизм дифференциала

На сегодняшний день существует множество разновидностей диффов, и их устройство довольно сложное. Однако принцип работы в целом одинаков, поэтому будет проще для понимания рассмотреть самый простой тип – открытый дифференциал, который состоит из следующих элементов:

  1. Шестеренок, закрепленных на полуосях.
  2. Ведомой (коронной) шестерни, выполненной в виде усеченного конуса.
  3. Ведущей шестерни, закрепленной на конце ведущего вала, которая в совокупности с коронной образует главную передачу. Так как ведомая шестерня по размерам больше ведущей, то последней придется сделать несколько оборотов вокруг своей оси, прежде чем коронная выполнит только один. Следовательно, именно эти два элемента дифференциала снижают величину энергии (скорости), которая в итоге дойдет до колес.
  4. Сателлитов, которые образуют планетарный механизм, играющий ключевую роль в обеспечении необходимой разности в скорости вращения колес.
  5. Корпуса.

Как работает дифференциал

Во время прямолинейного движения автомобиля его полуоси, а значит, и колеса, вращаются с такой же скоростью, как и ведущий вал со своей косозубой шестерней. Но во время поворота воздействующая нагрузка на колеса становится различной (одно из них пытается крутиться быстрей), и за счет этой разницы освобождаются сателлиты. Теперь энергия двигателя проходит через них, а так как пара сателлитов – это две отдельные, независимые шестерни, то к полуосям передается разная по величине частота вращения. Таким образом, мощность, вырабатываемая двигателем, распределяется между колесами, но неравномерно, а в зависимости от действующей на них нагрузки: то, что двигается по внешнему радиусу, испытывает меньшее сопротивление качению, поэтому дифф передает на него больше энергии, раскручивая быстрее.

Разницы в том, как работает межосевой дифференциал и межколесный, нет: принцип действия аналогичен, только в первом случае распределенный крутящий момент направлен к осям автомобиля, а во втором — к его колесам, расположенным на одной оси.

Потребность в межосевом диффе особенно становится заметна во время движения машины по пересеченной местности, когда ее вес давит на ту ось, которая находится ниже другой, например, на подъеме или спуске.

Проблема дифференциала

Несмотря на то что дифференциал, безусловно, играет большую роль в конструкции автомобиля, его работа иногда создает проблемы для водителя. А именно: когда одно из колес оказывается на скользком участке дороги (грязи, льду или снегу), то другое, находящееся на более твердом грунте, начинает испытывать повышенную нагрузку, дифф старается это исправить, перенаправляет энергию двигателя на скользящее колесо. Таким образом, выходит, что оно получает максимальное вращение, в то время как другое, имеющее плотное сцепление с грунтом, попросту остается неподвижным.

Вот именно для решения подобных проблем была придумана блокировка (отключение) дифференциала.

Принцип блокировки и ее виды

Поняв принцип работы дифференциала, можно заключить, что если заблокировать его, то увеличится крутящий момент на том колесе или оси, которое имеет лучшее сцепление. Это можно сделать, если соединить его корпус с одной из двух полуосей или же остановить вращение сателлитов.

Блокировка может быть полной – когда части дифференциала соединяются жестко. Осуществляется, как правило, при помощи кулачковой муфты и управляется водителем через специальный привод из кабины автомобиля. Или же она может быть частичной, в этом случае на колеса передается только ограниченное усилие – так работает самоблокирующийся дифференциал, которому участие человека не требуется.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным диффом и позволяет снизить пробуксовку колес машины в случае возникновения между ними разницы в коэффициенте сцепления с грунтом. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля, причем независимо от качества дороги.

Самоблок исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка с полуосей снимается автоматически, если при прямолинейном движении скорости вращения колес выравнивается.

Самые распространенные типы самоблоков

Дисковый самоблок – это набор фрикционных (трущихся) дисков, установленных между корпусом диффа и шестерней полуоси.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, несложно: пока машина едет по прямой, корпус диффа и обе полуоси крутятся вместе, как только в скоростях вращения появляется разница (колесо попало на скользкий участок), между дисками возникает трение, снижающее ее. То есть колесо, оставшееся на твердом грунте, продолжит вращаться, а не остановится, как в случае свободного дифференциала.

Вискомуфта, или иначе вязкостная муфта, так же как и предыдущий дифф, содержит два пакета дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая – с валом привода.

Диски, помещены в емкость, заполненную кремнийорганической жидкостью, которая при равномерном их вращении остается в неизменном состоянии. Как только между пакетами появляется отличие в скорости, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями возникает сопротивление. Чересчур раскрутившийся пакет таким образом притормаживается, и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа базируется на способности червячной пары расклиниваться и тем самым блокировать полуоси при возникновении на них разницы в крутящих моментах.

Кулачковый самоблок. Чтобы понять, как работает дифференциал такого типа, достаточно представить открытый дифф, в котором вместо планетарного шестеренчатого механизма установлены зубчатые (кулачковые) пары. Кулачки проворачиваются (перескакивают), когда скорости вращения колес практически одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только какое-то из них начинает пробуксовывать.

Разницы в том, как работает блокировка межосевого дифференциала и межколесного, нет – принцип действия одинаков, отличия только в конечных точках: в первом случае – два моста, во втором – два колеса, установленных на одной оси.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

В линейке отечественных ВАЗов «Нива» занимает особенное место: в отличие от своих «родственников» по конвейеру, эта машина оборудована не выключаемым полным приводом.

В трансмиссии ВАЗовского внедорожника установлено три дифференциала: межколесные – в каждом мосту, и межосевой – в раздатке. Несмотря на такое количество, разбираться заново в том, как работают дифференциалы на «Ниве», не придется. Все точно так же, как описывалось выше. То есть, во время прямолинейного движения машины, при условии отсутствия пробуксовок на колесах, тяговое усилие между ними распределено равномерно и имеет одинаковую величину. Когда какое-то из колес начинает буксовать, то вся энергия от двигателя, пройдя через диффы, направляется к этому колесу.

Блокировка дифференциалов «Нивы»

Прежде чем говорить о том, как работает блокировка дифференциалов на «Ниве», следует отметить один момент, а именно уточнить назначение передней (маленькой) ручки раздаточной коробки.

Некоторые водители полагают, что с ее помощью у машины включается передний привод – это не так: и передний, и задний приводы у «Нивы» задействованы всегда, а этой ручкой осуществляется управление дифференциалом раздатки. То есть пока она установлена в положении «вперед», дифф работает в штатном режиме, а когда «назад» – отключается.

А теперь непосредственно о блокировке: при выключении дифференциала валы раздаточной коробки замыкаются между собой муфтой, тем самым принудительно выравнивая скорости их вращения, то есть суммарная скорость колес передней оси приравнивается к суммарной скорости задней. Распределение тяги происходит в сторону большего сопротивления. Допустим, буксует заднее колесо, если включить блокировку, тяговое усилие уйдет на переднюю ось, колеса которой вытянут машину, но если одновременно с задним забуксует и переднее колесо, то самостоятельно «Нива» уже не выберется.

Чтобы такого не случалось, автолюбители в мосты устанавливают самоблоки, которые помогут вытянуть застрявшую машину. На сегодняшний день самым популярным среди владельцев «Нивы» является дифференциал Нестерова.

Самоблок Нестерова

Именно в том, как работает дифференциал Нестерова, и заключен секрет его популярности.

Конструкция дифа позволяет не только оптимально регулировать угловую скорость колес машины при совершении маневров, но и в случае пробуксовок или вывешивании колеса устройство отдает ему минимальное количество энергии от двигателя. Причем реакция самоблока на изменение дорожной ситуации практически мгновенная. Кроме того, дифференциал Нестерова значительно улучшает управляемость машины даже на скользких поворотах, повышает курсовую устойчивость, повышает динамику разгона (особенно в зимний период), снижает расход горючего. А монтаж устройства не требует никаких изменений в конструкции трансмиссии и устанавливается точно так же, как классический дифф.

Дифференциал нашел применение не только в автомобильной технике, он оказался весьма полезен и на мотоблоках, значительно облегчив жизнь его владельцам.

Дифференциал для мотоблока

Мотоблок — агрегат довольно тяжелый, и, чтобы его просто повернуть, требуется немало усилий, а при нерегулируемой угловой скорости вращения колес это становится еще сложнее. Поэтому владельцы этих машин, если диффы не предусматривались изначально конструкцией, приобретают и устанавливают их самостоятельно.

Как работает дифференциал мотоблока? По сути, он лишь обеспечивает легкий разворот машины, останавливая одно из колес.

Другая его функция никак не связанная с перераспределением мощности – это увеличение базы колес. Конструкция дифференциала предусматривает его использование как удлинителя осей, что делает мотоблок более маневренным и устойчивым к опрокидываниям, особенно на поворотах.

Словом, дифференциал – вещь весьма полезная и незаменимая, а его блокировка в разы повышает проходимость автомобиля.

Свободный дифференциал

Дифференциал предназначен для передачи, изменения и распределения крутящего момента между двумя потребителями и обеспечения в поворотах их вращения с разными угловыми скоростями.

При движении по скользкой дороге одно из колес встречает большее сопротивление, тогда как другое проскальзывает — буксует. Дифференциал, в силу своей конструкции, заставляет вращаться буксующее колесо с удвоенной скоростью. Другое колесо при этом останавливается. Сила тяги на буксующем колесе, по причине низкой силы сцепления, мала, поэтому и крутящий момент на этом колесе тоже мал. А так как дифференциал симметричный, то на другом колесе крутящий момент тоже будет небольшим. Тупиковая ситуация – автомобиль не может сдвинуться с места.

