Типы дифференциалов — багги-планс.рф
Всем известно что в на ведущей оси есть дифференциал, всем известно что они бывают с блокировкой. В сатье приведены типы блокируемых дифференциалов, и примеры их конструкций. Также описаны особенности управления автомобилем с блокировкой дифференциалов.
Все, что вы хотели узнать о дифференциалах, но боялись спросить…
по материалам журналов «4х4Club» (7-8`99) и «5 Колесо» (11`99)
Что такое дифференциал
Дифференциал — это устройство, распределяющее поток мощности от двигателя к другим элементам трансмиссии. В автомобиле с приводом на одну ось используется только один дифференциал, межколесный, в полноприводном их целых три — два межколесных и межосевой.
Рассмотрим для примера классический дифференциал (в отличие от блокируемых, его называют «открытым» или «свободным»). Он устанавливается в картере главной передачи и получает крутящий момент от ее ведомой шестерни.
В коробке дифференциала расположены конические шестерни-сателлиты. Они входят в зацепление с шестернями, закрепленными на полуосях, а те, в свою очередь, вращают ведущие колеса. При движении по ровной и прямой дороге угловые скорости колес одинаковы, и сателлиты не вращаются вокруг своей оси. Во время поворота или движения по неровностям, когда колеса правого и левого борта проходят разный путь, сателлиты начинают вращаться и перераспределять крутящий момент.
Главная передача заднего моста ВАЗ-2101: 1 – фланец карданного вала; 2 – сальник; 3 – маслоотражательное кольцо; 4 – передний подшипник ведущей шестерни; 5 – задний подшипник ведущей шестерни; 6 – регулировочное кольцо; 7 – опорное кольцо шестерни полуоси; 8 – шестерня полуоси; 9 – сателлит; 10 – палец сателлитов; 11 – ведомая шестерня главной передачи; 12 – коробка дифференциала; 13 – болт крепления стопора регулировочной гайки; 14 – стопор регулировочной гайки; 15 – подшипник коробки дифференциала; 16 – регулировочная гайка ведомой шестерни; 17 – болт крепления ведомой шестерни к фланцу коробки дифференциала; 18 – ведущая шестерня главной передачи; 19 – картер редуктора главной передачи; 20 – распорная втулка; 21 – шайба; 22 – гайка ведущей шестерни заднего моста.
Существует простая формула, отражающая связь между частотами вращения коробки дифференциала и полуосевых шестерен. Если через а1 и а2 обозначить частоты вращения полуосевых шестерен, а через а — частоту вращения коробки дифференциала, то: а = (а1+а2)/2. Формула показывает, что если одно из колес автомобиля неподвижно, то другое колесо вращается с удвоенной частотой. Если одно из двух ведущих колес попадает на скользкую поверхность дороги (мокрый асфальт, масляные пятна, лед), сопротивление его вращению резко падает, уменьшается и сцепление с дорогой, а значит, колесо не в состоянии иметь необходимую силу тяги. Такое колесо начнет быстрее вращаться и пробуксовывать. К другому ведущему колесу, имеющему достаточное сцепление с дорогой, будет подводиться такой же крутящий момент, как и к буксующему. Имея возможность образовать большую силу тяги, второе колесо не сможет этого сделать потому, что дифференциал передаст ему только половину крутящего момента от главной передачи.
Если сопротивление движению автомобиля превысит силу тяги у небуксующего колеса, то машина не сможет двигаться. Частота вращения буксующего колеса резко возрастет, а второе колесо остановится. Возникнет буксование автомобиля. Попытка водителя повысить силу тяги на колесах за счет увеличения подачи топлива приведет только к увеличению частоты вращения одного из колес. В такой ситуации проявляется существенный недостаток обычного дифференциала, снижающего проходимость автомобиля как на скользких дорогах, так и на грунтах, оказывающих большое сопротивление качению колес (пeсок, снег, распутица).
Принудительная блокировка
На автомобилях, предназначенных для движения по бездорожью, приходится устанавливать дифференциалы специальных конструкций. Блокировки Часто применяют дифференциалы с принудительной блокировкой. В них водитель с помощью специального привода (чаще всего пневматического) останавливает на время вращение сателлитов, и колeca автомобиля начинают вращаться с одинаковой скоростью.