Принудительная блокировка

Принудительная блокировка — это обычный классический дифференциал с механизмом блокирования. При включении (блокировании) такого дифференциала полуоси блокируемого моста замыкаются между собой жестко — поэтому блокировки такого типа обычно называются жесткими блокировками.

Механизм блокирование приводится в действие системой управления.

Система управления может быть:

  • механической
  • электрической
  • пневматической
  • гидравлической

Torsen,Quaife

Torsen изобретена в 1958 г. американским инженером Верноном Глизманом.

Если в классическом дифференциале все приводы конические, то в «торсенах» присутствуют червячные шестерни. За счет механического свойства червячной передачи «расклиниваться» при определенном соотношении крутящих моментов проскальзывающее колесо блокируется.

Дифференциал типа Quaife запатентовал в 1965 г. основатель и владелец английской фирмы «Quaife Engineering» Родни Квайф. Конструктивно он похож на дифференциал Torsen типа 2, однако отличается от него принципом организации сателлитов.

Сателлиты дифференциала типа Quaife не крепятся на осях, как у аналогов, а находятся в закрытых нишах корпуса. Все они параллельны полуосям, однако в отличие от Torsen Т-2, где каждый сателлит постоянно контактирует с обеими полуосевыми шестернями, в Quaife правый ряд сателлитов находится в контакте с правой полуосевой шестерней, левый – с левой. Общность конструкции создают сателлиты из разных рядов, сцепленные между собой попарно.

Lock Right

Lock Right – это автоматическая муфта. Её называют «саморазблок», поскольку в основном муфта заблокирована. При прохождении поворота, она разблокируется, отключает забегающее колесо, при условии, что крутящий момент на колесах превышает крутящий момент передающий карданом. А если крутящий момент передающий карданом превышает крутящий момент, существующий на колесах, то муфта заблокирована.

ДАК – новый тип шариковых дифференциалов. Создан российским изобретателем Красиковым В.Н. в 2002 году. Кинематическая схема ДАКа аналогична схеме классического дифференциала. ДАК планетарный механизм, роль сателлитов в котором играют шариковые цепочки. При нарушении равенства сил (разные коэффициенты сопротивления на колесах, резкий разгон или торможение двигателем), шариковая цепочка нагружается, соотношение реакций сил в поворотном канале становится таким, что цепочка запирается. Дифференциал блокируется. Принцип блокировки подобен принципу самоторможения червячной передачи.

Порше (БТР)

Этот тип блокировки изобрел Порше в 1932 году. Кулачковые, или сухарные, дифференциалы повышенного трения, в которых замыкание половин дифференциала происходит посредством трения поперечных сухарей по выступам боковых муфт – кулачкам.

Самоблокирующийся дифференциал, LSD

Простейший представитель LSD с набором фрикционных дисков, связанных с корпусов дифференциала и попеременно с полуосевыми элементами.

Электронные системы

Электронная блокировка дифференциала (EDS, Elektronische Differenzialsperre).

Система EDS срабатывает при проскальзывании одного из ведущих колёс. Она подтормаживает скользящее колесо, за счет чего на нем увеличивается крутящий момент. Так как ведущие колеса соединены симметричным дифференциалом, на другом колесе (с лучшим сцеплением) крутящий момент также увеличивается.

Система работает в диапазоне скоростей от 0 до 80 км/ч.

Система EDS построена на основе антиблокировочной системы тормозов. В отличие от системы ABS в конструкции электронной блокировки дифференциала предусмотрена возможность самостоятельного создания давления в тормозной системе. Для реализации данной функции используется насос обратной подачи и два электромагнитных клапана (на каждое из ведущих колес), включенные в гидравлический блок ABS. Это переключающий клапан и клапан высокого давления.

Изучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов. Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?

Создание универсального механизма, идеально работающего в любых условиях, — голубая мечта каждого конструктора. Однако выверенное на бумаге решение на практике обязательно обрастает своими «но». Иногда случаются парадоксы: достоинство и главное предназначение узла в определенных условиях становятся его недостатками. Характерный пример — свободный дифференциал.

Ахиллесова пята

Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.

Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.

Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.

Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение. Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину. Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.

Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.

Дискотека

Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес. Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая. Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес. В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.

В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг. Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов. Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.

Червоточина

Среди червячных самоблоков наибольшую известность получил дифференциал Torsen. Его название произошло от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Такой дифференциал первого типа (Т1) был изобретен еще в 1958 году, тем не менее возможности этой конструкции по сей день остаются непревзойденными.

От свободного дифференциала конструкция Т1 отличается очень сильно. Роль привычных сателлитов играет замысловатая червячная передача, густо «наросшая» поверх полуосевых шестерен. Благодаря особенности своей работы она способна блокировать дифференциал. Дело в том, что червячная передача необратима: перенос момента возможен только от ведущего звена (червяк) к ведомому (полуосевая шестерня). То есть при пробуксовке колеса его полуосевая шестерня не сможет провернуть червяк из-за больших сил трения.

В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей. Одновременно каждый парный червяк находится в зацеплении со своей полуосевой шестерней. При движении автомобиля в повороте вся эта красота работает подобно сателлитам свободного дифференциала, обеспечивая необходимую разность частот вращения колес. Но как только момент на одном из колес меняется из-за потери сцепления с дорогой, червячная передача блокируется. Причем дело даже не доходит до физической пробуксовки «слабого» колеса.

Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала. Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением. В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.

При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала. В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях. Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.

На своем месте

Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины. Если это обычная повсе­дневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной. Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть потенциал машины.

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

Если заводского варианта нет, то предпочтительнее взять винтовой дифференциал типа Torsen T2/Quaife. Он проще и значительно дешевле версии T1, но при этом не сильно отстает по характеристикам. Аналогичные дифференциалы предлагает масса других производителей. Среди достоинств такого самоблока — быстрое, но мягкое и прогнозируемое срабатывание, широкий диапазон изменения момента на колесах, внушительный ресурс и надежность. При подборе дифференциала рекомендуется ограничиться преднатягом до 7 кг. Иначе его ресурс будет заметно ниже из-за повышенного износа внутренних элементов — без получения заметных ездовых дивидендов.

Если же нужна подготовка под професси­ональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок. Рынок предлагает много подобных узлов. Частенько такие самоблоки имеют преднатяг от 10 кг. Благодаря этому они отлично работают в условиях соревнований — но при этом крайне непрактичны в повседневной езде, так как блокируются слишком рано и жестко. Дисковые дифференциалы проще переваривают высокую степень преднатяга, однако она достаточно быстро проседает. Для ее восстановления потребуется снятие и полная разборка узла.

КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем.

Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%).

КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов.

Другая важная характеристика дифференциала — преднатяг. Чем он больше, тем значительнее первоначальный момент внутреннего трения в узле. В основном он зависит от тех же особенностей, что и КБ. Однако современные самоблоки всё чаще имеют в своей схеме регулировочные шайбы. Они стоят между полуосевыми шестернями и дополнительно их распирают, увеличивая преднатяг, который можно подгонять под любые условия эксплуатации.

Дополнительный плюс конструкции с шайбами — возможность продлить жизнь дифференциала. Со временем неизбежен износ зубьев червяков и фрикционных дисков, который снижает преднатяг и эффективность работы узла. Замена пружинных конических шайб, которые тоже ослабевают, вновь взбодрит самоблок, если подобрать необходимое количество шайб и их толщину. Важно учитывать, что увеличенный преднатяг всегда повышает нагрузку на любой дифференциал, что неизбежно усиливает его износ и сокращает ресурс.

принудительная блокировка, как пользоваться раздаткой на шевроле ниве

Устанавливается самоблокирующийся дифференциал на Ниву для снижения износа резины. Езда в городской среде, по проселочной дороге и шоссе подразумевает различные скоростные режимы. Именно поэтому правильная работа устройства — гарантия длительной безаварийной езды. Ошибочно считать, что дифференциал осуществляет управление поступающей на колеса нагрузкой в любых дорожных условиях. Главная цель дифференциала (его еще называют самоблоком) — помочь машине преодолеть бездорожье. Многое здесь зависит от работы редуктора.

Функциональное предназначение устройства

Используется жесткая блокировка на Ниву для балансировки поступающей нагрузки. Процесс основан на неравномерности проходимого каждым колесом пути. Расположенные с ближней к центру стороны проходят в несколько раз меньший путь, нежели расположенные с внешней стороны колеса. При незначительной скорости передвижения часть резины изнашивается быстрее, а при больших скоростях — происходит занос.

Избежать вышеописанного помогает электронная блокировка дифференциала. В исправном состоянии она передает крутящий момент от 1 источника 2 разным потребителям. Для того чтобы понять, как работает механизм, необходимо представить следующее: от 1 источника каждый потребитель получает различный по физическим параметрам крутящий момент. Если блокировка дифференциала настроена правильно, разбежка в объеме получаемого крутящего момента обеспечивает безопасное вращение колес по внутреннему и внешнему радиусу. Физический износ или механическое повреждение приводит к увеличению вероятности ДТП в результате заноса. При эксплуатации ВАЗ 2121 в условиях дорог с неудовлетворительным качеством покрытия важность дифференциала увеличивается.

Полноприводные транспортные средства, работа мостов которых координируется дифференциалом, равномерно распределяют крутящий момент на все колеса. В случае пробуксовки система автоматически передает максимальный крутящий момент на них. Процесс переключения не занимает много времени. В случае неисправности пробуксовка осуществляется 2 колесами, а 2 других остаются неподвижными. Избежать подобного помогает блокировка дифференциала.

Он в принудительном порядке равномерно распределяет крутящий момент за передний мост, между ним и осями. В случае временной пробуксовки устройство подаст необходимое равномерное усилие для увеличения качества сцепления с дорогой.


Оптимизация технического состояния агрегата

Комплектация Нивы предусматривает установку дифференциала для езды по дорогам со стандартным покрытием. Если предполагается использование «железного коня» в качестве внедорожника, то доработки понадобятся. При стандартных условиях эксплуатации на Ниве крутящий момент автоматически поступает на ту ось, где наблюдается его нехватка. Для комфортной езды по бездорожью необходимо передать крутящий момент на все колеса в равном объеме.

 

Поможет ознакомление с тем, как пользоваться раздаткой крутящего момента. Если есть необходимые знания, оптимизация проводится собственными силами. Технически правильная схема действий выглядит следующим образом:

  1. Установка принудительной системы, работающей в автоматическом режиме. К ее сильным сторонам относится способность выдержать испытание сильным бездорожьем. Система принудительной блокировки дифференциала монтируется только при условии эксплуатации транспортного средства большую часть времени на дорогах с неудовлетворительным покрытием.

  2. Частично автоматическая система — используется для частичной компенсации пробуксовки заднего или фронтального моста. Его установка целесообразна только в одном случае, когда общий объем пройденных по бездорожью километров превышает 1/3 от общего километража пути.

Водители со стажем рекомендуют придерживаться указанных советов. Если поставить систему без учета специфики движения, то велика вероятность повышенного износа ходовых частей автомобиля. Нелишним будет для тех, кто только планирует обзавестись личным автомобилем, осознать разницу между двумя понятиями.

Межколесный блок автомобиля Нива Шевроле передает крутящий момент между левым и правым колесом. Система работает только в пределах того моста, где она была установлена. Межосевой блок автомобиля — динамическое перекидывание крутящего момента между задним и передним мостом.

В режиме «по умолчанию» производитель устанавливает на выпускаемые машины только один вид блокировки дифференциала. До момента покупки необходимо уточнить эту деталь, воспользовавшись техническим описанием. При этом нужно помнить, что использование всего и сразу категорически запрещено. Автомобиль Шевроле Нива предусматривает безопасное использование только одного вида блокировки.

Виды устройств и технические спецификации

С учетом конструктивных особенностей самоблокирующийся дифференциал бывает 2 видов. К первой категории относится модель ДАК (дифференциал автоматический Красикова), а ко второй — «тольяттинский». Само название говорит, что первый вариант применяется чаще на машинах иностранного производства. Определенные различия имеются в части финансовой составляющей.

Именно поэтому при выборе межколесного дифференциала нужно руководствоваться финансовыми возможностями и необходимым результатом. «По умолчанию» ставится устройство на задний мост. Допускается монтаж на передний элемент управления колесами, но в этом случае существенно возрастет нагрузка на руль.

Использование системы гидроусиления руля (ГУР) станет невозможной. Как только включается ГУР, усложняется функционирование самоблокирующегося устройства. Избежать множества проблем поможет изучение особенностей каждой из систем блокировки:


  1. Винтовая блокировка — принцип работы схож с традиционным «винтом». Устройство свободно оборачивается вокруг центральной шестерни. При динамическом изменении крутящего момента винт проскальзывает в одно из крайних положений.
  2. Пневматическая блокировка дифференциала — разработана для автомобилей, передвигающихся по бездорожью. При включенном состоянии осуществляется 100% блокирование, а при выключенном — функционирует в режиме обычного дифференциала.
  3. Межколесная блокировка — дорожное покрытие в городе и за его пределами часто оставляет желать лучшего. Постоянные обгоны и торможения, объезды препятствий и нахождение в пробках оказывают повышенное негативное воздействие на колеса. Именно поэтому данный вид рекомендуется для динамичной езды.
  4. Самодельная блокировка — используется в тех случаях, когда ни один из выше описанных видов нельзя установить в силу технических особенностей транспортного средства. Еще одной причиной выбора в пользу нее станет повышенный износ ходовой части «железного коня».
Изображение 1. Схема установки дифференциала.

Самостоятельная установка механизма

Как уже было сказано ранее, установить дифференциала на Ниву своими руками необходимо с учетом класса дороги, типа транспортного средства и степени его износа. Для работы понадобится заехать на эстакаду. Таковую несложно найти в гаражном кооперативе. Перед началом работы необходимо убедиться, что схема с техническим описанием находится перед глазами (ИЗОБРАЖЕНИЕ 1).

От теоретической части плавно нужно перейти к практической. Для работы понадобится стандартный набор инструментов. При помощи гаечных ключей и отвертки откручивается самоблокирующийся дифференциал. После этого производится визуальный осмотр участка. Наличие минимальных сколов или следов физического износа передней части или заднего элемента требует предварительной технической замены.

Как только все готово, проводится антикоррозийная обработка поверхности. Монтируется новый самоблок, прошедший предварительную проверку. После установки необходимо проверить, насколько успешно включается частичное или полное блокирование.

Правильно организованная система блокировки применяется для увеличенной передачи крутящего момента на передние или задние колеса.

Помогает это в момент пробуксовки и для передвижения по бездорожью. Регулярное техническое обслуживание обеспечит безопасную эксплуатацию транспортного средства и снизит вероятность заносов. Устранить возникающие неисправности можно самостоятельно или при обращении на СТО.


Как работает шкафчик? Объяснение блокирующего дифференциала: |

Блокируемый дифференциал или блокиратор — это разновидность стандартного автомобильного дифференциала. Блокируемый дифференциал обеспечивает повышенное тяговое усилие по сравнению со стандартным или «открытым» дифференциалом, не позволяя при определенных условиях различать скорость вращения двух колес на одной оси.

Блокируемый дифференциал разработан для преодоления главного ограничения стандартного открытого дифференциала, по существу «блокируя» оба колеса на оси вместе, как если бы они были на общем валу, при этом позволяя им вращаться с разными скоростями, когда это необходимо ( например, при согласовании поворота).Это заставляет оба колеса вращаться в унисон, независимо от тяги (или ее отсутствия), доступной каждому колесу по отдельности. Открытый дифференциал прекратит передачу крутящего момента на одно колесо, если противоположное колесо имеет слабое сцепление или его отсутствие. Это может произойти, если одно колесо соприкасается с грязью, снегом или льдом, или если колесо каким-то образом отстраняется от контакта с дорогой после столкновения с препятствием или участком мягкой земли. В такой ситуации открытый дифференциал будет продолжать вращать колесо с наименьшим тяговым усилием, но будет передавать небольшую мощность или вообще не передавать ее колесу с более прочным сцеплением.По сути, он будет передавать на оба колеса ровно столько крутящего момента, сколько может выдержать колесо с наименьшим тяговым усилием. Это может привести к тому, что транспортное средство не сможет передать достаточный крутящий момент на ведущие колеса, чтобы автомобиль двигался вперед, и в этот момент он застрянет. Блокируемый дифференциал решает эту проблему благодаря своей способности передавать 100% доступного крутящего момента на колесо с наибольшим тяговым усилием.

Есть два основных типа шкафчиков:

Автоматический и выбираемый.

Автоматические шкафчики запираются и открываются автоматически без прямого участия водителя. Некоторые конструкции дифференциала с автоматической блокировкой гарантируют, что мощность двигателя всегда передается на оба колеса, независимо от условий тяги, и «разблокируется» только тогда, когда одно колесо должно вращаться быстрее, чем другое во время поворота. Они никогда не позволят ни одному колесу вращаться медленнее, чем балка дифференциала или ось в целом. Самым распространенным примером этого типа может быть знаменитый «Детройтский шкафчик», также известный как «Детройтский блокнот», хотя есть и многие другие.Другие автоматические блокираторы работают как «открытый» или разблокированный дифференциал до тех пор, пока не встретится пробуксовка колес, а затем они заблокируются. Этот стиль обычно использует какой-либо тип внутреннего регулятора, чтобы определять разницу в скоростях колес или они реагируют на крутящий момент, поступающий от карданного вала. Примером этого может быть «Gov-Lok» от GM. Этот тип чаще всего встречается на заводе-изготовителе автомобилей, оборудованных блокировкой дифференциала.

Ниже представлена ​​в разрезе модель Детройтского раздевалки.

Это настоящий ручной Детройтский шкафчик, демонстрирующий, как работает Детройтский шкафчик.

«Выбираемый» шкафчик позволяет водителю по желанию блокировать и разблокировать дифференциал с сиденья водителя. Это может быть выполнено с помощью сжатого воздуха (пневматика), такого как «Air Locker» от ARB, электронных соленоидов (электромагнетиков), таких как «ELocker» Eaton, или какого-либо механизма с тросовым приводом, который используется в «Ox Locker».Это позволяет дифференциалу работать как «открытый» дифференциал для улучшения управляемости, маневренности и снижения износа шин, а также иметь возможность полной блокировки для максимального тягового усилия, когда это желательно или необходимо. Это действительно лучшее из обоих миров, но выбираемые шкафчики сложнее и, следовательно, дороже, чем их автоматические аналоги. Некоторые люди также считают, что эта дополнительная сложность снижает их общую прочность и долговечность и требует повышенного обслуживания в долгосрочной перспективе.