Следует учесть, что автомобиль с заблокированным дифференциалом на извилистой дороге расходует больше топлива и у него происходит интенсивный износ шин. Как только взаимный поворот колес на общей оси с заблокированным дифференциалом будет больше, чем это допускает упругая деформация шин, произойдет буксование колес, продолжающееся до тех пор, пока какое-либо колесо на неровности не оторвется от дороги. Это говорит о том, что водитель не должен забывать выключать блокировку дифференциала после преодоления тяжелого участка. В ряде конструкций предусмотрена его автоматическая разблокировка или ограничение возможности включения блокировки по скорости.
Самоблокирующиеся дифференциалы
Для упрощения процесса управления применяются так называемые самоблокирующиеся дифференциалы. В настоящее время, в основном, используют четыре вида блокировок: дисковая (фрикционная, повышенного трения, LSD), вязкостная (вискомуфты) и винтовая (червячная).
В самых современных разработках используются электронные системы контроля проскальзывания колес, основанные на применении датчиков вращения и использовании штатных тормозов (как правило, эти системы совмещаются с антиблокировочными и противопробуксовочными).
Дисковая блокировка
Существуют две наиболее характерные конструкции дифференциалов с фрикционными муфтами. В первом применяют одну, во втором — две муфты. В первом случае фрикционная дисковая муфта 1 введена между одной из полуосей и коробкой дифференциала. Бронзовые диски установлены в шлицах гильзы 2, связанной с коробкой дифференциала, стальные диски сидят на шлицах полуоси 3. Диски прижимаются друг к другу пружинами 4. Когда оба колеса испытывают одинаковое сопротивление, весь дифференциал вращается как одно целое и трение в муфте 1 отсутствует.
Вторая конструкция представляет из себя дифференциал повышенного трения с двойными фрикционными муфтами, получивший широкое распространение на американских автомобилях.
В этой конструкции крестовина заменена двумя отдельными, пересекающимися под прямым углом осями 5 сателлитов 6. Оси 5 имеют возможность перемещаться одна относительно другой как в осевом, так и в угловом направлении, для чего их концы имеют скосы соответственно А и Б, которыми они опираются на коробку 9 дифференциала. Кроме того, в дифференциал введены промежуточные чашки 7, так же как и полуосевые шестерни, надетые на шлицы полуосей. При невращающихся сателлитах усилие к полуосям передается как и в простом дифференциале. При вращении сателлитов последние будут сдвигать концевые скосы осей 5 так, что усилие на фрикционную муфту 8, передаваемое через чашку 7, будет увеличиваться для отстающей полуоси и уменьшаться для оси, вращающейся быстрее. При этом величина подтормаживающего момента не будет постоянной, как в дифференциале с одной дисковой муфтой, а будет пропорциональна моменту, передаваемому колесами.
Для нормальной работы такого дифференциала требуется использование специального трансмиссионного масла для LSD или соответствующих присадок к обычному маслу.
Кроме того, со временем возникает необходимость регулировки из-за износа дисков.
Вязкостная блокировка
Принцип ее действия такой же, как у дисковой. Гидравлическая муфта состоит из большого числа дисков с липкими рабочими поверхностями. Благодаря свойствам особой вязкой жидкости на силиконовой основе отвердевать при нагреве диски передают крутящий момент в зависимости от разности частот вращения входных и выходных валов. Нагрев происходит, когда одна полуось начинает вращаться быстрее другой. Характерной особенностью конструкции является то, что в случае длительного буксования колес блокирующая муфта с вязкой жидкостью работает вначале мягко, а затем происходит значительный рост эффективности блокировки. В затвердевшем силиконе диски получают жесткое зацепление и полуоси блокируются. Вискомуфты не требуют обслуживания и считаются весьма надежными, однако для их продолжительной работы необходимо сохранение полной герметичности устройства.
Винтовая блокировка
Принцип ее действия таков: в обычном режиме винты (или червяки, как их называют из-за характерной формы) свободно обкатываются вокруг центральной шестерни.
В случае изменения момента винты проскальзывают в крайнее положение и фиксируются в эксцентричных пазах. Когда момент выравнивается, винты возвращаются в исходное положение. Момент срабатывания винтовых блокировок определяется профилем винтов. Такие дифференциалы мало подвержены износу (срок службы сопоставим со сроком коробки или классического дифференциала), а масло используется обычное трансмиссионное.
Кулачковая блокировка
Такая блокировка срабатывает при возникновении разности в скоростях вращения колес. Рассмотрим пример реализации дифференциала от компании Tractech. В корпусе дифференциала между парами корончатых шестерен установлены поворотные кулачки. В обычных условиях они не участвуют в работе, но, как только одно их колес начинает пробуксовывать (т.е., вращаться существено быстрее другого), кулачки поворачиваются и пары шестерен входят в зацепление, обеспечивая тем самым полную блокировку.