Недостатки

Блокировка дифференциалов имеет некоторые недостатки. Поскольку они не работают так плавно, как стандартные дифференциалы, они часто являются причиной повышенного износа шин. Известно, что некоторые дифференциалы блокировки издают щелчки или стук при блокировке и разблокировке при прохождении поворотов. Это раздражает многих водителей. Кроме того, некоторые блокирующие дифференциалы в некоторых ситуациях могут повлиять на способность транспортного средства управлять автомобилем, особенно когда рулевой механизм расположен на передней оси.Они также способны подвергать полуоси гораздо более высоким крутящим нагрузкам, чем это было бы возможно с открытым дифференциалом, потому что они позволяют передавать 100% доступного крутящего момента на один ведущий вал, а не делиться между ними. В экстремальных условиях это может привести к выходу из строя полуоси.

За исключением дополнительной нагрузки на полуоси, эти недостатки в первую очередь относятся к автоматическим шкафчикам и могут быть в некоторой степени смягчены путем надлежащего обслуживания и настройки.Износ шин можно свести к минимуму, если они правильно подобраны по размеру и накачаны. Трудности с рулевым управлением можно в основном устранить, выбрав современные рулевые шкафчики, которые лучше спроектированы, чем более ранние версии, которые были известны сложностями с рулевым управлением. Привычки вождения, вес автомобиля и размер шин также могут влиять на поведение шкафчика.

Дифференциалы повышенного трения считаются компромиссом между стандартным дифференциалом и блокируемым дифференциалом, потому что они работают более плавно и направляют некоторое количество крутящего момента на колесо с наибольшим сцеплением, но они не способны на 100% блокировку. .

Приложения для блокировки дифференциалов

Полноприводные автомобили, которые едут по бездорожью, часто используют блокировку дифференциалов, чтобы предотвратить застревание при движении по рыхлой, грязной или каменистой местности. Блокировка дифференциалов считается важным оборудованием для серьезной езды по бездорожью.

Гоночные автомобили часто используют блокировку дифференциалов, чтобы поддерживать сцепление с дорогой во время маневров на высокой скорости или при экстремальном ускорении.

Некоторые грузовые автомобили, такие как эвакуаторы, вилочные погрузчики, тракторы и тяжелое оборудование, используют блокировку дифференциалов для поддержания тяги, особенно при движении по мягким, грязным или неровным поверхностям.Шкафчики распространены в сельскохозяйственном оборудовании и военных грузовиках.

Текст доступен по GNU

Самоблокирующийся дифференциал 1




ЯзыкиНемецкий-английскийАнглийский-немецкийИспанский-немецкий

Самоблокирующийся дифференциал 1

Их можно получить без постороннего влияния или с большим количеством электроники или гидравлики.Все самоблокирующиеся дифференциалы объединяет одно или два многодисковых сцепления. с обеих сторон шестерни полуоси.

Базовая конструкция уже очень старая, поэтому она хорошо зарекомендовала себя. При необходимости, дисковый пакет в масле создает достаточное трение для удержания двух приводных поверхностей вместе с усилием прибл. От 25 до 70 процентов. Если возникают проблемы с тягой, например, между двумя сторонами ведомой оси, больший крутящий момент распределяется на колесо с лучшим сцеплением.

Конечно, это касается не только дифференциалов между двумя колесами (поперечные), но и дифференциалов между двумя осями (продольных). Первоначально самоблокировка происходила механически, таким образом, когда через При натяжении различающихся скоростей колес две половины разделенного корпуса для смещенных конических зубчатых колес раздвигаются, затем приводится в действие сцепление. (см. рисунок 3).

Даже во времена VW-Beetle этот тип блокировки дифференциала можно было заказать.Установленный непосредственно на заводе, он действительно работал хорошо, но с увеличением пробега терял часть своей эффективности. В настоящее время подобное решение больше не будет приемлемым. Тем не менее, как вы можете видеть на картинке выше, механика перенесена в наши дни.

Итак, что осталось, так это два многодисковых сцепления. Однако теперь они, когда это необходимо, управляются гидравлическим давлением. Конечно, за принятие решения отвечает большая часть электроники.Прежде всего, Есть колесные датчики, которые вызывают систему. Для этого необходимо создать достаточное гидравлическое давление с помощью подходящего насоса. Было бы идеально, если бы эту систему можно было использовать и для других целей.

В случае срабатывания триггера к поршневому кольцу (см. Рис. 2) прилагается приличное давление, которое сжимает пакет из нескольких дисков. В отличие от сегодняшних систем, в прошлом это не могло быть модулируется и просто активируется, когда колеса достигают определенной разницы в скорости.Эти блокирующие дифференциалы были предназначены только для того, чтобы помочь вам выйти из неловкой ситуации, поэтому они были эффективны до адекватная скорость, скажем, 35 ​​км / ч.

Между тем, этот тип блокировки дифференциала также поддерживает, например, гусеничную стабилизацию ESP в совершенно разных диапазонах скоростей. Они также имеют не только гидравлическое управление, но и магнитные муфты. Как продольная блокировка, фактическое смещение шестерни может быть устранено с помощью только одной муфты для соединения передней и задней осей друг с другом, что является дальнейшим развитием муфты Haldex.07/13


Мы смотрим на четыре дифференциала Eaton

Те, кто купил бакалею для своей первой машины, наверняка заметили, что в первый раз, когда вы пытались раскрутить шины, вращалась только одна шина. Другая шина, казалось, только поддерживала противоположную сторону машины. Это открытый дифференциал, который мы часто называем фритюрницей с одной ножкой или одной шиной, и если вам удавалось уложить немного резины, вы оставляли на дороге только одну полосу.

Маркировка фритюрницы с одной шиной — одна полоса, оставленная на асфальте.

Эти открытые дифференциалы входили в стандартную комплектацию многих автомобилей; их производство дешевле, и они позволяют колесам вращаться независимо друг от друга и с разной скоростью. Только одно колесо передает мощность на асфальт, вращающееся колесо получает всю мощность, а другое абсолютно ничего не получает от дифференциала.

Дифференциал повышенного трения — это один из способов восполнить потерю сцепления с колесом, которое имело наибольшее сцепление с дорогой.Таким образом, вместо того, чтобы вся мощность передавалась на проскальзывающее колесо, большая часть этой мощности передается через дифференциал, чтобы передать мощность другому колесу. Блокируемый дифференциал будет обеспечивать мощность на оба колеса.

Мы рассмотрим четыре дифференциала Eaton и предоставим информацию о каждом, чтобы помочь вам решить, какой из них лучше всего подходит для вашей области применения. Сказать, что один лучше других, неточно, потому что каждый из них служит определенной цели, и ваш выбор зависит от того, как вы используете свой автомобиль.

Блокировка Vs. Limited Slip

Блокируемый дифференциал делает именно это: он блокирует шестерни, так что крутящий момент передается на оба ведущих колеса. Хотя это отлично подходит для драг-стрипа, это не совсем лучший вариант для шоссейных гонок или уличного вождения, когда вы постоянно делаете повороты. Как вы можете себе представить, когда оба колеса заблокированы, внутреннее колесо (которое выбирает более короткий путь) должно будет немного вращаться, потому что внешнее колесо (которое выбирает более длинный путь) будет иметь лучшее сцепление.

Покраска 11s: с блокируемым дифференциалом или дифференциалом повышенного трения и достаточной мощностью — вот результат, когда вы выгораете: на дороге остаются две отметки одинаковой длины.

Хотя есть дифференциалы с ручной и автоматической блокировкой, крутящий момент постоянно прилагается одинаково к обоим колесам при включении питания. Это замедляет некоторый износ шин, потому что даже если крутящий момент передается на колесо с сцеплением, колесо с пробуксовкой все равно будет немного вращаться. Дифференциал с автоматической блокировкой может разблокироваться и позволить внутреннему колесу свободно вращаться, но только при ограничении мощности.

Дифференциал повышенного трения допускает некоторое проскальзывание между двумя боковыми шестернями, это позволяет обоим колесам обеспечивать одинаковое сцепление с дорогой, даже если одно вращается быстрее, чем другое. Этот тип дифференциала продлевает срок службы шин, позволяя им вращаться независимо друг от друга без полной потери сцепления.

Поскольку мощность передается от колеса, которое вращается, к колесу, которое захватывает, вы обычно не вращаете одну шину. Когда обе шины вращаются, это означает, что мощность превышает тяговое усилие, и обе шины вращаются одинаково из-за этой мощности.Автомобиль с недостаточной мощностью просто набирает обороты и ускоряется.

Можно оставлять участки неравной длины на асфальте с ограниченным скольжением, потому что в точке, где возникает сцепление, одна шина обычно начинает испытывать сцепление с дорогой раньше другой. Это связано с тем, что дифференциал повышенного трения будет передавать мощность на колесо, которое сцепляется, а также потому, что шины вращаются с высокой скоростью, когда достигается сцепление с дорогой. Приведенные ниже четыре типа дифференциала от Eaton помогут вам добиться максимальной мощности, но, как видно из приведенной ниже таблицы, выбор не зависит от того, что или где вы едете.

Детройтский шкафчик

Detroit Locker обеспечивает максимальное тяговое усилие, поскольку на оба ведущих колеса приходится 100 процентов крутящего момента. Он разработан для различных применений, и его автоматическая работа позволит устройству разблокироваться во время поворота, когда мощность почти отсутствует. Поскольку блокировка чувствительна к скорости, при прохождении поворотов с усилителем Detroit Locker вы можете ожидать пробуксовки покрышки от внутреннего колеса. На более низких скоростях после прохождения поворота дифференциал снова автоматически блокируется.

Блокировка и разблокировка выполняются автоматически, и если вы любитель производительности с большой мощностью, Detroit Locker — это тот дифференциал, который может с этим справиться. Это отличный дифференциал для тормозной полосы, и в конце трека он немного лучше подходит для ваших шин из-за автоматической разблокировки дифференциала. Снова дроссельная заслонка, и Detroit Locker возвращается в режим полной блокировки, обеспечивая 100-процентный крутящий момент на оба колеса. Многим автогонщикам нравится агрессивность Detroit Locker, а также то, что он разблокируется при обнаружении разницы в скорости вращения колес на поворотах.

Eaton ELocker

Eaton ELocker — это дифференциал с электронной блокировкой, который работает так же, как открытый дифференциал, но при срабатывании переключателя он становится заблокированным дифференциалом. ELocker можно использовать практически во всех ситуациях, кроме кольцевых гонок, когда два колеса большую часть времени часто крутятся с разной скоростью. Поскольку переключение осуществляется электронным способом, при выключении ELocker дифференциал действует как полностью открытый дифференциал.

После активации обе оси заблокированы на 100 процентов, и оба колеса будут иметь одинаковые обороты, поэтому внутренняя шина будет проскальзывать. Этот блок лучше всего использовать для бездорожья или скалолазания, и, хотя он может использоваться в высокопроизводительных приложениях, он не считается типом дифференциала для дорожных гонок или ежедневных гонок, потому что он не предназначен для постоянного включения и выключения. ELocker позволяет вам контролировать ситуацию и не требует смазочных добавок.

Детройт Truetrac

Detroit Truetrac станет отличным универсальным дифференциалом, который сможет справиться с мощностью, которую вы подаете на свой уличный автомобиль, и при этом обеспечить отличную управляемость.Truetrac обеспечивает состояние, близкое к блокировке, при подаче питания, но он работает как открытый дифференциал до тех пор, пока не потребуется тяга.

Truetrac не использует типичные механические элементы сцепления или пружины для обеспечения такого состояния, близкого к блокировке. Вместо этого набор косозубых шестерен полагается на кручение, чтобы передать крутящий момент на колесо с максимальным сцеплением. Когда одно колесо начинает проскальзывать, силы разъединения шестерен автоматически передают крутящий момент от колеса, которое скользит, к колесу, которое захватывает.Это обеспечивает отличный универсальный дифференциал, поскольку в нем нет изнашиваемых деталей и он не требует технического обслуживания.

Держите хорошую смазку для коробки передач под рукой, и вы сможете использовать этот дифференциал в течение всего срока службы. Поскольку он основан на кручении, использование модификаторов трения и синтетической смазки для зубчатых передач крайне не рекомендуется, поскольку они могут препятствовать правильной работе дифференциалов. Благодаря работе Truetrac он может помочь улучшить управление автомобилями, которые видят энергичное вождение или шоссейные гонки / автокросс.

Eaton Posi

Eaton был первым разработчиком дифференциала с положительной тягой, и сегодня он все еще используется во многих автомобилях GM, в первую очередь Corvette. Это дифференциал повышенного трения в стиле сцепления, в котором используются фрикционные диски из пиролитического углерода для автоматического предотвращения пробуксовки колес. Это полностью перестраиваемый дифференциал с возможностью изменения жесткости внутренней пружины для настройки дифференциала для конкретных применений.

Более высокая жесткость пружины обеспечивает более надежную блокировку, а более низкая жесткость обеспечивает большее скольжение.Поскольку это дифференциал повышенного трения, он позволяет одному колесу проскальзывать, в то время как другое сцепляется, а это означает, что при прохождении поворота у вас не будет полной блокировки на обоих колесах. Это помогает продлить срок службы шин, но по-прежнему является отличным дифференциалом для дрэг-рейсинга, где тяга имеет первостепенное значение. Для этого типа дифференциала рекомендуются модификаторы трения или добавки.

Слева: внутренности ELocker. Справа: внутреннее устройство Truetrac. Один обеспечивает полную электронную блокировку, другой обеспечивает почти полную автоматическую блокировку на основе кручения.

Какой дифференциал выбрать?

Все четыре дифференциала Eaton, которые мы выделили выше, подходят для уличных гонок, стрип-гонок, дрэг-рейсинга и даже бездорожья. Так что на самом деле нет никакого способа сказать вам, что будет лучше для вас, исходя из того, какой у вас автомобиль. Скорее, выбор одного из этих дифференциалов будет зависеть от того, как и где вы ездите чаще всего.

Если вы гонщик, ищущий наилучшее сцепление с полосой, вы можете подумать о Detroit Locker, так как он справится практически со всей мощностью, которую вы на него бросаете.Если вы заядлый автокросс / шоссейный гонщик, вам может понадобиться либо положение ограниченного скольжения, чтобы обеспечить наилучшее сцепление с дорогой как на прямой, так и на поворотах. Если вы хотите получить немного обоих миров, полную управляемость по улице и долговечность без технического обслуживания, возможно, Truetrac для вас. Но для тех, кто немного путешествует по бездорожью, ELocker может быть лучшим вариантом для вашего приложения.

Все зависит от того, где ваш автомобиль проводит большую часть времени, но каждый дифференциал определенно может дать вам гораздо больше производительности от вашего автомобиля, позволяя передавать всю мощность на оба колеса, а не только на одно, как открытый дифференциал.Обязательно посетите веб-сайт Eaton, чтобы получить дополнительную информацию и информацию о наличии любого из этих дифференциалов.

Самоблокирующийся дифференциал: как это работает?

Термин «блокировка дифференциала» или «дифференциал повышенного трения» (самоблокировка) слышали многие автомобилисты, но лишь немногие знают, как этот процесс выглядит на практике. И если раньше автопроизводители оснащали эту «опцию» в основном внедорожниками, то теперь ее можно встретить на вполне городских автомобилях. К тому же часто владельцы автомобилей, не оборудованных самоблоками, понимая, какую пользу они приносят, устанавливают их самостоятельно.

Но прежде чем разбираться, как работает дифференциал повышенного трения, нужно понять, как он работает без блокировки.



Что такое дифференциал

Дифференциал (дифференциал) по праву может считаться одним из основных конструктивных элементов трансмиссии автомобиля. С его помощью происходит передача, изменение, а также распределение крутящего момента, создаваемого двигателем, между парой потребителей: колесами, расположенными на одной оси машины или между ее мостами.Причем сила потока распределенной энергии при необходимости может быть разной, а значит, и скорость вращения колес разная.

В трансмиссии автомобиля дифференциал может быть установлен: в картере заднего моста, коробке передач и в раздаточной коробке, в зависимости от приводного (ых) устройства.


Те диффузоры, которые устанавливаются в мосту или КПП, называются поперечными осями, а которые расположены между осями машины, соответственно — центральными.

Дифференциал назначения

Как известно, автомобиль во время движения выполняет различные маневры: повороты, полосы движения, обгоны и т. Д.Кроме того, дорожное покрытие может содержать неровности, а это значит, что колеса автомобиля в зависимости от ситуации одновременно могут проходить разное расстояние. Поэтому, например, при повороте, если скорость вращения колес на оси одинакова, то одно из них неизбежно проскочит, что приведет к ускоренному износу шин. Но это еще не самое страшное. Гораздо хуже то, что у автомобиля значительно снижена управляемость.


Для решения подобных задач придумали дифференциал — механизм, который будет перераспределять поступающую от двигателя энергию между осями автомобиля в соответствии с величиной сопротивления качению: чем оно меньше, тем больше скорость. вращения колеса, и наоборот.

Дифференциал

На сегодняшний день существует множество разновидностей дифференциалов, и их устройство довольно сложное. Однако принцип работы в целом тот же, поэтому для понимания будет проще рассмотреть самый простой тип — открытый дифференциал, который состоит из следующих элементов:



  1. Шестерни, установленные на полуоси.
  2. Ведомая (коронная) шестерня выполнена в виде усеченного конуса.
  3. Ведущая шестерня, установленная на конце приводного вала, которая вместе с короной образует главную шестерню.Поскольку ведомая шестерня больше ведущей, последней придется сделать несколько оборотов вокруг своей оси, прежде чем заводная головка совершит только один. Следовательно, именно эти два элемента дифференциала уменьшают количество энергии (скорости), которая в конечном итоге достигает колес.
  4. Сателлиты, образующие планетарный механизм, который играет ключевую роль в обеспечении необходимой разницы в скорости вращения колес.
  5. Корпуса.

Как работает дифференциал

Во время прямолинейного движения автомобиля его полуоси и, следовательно, колеса вращаются с той же скоростью, что и ведущий вал с его косозубой шестерней.Но во время поворота действующая нагрузка на колеса становится другой (одно из них пытается быстрее вращаться), и за счет этой разницы сателлиты освобождаются. Теперь энергия двигателя проходит через них, и поскольку пара сателлитов представляет собой две отдельные независимые шестерни, на полуоси передается другая скорость. Таким образом, мощность, генерируемая двигателем, распределяется между колесами, но неравномерно и зависит от нагрузки, действующей на них: то, что движется по внешнему радиусу, испытывает меньшее сопротивление качению, поэтому дифференциал передает ему больше энергии, вращаясь быстрее.