Блокировка выключается, когда буксующее колесо прекратит проскальзывание. Этот тип дифференциалов также довольно долговечен и не требует специальных масел.
Особенности управления
Управление автомобилем, оборудованным самоблокирующимся межколесным дифференциалом имеет некоторые особенности. В частности, автомобиль в повороте на скользком покрытии может обладать избыточной поворачиваемостью, при слишком интенсивном разгоне на смешанном покрытии возможен увод в сторону от предполагаемой траектории и т.д. Особенно это касается разработок, предлагаемых в качестве дополнительного оборудования третьими фирмами. Однако грамотное использование свойств таких дифференциалов позволяет уверенно перемещаться в сложных дорожных условиях, и существенно повышает проходимость вне дорог.
Межосевой дифференциал и его блокировки
При отсутствии межосевого разделения мощности (межосевого дифференциала или отключающего механизма) необходимо отключить передний мост, чтобы стало возможно вращение передних и задних колес с разными угловыми скоростями.
По условиям движения требуется, чтобы колеса как переднего и заднего мостов, так и колеса одного моста могли вращаться с разной частотой и проходить различные пути. Особенно характерно это для поворотов: передние колеса при повороте проходят большее расстояние, чем задние. На изменение пути колес влияют различные факторы: скольжение шин, их углы увода, давление воздуха, нагрузка на колеса, кинематика подвески. При этом очевидно, что соотношение между путями, проходимыми колесами переднего и заднего мостов, также меняется во время движения. Это обстоятельство исключает возможность применения разных передаточных чисел в главных передачах мостов для компенсации разности проходимых путей.
Колеса разных осей автомобиля, кинематически жестко связанные одно с другим, имеют при вращении одинаковые угловые скорости. На твердой поверхности дороги при движении автомобиля с приводом на все колеса (при отсутствии межосевого дифференциала) могут возникнуть условия, при которых колеса разных осей будут стараться двигаться с различными линейными скоростями, а жесткая мехаческая связь между ними станет преградой к достижению этого.
При прямолинейном движении описанное явление может быть вызвано, например, разностью радиусов качения связанных между собой колес. Качение колес в этом случае должно сопровождаться относительным перемещением точек площадки контакта шины по поверхности дороги (со скольжением или буксованием). Подобное же возможно и при одинаковых радиусах качения, но при движении по дороге с неровной поверхностью или на повороте. Возникающее в этих условиях скольжение или 6yксовaние шин сопровождается увеличеным их износом, износом механизмов трансмиссии и непроизводительной затратой энергии двигателя на движение автомобиля. Для того чтобы колеса катились без вредных сопровождающих явлений в трансмиссии, кроме дифференциалов межколесных устанавливают дифференциалы межосевые.
Однако, в условиях внедорожного движения автомобиль может лишиться подвижности в тот момент, когда колеса одного из мостов потеряют сцепление с дорогой и начнут буксовать. В такой ситуации дифференциал обычного типа будет не в состоянии передать требуемую для движения величину крутящего момента задним колесам, опирающимся на твердый грунт.
Для избежания этого на внедорожниках устанавливают межосевые дифференциалы с принудительной блокировкой. Примером подобного конструктивного решения может служить «Нива» ВА3-2121, оснащенная раздаточной коробкой с принудительно блокируемым межосевым дифференциалом.
Блокировкой пользуется водитель автомобиля для преодоления труднопроходимого участка дороги. При возвращении на шоссе межосевой дифференциал необходимо разблокировать. В современных конструкциях, кроме механического, применяются и другие приводы (пневматический, гидравлический, электрический), при этом сам процесс включения сводится к простому нажатию кнопки на панели.
Следующим шагом стало появление самоблокирующихся межосевых дифференциалов. Принципы их работы сходны с межколесными, но условия и задачи несколько другие. Так, при поворотах машины забегающим относительно корпуса дифференциала всегда будет вал, передающий момент на управляемую ось, что определяется кинематикой поворота машины с колесной формулой 4х4.
Исходя из этого, при забегании приводного вала управляемого моста коэффициент блокировки желательно иметь невысоким, а при забегании (буксовании) неуправляемого моста — несколько большим. Такой дифференциал называют самоблокирующимся с несимметричными блокирующими свойствами.