Нет разницы в том, как работают межосевой дифференциал и межосевой мост: принцип работы аналогичен, только в первом случае распределенный крутящий момент направлен на оси автомобиля, а во втором — на расположенные на нем колеса. на той же оси.

Необходимость межосевого дифференциала становится особенно заметной при движении машины по пересеченной местности, когда ее вес давит на ту ось, которая находится ниже другой, например, при подъеме или спуске.

Проблема с дифференциалом

Несмотря на то, что дифференциал, безусловно, играет большую роль в конструкции автомобиля, его работа иногда создает проблемы для водителя.А именно: когда одно из колес находится на скользком участке дороги (грязь, лед или снег), другое, расположенное на более твердой почве, начинает испытывать повышенную нагрузку, дифференциал пытается это исправить, перенаправляет энергию двигателя на скольжение колесо. Таким образом, получается, что он получает максимальное вращение, в то время как другой, имеющий плотное сцепление с землей, просто остается неподвижным.


Вот и все, для решения подобных проблем был заблокирован (отключен) дифференциал.

Принцип блокировки и ее виды

Поняв принцип работы дифференциала, можно сделать вывод, что если вы заблокируете его, крутящий момент на том колесе или оси, которые имеют лучшее сцепление с дорогой, увеличится.Это можно сделать, если подключить его корпус к одной из двух осей или остановить вращение сателлитов.

Блокировка может быть полной — когда части дифференциала соединены жестко. Осуществляется, как правило, с помощью кулачковой муфты и управляется водителем через специальный привод из кабины автомобиля. А может быть частичным, в этом случае на колеса передается лишь ограниченное усилие — так работает дифференциал повышенного трения, не требующий участия человека.

Как работает дифференциал повышенного трения?

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным дифференциалом и позволяет снизить пробуксовку колес машины в случае разницы между ними в коэффициенте сцепления с землей. . Таким образом, маневренность, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля существенно повышаются вне зависимости от качества дороги.

Самоблокировка устраняет полную блокировку колес, которая защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным отключением.

Блокировка полуоси автоматически снимается, если во время прямолинейного движения частота вращения колеса выравнивается.

Наиболее распространенные виды самоблоков

Дисковый самоблок представляет собой набор фрикционных (трущихся) дисков, устанавливаемых между корпусом диффузора и валом шестерни.

Нетрудно понять, как работает дифференциал с таким агрегатом: пока машина едет по прямой, корпус диффузора и оба полуоси крутятся вместе, как только появляется разница в скоростях вращения ( колесо упало на скользкий участок) между дисками возникает трение для его уменьшения.То есть колесо, оставшееся на твердой земле, продолжит вращаться, но не остановится, как в случае со свободным дифференциалом.

Вязкостная муфта, или иначе вязкая муфта, как и предыдущий дифференциал, содержит два пакета дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть диска имеет сцепление с корпусом, другая — с приводным валом.


Диски помещают в емкость, наполненную кремнийорганической жидкостью, которая при равномерном вращении остается неизменной.Как только между пакетами появляется разница в скорости, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями возникает сопротивление. Таким образом, чрезмерно размотанная упаковка тормозится, а скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа основана на способности червячной пары заклинивать и тем самым блокировать полуоси при разнице крутящего момента.

Кулачковый самоблок. Чтобы понять, как работает этот тип дифференциала, достаточно представить себе открытый дифференциал, в котором вместо планетарного механизма установлены зубчатые (кулачковые) пары.Кулачки вращаются (прыгают), когда скорости колес почти одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только один из них начинает проскальзывать.

Нет разницы в том, как работает межосевой дифференциал и межколесная блокировка — принцип работы одинаковый, отличия только в конечных точках: в первом случае — две оси, во втором — два колеса, установленные на одной оси.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

В линейке отечественных ВАЗов «Нива» занимает особое место: в отличие от своих «родственников» по ​​конвейеру, эта машина оснащена неотключаемым полным приводом.


В трансмиссии ВАЗовского внедорожника установлено три дифференциала: межколесный — в каждой оси и межосевой — в раздатке. Несмотря на эту сумму, вам не придется снова выяснять, как работают дифференциалы на Ниве. Все точно так же, как описано выше. То есть при прямолинейном движении машины при условии отсутствия пробуксовки колес сила тяги между ними распределяется равномерно и имеет одинаковую величину. Когда одно из колес начинает пробуксовывать, вся энергия двигателя, проходя через дифференциалы, направляется на это колесо.

Блокировка дифференциала «Нива»

Прежде чем говорить о том, как работает блокировка дифференциала на Ниве, следует отметить одно, а именно, уточнить назначение передней (малой) ручки раздаточной коробки.


Некоторые водители считают, что с его помощью в машине включается передний привод — это не так: у Нивы всегда задействован и передний, и задний привод, и эта ручка управляет раздаточным дифференциалом. То есть, пока он установлен в положение «вперед», дифференциал работает в обычном режиме, а когда он установлен в положение «назад», он отключается.

А теперь непосредственно о блокировке: при выключении дифференциала валы раздаточной коробки замыкаются сцеплением, тем самым форсируя скорость вращения, например суммарная частота вращения колес переднего моста равна общая скорость тыла. Тяга распределяется в сторону большего сопротивления. Допустим, заднее колесо буксует, если включить блокировку, тяговое усилие пойдет на переднюю ось, колеса которой выдвигают автомобиль, но если переднее колесо глохнет одновременно с задним, то Нива больше не вылезет.

Чтобы этого не произошло, автомобилисты в мостах устанавливают самоблоки, которые помогут вытащить застрявшую машину. На сегодняшний день наиболее популярным среди владельцев «Нивы» является дифференциал Нестерова.

Самоблок Нестерова

Это то, как устроен дифференциал Нестерова, и секрет его популярности кроется.


Дифференциальная конструкция позволяет не только оптимально регулировать угловую скорость колес машины при выполнении маневров, но и в случае пробуксовки или зависания колеса, устройство отдает ему минимальное количество энергии от двигателя.Причем реакция автоблока на изменение дорожной обстановки практически мгновенная. Кроме того, дифференциал Нестерова значительно улучшает управляемость машины даже на скользких поворотах, повышает курсовую устойчивость, увеличивает динамику разгона (особенно зимой), снижает расход топлива. Причем установка устройства не требует изменений конструкции трансмиссии и устанавливается так же, как и классический дифференциал.

Дифференциал нашел применение не только в автомобильной технике, он очень пригодился на мотоблоках, облегчая жизнь своим владельцам.

Дифференциал для мотоблока

Мотоблок — агрегат достаточно тяжелый, и просто повернуть его требует больших усилий, а при нерегулируемой угловой скорости вращения колес становится еще сложнее. Поэтому владельцы этих машин, если дифференциалы изначально не были предусмотрены конструкцией, приобретают и устанавливают их самостоятельно.

Как работает дифференциал мотоблока? Фактически он обеспечивает лишь легкий поворот автомобиля, остановив одно из колес.

Другая его функция, не имеющая ничего общего с перераспределением мощности, — увеличение колесной базы. Конструкция дифференциала предусматривает его использование в качестве удлинителя осей, что делает мотоблок более маневренным и устойчивым к опрокидыванию, особенно на поворотах.

Короче говоря, дифференциал очень полезная и незаменимая вещь, а его блокировка в разы увеличивает проходимость автомобиля.

Как быстро вы можете двигаться с включенными блокировками дифференциала? — Четыре колеса трендов

Наличие блокировки дифференциала (или дифференциала) на вашем автомобиле является огромным преимуществом при движении по бездорожью.Это особенность, которую многие искатели приключений считают необходимой для оснащения автомобиля. Когда на транспортном средстве задействованы блокировки дифференциала, как быстро вы можете двигаться?

Вы не должны превышать 25 миль в час с включенной блокировкой дифференциала. Блокировка дифференциала позволяет водителю заставить автомобиль использовать все (или оба, в зависимости от того, где расположены замки) шины при повороте. Это отличная технология, которую можно использовать при движении по бездорожью, но не по городу.

Как видите, блокировка дифференциала не предназначена для езды на высоких скоростях.Что еще нужно знать о блокировках дифференциалов перед покупкой автомобиля с установленными ими?

Как работают дифференциалы блокировки?

Дифференциалы — это то, что позволяет вашему автомобилю правильно поворачивать. При повороте колеса на внутренней стороне поворота должны двигаться медленнее, чем колеса на внешней стороне. Дифференциация позволяет этому процессу происходить плавно, что, в свою очередь, позволяет правильно и безопасно управлять автомобилем.

Блокировка дифференциалов часто устанавливается только на внедорожниках.Это позволяет водителю заблокировать шины и заставит их вращаться с одинаковой скоростью при поворотах. Эта технология чрезвычайно полезна, когда «дорога» (грубо говоря для наших энтузиастов бездорожья) чрезвычайно каменистая или существует высокая вероятность того, что ваш автомобиль застрянет. Эта блокировка полезна, когда только одна из ведущих колес имеет сцепление. Заставляя обе колеса вращаться, вы можете быть уверены, что ваш автомобиль сможет вытолкнуть себя из зоны, в которой вы застряли.

Помимо бездорожья, блокировка дифференциалов также может помочь водителю, когда он пытается ориентироваться в экстремальных погодных условиях.Когда дифференциалы заблокированы и включены, это может помочь автомобилю получить больше тяги и предотвратить раскручивание при движении по льду или воде.