В настоящее время на легковых внедорожниках широко используются межосевые дифференциалы с автоматической блокировкой с помощью гидравлической муфты с вязкой жидкостью. Они обеспечивают оптимальную силу тяги во всех условиях движения, в связи с чем отпадает необходимость в принудительной блокировке. Есть у них и другие преимущества. Этот узел предохраняет трансмиссию от перегрузки, которая может возникнуть, например, при внезапном ударе колеса.Дифференциал, автоматически блокирующийся гидравлической муфтой с вязкой жидкостью, чутко реагирует на состояние дорожной поверхности и обеспечивает более равномерную скорость автомобиля, а также уменьшает вероятность его застревания. При торможении межосевой дифференциал такого типа предотвращает блокировку колеса одного моста относительно колеса другого, приводящую к потере устойчивости.
К тому же перераспределение избыточной тормозной силы с одной пары колес на другую значительно сокращает тормозной путь и сохраняет полный контроль над машиной.
Рассмотрим, как работает автоматически блокируемый межосевой дифференциал фирмы GKN с гидравлической муфтой. Изменение момента трения в ней рассчитано так, чтобы при маневрировании на поверхности с хорошими сцепными свойствами ( асфальт, бетон и т.д.) имелся малый момент трения между выходными валами. С ростом разности частот их вращения трение между звеньями муфты значительно возрастает. Блокировка с помощью муфты с вязкой жидкостью происходит точно в соответствии с распределением крутящего момента в межосевом дифференциале.
Испытания подтвердили, что распределение моментов между передними и задними колесами обеспечивает почти нейтральную поворачиваемость автомобиля. По легкости вождения и безопасности полноприводные автомобили с таким приводом превосходят даже переднеприводные легковые автомобили.
Однако, при всех достоинствах такого рода блокировки, необходимо отметить, что фактическое включение блокировки после начала пробуксовки колес, характерное для вискомуфты, существенно снижает шансы на успешное преодоление серьезных внедорожных препятствий в виде слабого грунта, грязи или снега, поскольку буксующее колесо способно быстро зарываться. В результате возможностей автомобиля даже с заблокированным межосевым дифференциалом может оказаться недостаточно для самостоятельного выезда.
Подключаемый передний мост
Очень многие производители внедорожников используют схему с подключаемым передним мостом (так называемый part time 4WD). В этом случае межосевой дифференциал, как правило, отсутствует, и в режиме полного привода между мостами устанавливается жесткая кинематическая связь. Производители рекомендуют подключать передний мост только в сложных дорожных условиях, когда колеса склонны к пробуксовке. Продолжительное движение в таком режиме по дорогам с твердой поверхностью вызывает повышенный износ шин и трансмиссии (в частности, в раздатках с цепной передачей перегружается цепь), повышенный расход топлива, а также ухудшает управляемость на высоких скоростях.
Для избежания этих отрицательных последствий многие контрукции предусматривают не только отключение переднего моста, но и отсоединение передних колес от полуосей. Для этого применяются колесные хабы (муфты свободного хода), которые могут быть автоматическими и ручными, рассоединение полуосей при помощи электрического или пневматического привода и т.д.
Изменяемая степень блокировки DCCD межосевого дифференциала
О статьеМеханическая коробка переключения передач с несимметричным межосевым дифференциалом с изменяемой степенью блокировки DCCD — одна из самых интересных особенностей Subaru Impreza WRX STi, ради которой многие меняют свои автомобили или ставят на уже проверенные STi коробку передач, оборудованную DCCD, проделывая при этом огромную работу и вкладывая немалые деньги. Конечно, говорить о том, что сейчас эта система стоит только у «избранных» не приходится — ей оснащаются почти все STi с 2001 года, оборудованные пятиступенчатой или шестиступенчатой МКПП.
Помимо прочего, на рынке достаточно разных контроллеров, копирующих работу заводской DCCD. Но какая разница, у кого она есть, главное – есть ли она у вас и если нет, нужна ли она вам. Несмотря на то, что многие говорят, что путь к познанию этой системы лежит исключительно через практику, все же советую вам ознакомиться и с теоретической частью. В статье освещены такие темы, как устройство, принцип и особенности работы системы DCCD, поэтому данный материал будет полезен всем, кто хочет более глубоко понять систему, быть более компетентным в обсуждениях системы и не хочет сводить свои знания только к эмпирическим.Общая информация
Система DCCD (Driver Control Center Differential) состоит из несимметричного цилиндрического дифференциала с электронно-управляемой блокировкой муфтой дискового типа, ряда датчиков и выключателей и электронного блока управления DCCD.