Существуют разные типы дифференциалов, созданные для разных автомобилей и предназначенные для разных целей. Есть открытые и блокируемые дифференциалы, а в блокируемых дифференциалах есть два конкретных типа: автоматический и выбираемый.

Открытые дифференциалы — это стандартные дифференциалы, устанавливаемые на большинстве автомобилей. Они не предлагают никаких возможностей блокировки.Их основная цель — позволить автомобилю правильно и безопасно совершать повороты. Когда ваша машина делает поворот, дифференциал передает внутренней шине больше энергии, потому что она имеет большее сцепление с дорогой, чем внешняя шина. Внутренняя шина будет иметь меньше энергии и будет вращаться медленнее. Внешняя шина будет иметь меньшее сцепление с дорогой, но больше энергии для более широкого и быстрого поворота, чем внутренняя шина.

Без работающих дифференциалов на вашем автомобиле каждый поворот был бы чрезвычайно опасен.

Блокировка дифференциалов, как упоминалось ранее, позволяет водителю заблокировать обе шины и заставить их вращаться с одинаковой скоростью.Блокировка дифференциалов может быть для передних, задних или всех шин автомобиля.

При покупке автомобиля с блокировкой дифференциалов важно знать, какие дифференциалы вам нужны и нужны. Регулируемые дифференциалы с блокировкой — это наиболее часто устанавливаемые дифференциалы, поскольку они очень универсальны. Выбираемые дифференциалы блокировки позволяют водителю выбирать, когда задействовать систему блокировки.

Это удобно для водителей, потому что вы можете выбирать, когда вы хотите использовать эту технологию.В большинстве автомобилей есть легкодоступная кнопка / переключатель, которые водители должны нажать, чтобы задействовать механизм блокировки. Когда вам не нужно включать замки, их можно легко отключить с помощью той же кнопки / переключателя.

Для тех, кто не любит включать блокировку каждый раз, когда это необходимо, может быть интересна покупка дифференциалов с автоматической блокировкой. Они встречаются реже, потому что водителям может быть неудобно, когда они не контролируют замки. В автомобилях с автоматической блокировкой дифференциалы блокируются самостоятельно в зависимости от условий движения.

В зависимости от условий, в которых вы регулярно проезжаете, вы можете выбрать блокируемый дифференциал, который лучше всего подходит для вас. Если вы не уверены, какой блокируемый дифференциал лучше всего подходит для вас, обратитесь в местную механическую мастерскую, чтобы поговорить с профессионалом, который предоставит вам информацию, которую вы ищете для ваших конкретных потребностей и желаний. Вы можете найти механический магазин рядом с вами или вы можете найти механика-владельца малого бизнеса, который предоставит вам эту информацию. Ищите «механик малого бизнеса», если вы заинтересованы в поддержке малого бизнеса.

Как быстро вы можете идти? (А что еще нужно знать?)

Если у вас есть дифференциалы с блокировкой или вы планируете приобрести автомобиль с установленными дифференциалами с блокировкой, вам нужно узнать о них все, что можно, перед их использованием. Это сделано для вашей безопасности и защиты вашего автомобиля.

Как быстро вы можете идти?

Когда вы едете с заблокированными дифференциалами, рекомендуется не превышать скорость 25 миль в час.Если ехать намного быстрее, это может привести к повреждению вашего автомобиля. Это также может сделать опасным быстрое движение по очереди. Скорость, с которой вы едете, зависит от вашего уровня комфорта, но вы не хотите навредить себе или своему автомобилю.

Когда можно этим заняться?

Если у вас есть выбираемые дифференциалы блокировки, вы можете выбрать, когда вы их задействуете. Блокировка дифференциалов при движении по бездорожью и в экстремальную погоду очень полезна и рекомендуется. Не рекомендуется включать блокировку дифференциала посреди раскручивающегося автомобиля.Это может усугубить раскрутку и привести к повреждению вашего автомобиля.

Когда у вас есть автоматическая блокировка дифференциалов, вы не выбираете, когда они будут задействованы. Ваш автомобиль автоматически заблокирует дифференциалы, когда условия будут достаточно экстремальными.

Когда его следует отключать?

Блокировка дифференциалов установлена, чтобы помочь водителям в экстремальных условиях вождения, когда у ваших шин мало тяги. После того, как вы преодолеете слабое сцепление с дорогой или экстремальные условия, вы должны отключить механизм блокировки.При отключении механизма блокировки вы должны либо полностью остановиться, либо двигаться с небольшой скоростью по прямой. Это предотвратит любые проблемы, которые могут возникнуть при попытке отключить технологию.

Самоблокирующийся дифференциал: как это работает?

Термин «блокировка дифференциала», или «самоблокировка дифференциала» (самоблокировка), слышали многие автомобилисты, но лишь единицы знают, как этот процесс выглядит на практике. И если раньше такой «вариант» автопроизводители оснащали в основном внедорожниками, то теперь его можно встретить и на вполне городских автомобилях.К тому же часто владельцы автомобилей, не оборудованных самоблоками, понимая, какую пользу они приносят, устанавливают их самостоятельно.

Но прежде чем вы поймете, как работает самоблокирующийся дифференциал, нужно понять, как он работает без блокировки.

Что такое дифференциал

Дифференциал (дифф) по праву можно считать одним из основных элементов трансмиссии автомобиля. С его помощью происходит передача, изменение, а также распределение выходного крутящего момента двигателем между парой потребителей: колесами, расположенными на одной оси машины или между ее мостами.Причем сила потока распределенной энергии при необходимости может быть разной, а значит и скорость вращения колес разная.

В трансмиссии автомобиля дифференциал может быть установлен: в картере заднего моста, в коробке передач и в раздаточной коробке, в зависимости от приводного устройства (устройств).

Те дифференциалы, которые устанавливаются в мост или коробку передач, называются межколесными, а те, которые расположены между осями машины, соответственно — межосевыми.

Назначение дифференциала

Как известно, автомобиль во время движения совершает различные маневры: повороты, переборки, обгоны и т. Д.Кроме того, поверхность дороги может содержать неровности, а это значит, что колеса автомобиля в зависимости от ситуации могут одновременно преодолевать разное расстояние. Поэтому, например, при повороте, если скорость вращения колес на оси одинакова, одно из них неизбежно заглохнет, что приведет к ускоренному износу шин. Но это еще не самое страшное. Гораздо хуже то, что автомобиль значительно снижает управляемость.

Вот для решения таких проблем и придумали дифференциал — механизм, который будет перераспределять энергию, поступающую от двигателя, между осями автомобиля в соответствии с величиной сопротивления качению: чем оно меньше, тем больше скорость вращения. колеса, и наоборот.

Дифференциальный механизм

На сегодняшний день существует множество разновидностей дифференциалов, и их расположение довольно сложное. Однако принцип работы в целом тот же, поэтому проще будет разобраться в простейшем типе — открытом дифференциале, который состоит из следующих элементов:

  1. Шестерни закреплены на полуосях.
  2. Ведомая (коронная) шестерня, выполнена в виде усеченного конуса.
  3. Ведущая шестерня закреплена на конце приводного вала, который вместе с венцом образует главную шестерню.Поскольку ведомая шестерня больше по размеру, последней придется сделать несколько оборотов вокруг своей оси, прежде чем заводная головка совершит только один. Следовательно, именно эти два элемента дифференциала уменьшают количество энергии (скорости), которая в конечном итоге достигает колес.
  4. Сателлиты, образующие планетарный механизм, играют ключевую роль в обеспечении необходимой разницы в скорости вращения колес.
  5. Снаряды.

Как работает дифференциал?

Во время прямолинейного движения полуоси тележки и, следовательно, колеса вращаются с той же скоростью, что и ведущий вал с его косозубой шестерней.Но во время вращения ударная нагрузка на колеса становится другой (одно из них пытается быстрее вращаться), и из-за этой разницы сателлиты освобождаются. Теперь энергия двигателя проходит через них, и поскольку пара сателлитов представляет собой две отдельные независимые шестерни, на полуоси передается другая скорость. Таким образом, мощность, генерируемая двигателем, распределяется между колесами, но неравномерно и зависит от нагрузки, действующей на них: то, что движется по внешнему радиусу, испытывает меньшее сопротивление качению, поэтому diff передает ему больше энергии, вращаясь быстрее.

Различий в том, как работает межосевой дифференциал и межколесный, нет: принцип действия схож, только в первом случае распределенный крутящий момент направлен на оси автомобиля, а во втором — на его расположенные колеса. на одной оси.

Необходимость в межосевом дифференциале особенно заметна при движении автомобиля по пересеченной местности, когда его вес давит на ту ось, которая находится ниже другой, например, при подъеме или спуске.

Проблема с дифференциалом

Несмотря на то, что дифференциал, безусловно, играет большую роль в конструкции автомобиля, его работа иногда создает проблемы для водителя.А именно: когда одно из колес находится на скользком участке дороги (грязь, лед или снег), другое, находящееся на более твердом грунте, начинает испытывать повышенную нагрузку, дифференциал пытается это исправить, перенаправляет двигатель энергия к скользящему колесу. Таким образом, получается, что он получает максимальное вращение, в то время как другой, плотно держась за землю, просто остается неподвижным.

Вот именно для решения этих проблем была придумана блокировка (отключение) дифференциала.

Принцип блокировки и его типы

Понимая принцип работы дифференциала, вы можете сделать вывод, что если вы заблокируете его, крутящий момент на том колесе или оси, которые имеют лучшее сцепление с дорогой, увеличится.Это можно сделать, если подключить его корпус к одной из двух полуосей или остановить вращение сателлитов.

Блокировка может быть полной — при жестком соединении деталей дифференциалов. Осуществляется, как правило, с помощью кулачковой муфты и управляется водителем через специальный привод из кабины автомобиля. А может быть частичным, в этом случае на колеса передается только ограниченное усилие — так работает самоблокирующийся дифференциал, для которого не требуется участие человека.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным дифференциалом и снижает пробуксовку колес машины в случае разницы в коэффициент сцепления с грунтом между ними. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля вне зависимости от качества дороги.

Самоблокирующееся устройство исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка полуосей автоматически удаляется, если в случае прямолинейного движения скорость вращения колес выравнивается.

Наиболее распространенные типы самоблоков

Дисковые самоблоки представляют собой комплект фрикционных (трущихся) дисков, устанавливаемых между корпусом редуктора дифференциала и полуосевым редуктором.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, просто: пока машина едет по прямой, корпус дифференциала и две полуоси вращаются вместе, как только возникает разница в скорости вращения ( колесо упало на скользкую поверхность) между дисками возникает трение, уменьшающее его.То есть колесо, оставленное на твердой земле, будет продолжать вращаться, а не останавливаться, как в случае со свободным дифференциалом.

Вязкостная муфта, или иначе вязкая муфта, как и предыдущий дифференциал, содержит два набора дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая — с приводным валом.

Диски помещают в емкость, наполненную силиконовой жидкостью, которая при равномерном вращении остается неизменной.Как только между пакетами возникает разница в скорости, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями есть сопротивление. Таким образом, чрезмерно развернутая упаковка замедляется и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа основана на способности червячной пары заклинивать и тем самым блокировать полуоси, когда они вызывают разницу в крутящем моменте.

Кулачок самоблокирующийся. Чтобы понять, как работает дифференциал этого типа, достаточно представить открытый дифференциал, в котором вместо планетарного механизма находятся пары зубьев (кулачков) шестерен.Кулачки вращаются (прыгают), когда скорости колес почти одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только любой из них начинает проскальзывать.

Отличий в том, как работает блокировка дифференциала и межколесной, нет — принцип действия одинаковый, отличия только в конечных точках: в первом случае — два моста, во втором — два колеса, установленных на одной оси.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

В линейке отечественных ВАЗ «Нива» занимает особое место: в отличие от своих «родственников» по ​​конвейерной ленте, эта машина оснащена неотключаемым полным приводом.

В трансмиссии внедорожника ВАЗ установлено три дифференциала: межколесный — в каждом мосту, и межосевой — в распределительном. Несмотря на это количество, разбираться в разнице в работе дифференциалов на «Ниве» не приходится. Все точно так же, как описано выше. То есть при прямолинейном движении машины при условии отсутствия скрипа колес тяговое усилие между ними распределяется равномерно и имеет одинаковую величину.Когда одно из колес начинает буксовать, вся энергия от двигателя, проходя через дифференциал, направляется на это колесо.

Блокировка дифференциалов «Нива»

Прежде чем говорить о том, как работает блокировка дифференциала на «Ниве», следует отметить один момент, а именно уточнить назначение ручки передней (малой) раздаточной коробки.

Некоторые водители считают, что с его помощью включается передний привод — это не так: и передний, и задний привод у Нивы всегда включены, и эта ручка управляет дифференциалом ТРК.То есть, пока он установлен в положение «вперед», diff работает в штатном режиме, а при «назад» выключен.

А теперь о блокировке себя: при выключении дифференциала валы раздаточной коробки замыкаются между собой муфтой, тем самым принудительно выравнивая скорость их вращения, то есть общую скорость колес передняя ось равна общей скорости задней. Распределение тяги происходит в сторону большего сопротивления. Например, если заднее колесо скользит, если включена блокировка, тяговое усилие пойдет на переднюю ось, колеса которой будут тянуть машину, но если переднее колесо также забуксует и переднее колесо, то » «Нива» самостоятельно не вылезет.

Чтобы этого не произошло, автомобилисты в мостах устанавливают самоблоки, которые помогут вытащить застрявшую машину. На сегодняшний день наиболее популярным среди владельцев Нивы является дифференциал Нестерова.

Самоблок Нестерова

Именно в том, как работает дифференциал Нестерова, кроется секрет его популярности.

Конструкция диффузора позволяет не только оптимально регулировать угловую скорость колес машины при совершении маневров, но и в случае пробуксовки или зависания колеса, устройство отдает ему минимальное количество энергии от двигателя.А реакция автоблока на изменение дорожной обстановки практически мгновенная. Кроме того, дифференциал Нестерова значительно улучшает управляемость автомобиля даже на скользких поворотах, улучшает курсовую устойчивость, улучшает динамику разгона (особенно зимой), снижает расход топлива. Причем установка устройства не требует изменения конструкции трансмиссии и устанавливается точно так же, как и классический дифференциал.

Дифференциал применялся не только в автомобилестроении, он очень пригодился на мотоблоках, значительно облегчив жизнь своим владельцам.

Дифференциал для мотоблока

Мотоблок — агрегат достаточно тяжелый, и для его поворота требуется много усилий, а при нерегулярной угловой скорости вращения колес становится еще сложнее. Поэтому владельцы этих машин, если изначально не были предусмотрены дифференциалы, проектируют, приобретают и устанавливают их самостоятельно.

Как работает дифференциал мотоблока? Фактически он обеспечивает лишь легкий поворот машины, остановив одно из колес.

Другая его функция никак не связана с перераспределением мощности — это увеличение базы колес.Конструкция дифференциала предусматривает его использование в качестве удлинителя осей, что делает мотоблок более маневренным и устойчивым к опрокидыванию, особенно в поворотах.

Одним словом, дифференциал очень полезная и незаменимая вещь, а его блокировка в разы улучшает проходимость автомобиля.

Torsen | автомобили с полным приводом, автомобили 4×4, грузовики с полным приводом, 4motion, quattro, xDrive, SH-AWD, Haldex, Torsen, wiki

torsen автоматическая блокировка дифференциала (Править)

Дифференциал Torsen — это механический самоблокирующийся межосевой дифференциал, который регулирует мощность между передней и задней осями в соответствии с потребностями.Слово «Torsen» состоит из слов «крутящий момент» и «определение», что указывает на то, что дифференциал работает на основе определения крутящего момента. Он реагирует на изменяющиеся силы вращения между входным и выходным валами (передний и задний мост). Это обеспечивает возможность переменного распределения крутящего момента между осями. В дифференциале Torsen две выходные шестерни соединены между собой червячными передачами. Они ограничивают высокие дифференциальные скорости вращения, но все же уравновешивают скорости при прохождении поворотов.

Главный недостаток дифференциала Torsen заключается в том, что когда на одной из осей не регистрируется крутящий момент, дифференциал не блокируется.Дифференциал Torsen не способен передавать 100% крутящего момента на одну из осей. В реальной жизни это означает, что когда одна ось полностью теряет сцепление с дорогой (очень низкое сцепление с дорогой на льду или если колеса подняты в воздух), автомобиль не может двигаться.

См. Audi.

См. Тест роликов Audi Q5 quattro и BMW X3 xDrive

Считаете ли вы, что эта информация об автоматической блокировке дифференциала Torsen является неполной? Отправьте нам то, что вы знаете, или оставьте комментарий ниже.

В оригинальном Torsen T-1 (тип A) используются косозубые шестерни с перекрещенными осями для увеличения внутреннего трения. Тип I может быть разработан для более высоких коэффициентов смещения крутящего момента, чем Тип II, но обычно имеет более высокий люфт и потенциальные проблемы с шумом, вибрацией и жесткостью (NVH) и требует точной настройки / установки.

Рисунок: T-1 (Тип A)

Считаете, что информация о Т-1 неверна? Отправьте нам то, что вы знаете, или оставьте комментарий ниже.

Более поздний Torsen T-2 (тип B) использует параллельную передачу для достижения аналогичного эффекта.Существует также специальное применение Т-2, известное как Т-2R (RaceMaster).

Рисунок: T-2 (Тип B)

Вы видели лучшее описание Т-2 в сети? Отправьте нам ссылку или опубликуйте ее в комментарии ниже!

Последний Torsen T-3 (тип C) представляет собой дифференциал планетарного типа, в котором номинальное разделение крутящего момента не 50:50. Тип C доступен как в одинарной, так и в сдвоенной версии; дифференциал Torsen Twin C имеет передний и центральный дифференциалы в одном устройстве.

Рисунок: Т-3 (Тип C)

(Источник: Википедия)

Рисунок: Дифференциал Torsen типа I с автоматической блокировкой

Рисунок: Дифференциал Torsen типа II с автоматической блокировкой

Рисунок: Межосевой дифференциал Audi Torsen тип 1 (1)

Рисунок: Межосевой дифференциал Audi Torsen тип 1

Рисунок: Межосевой дифференциал Audi Torsen тип 1 в разобранном виде

Рисунок: Torsen типа II (слева) и Torsen типа I

Рисунок: Дифференциал планетарной передачи Torsen типа III

Рисунок: Дифференциал планетарной передачи Torsen типа III на Audi quattro

Рисунок: Как работает дифференциал Torsen.