На данный момент существует уже несколько поколений DCCD, различающихся передаточными числами (существуют различные варианты распределения крутящего момента между передней и задней осями автомобиля: 45:55, 35:65 и 41:59) и конструкцией системы блокировки межосевого дифференциала.
Обусловленность использования несимметричного дифференциала с распределением крутящего момента в пользу задней оси заключается в попытке производителя сделать поведение автомобиля более однозначным, с «заднеприводным» характером, так как когда гоночные автомобили оснащались обычными симметричными дифференциалами, поведение автомобиля на треке при прохождении поворотов было малопредсказуемым, особенно при превышении скорости и неоднородном сцеплении колес, из-за чего автомобиль мог сорваться в снос или провалиться в занос. В данной статье рассмотрено последнее поколение системы DCCD, устанавливающееся на Subaru Impreza WRX STi с 2007 года с распределением крутящего момента в отношении 41:59. Ее отличительной чертой является наличие по мимо электромагнитной муфты механической блокировки кулачкового типа. Также, в рабочую группу датчиков был включен датчик положения рулевого колеса, благодаря которому электронный блок управления DCCD теперь имеет более полную информацию о манере вождения.
|
DCCD. 1 — электронный блок управления ABS, 2 — датчик положения рулевого колеса, 3 — электронный блок управления DCCD, 4 — электронный блок управления двигателем, 5 — межосевой дифференциал, 6 — переключатель «AUTO MANU» режимов работы DCCD, 7 — управляющий переключатель DCCD, 8 — датчик положения дроссельной заслонки, 9 — выключатель стоп-сигналов, 10 — реле DCCD, 11 — блок индикаторов DCCD, 12 — датчик замедления и бокового перемещения автомобиля, 13 -датчик включения стояночного тормоза, 14 — датчик температуры масла в заднем редукторе. |
Механическая самоблокирующаяся муфта обеспечивает блокировку до того, как в работу вступит э/м муфта.
Электромагнитная муфта состоит из механической части (пластин) и электромагнита (обмотки). Под действием электромагнитного поля, величина которого изменяется в зависимости от силы тока, подаваемой на обмотку муфты, пластины сжимаются или разжимаются, изменяя степень блокировки (от 30 до 100%).
Отличием от предыдущих вариантов конструкции муфты является изменение расположения главного фрикциона и существенное уменьшение количества рабочих дисков в пакете.
Изменение степени блокировки межосевого дифференциала, в свою очередь, изменяет соотношение распределения крутящего момента между передней и задней осями автомобиля. При заблокированном дифференциале крутящий момент распределяется в отношении 50:50 (передняя ось : задняя ось), при разблокированном, в зависимости от года выпуска автомобиля, соотношение может составлять либо 35:65 (модели до 2007 г.
Таблица. Функции электронного блока управления DCCD
| Фактор | Действие |
|
Степень открытия дроссельной заслонки |
Увеличивает или снижает степень блокировки э/м муфты в зависимости от усилия нажатия на педаль акселератора |
| Срабатывание антиблокировочной системы тормозов (ABS) | Снижает степень блокировки э/м муфты при поступлении сигнала срабатывания системы ABS от блока управления ABS |
| Нажатие на педаль тормоза | Снижает степень блокировки э/м муфты при поступлении сигнала от выключателя стоп-сигналов |
| Включение стояночного тормоза |
Разблокировка э/м муфты при поступлении сигнала от датчика включения стояночного тормоза |
| Крутой поворот | Снижает степень блокировки э/м муфты в зависимости от уровня сигнала датчика положения рулевого колеса таким образом, чтобы предотвратить занос |
| Пробуксовка | На основе сигналов от датчиков частоты вращения колес, определят величину проскальзывания каждого колеса, после чего корректирует степень блокировки э/м муфты в зависимости от проскальзывания колеса |
| Поворот |
По сигналам от датчика положения рулевого колеса и датчика бокового перемещения определяет момент поворота и управляет э/м муфтой таким образом, чтобы сохранить управляемость и устойчивость автомобилем при прохождении поворота |
| Управляющий переключатель системы DCCD | Увеличивает или снижает степень блокировки э/м муфты в зависимости от выбранного положения управляющего переключателя DCCD |
| Аварийный режим работы |
Информирует водителя о наличии неисправности в системе посредством мигания индикатора DCCD. В случае неисправности обмотки муфты, блок управления отключает обмотку и полностью «распускает» дифференциал. Если неисправность незначительная (неисправность датчиков), блок управления переходит в аварийный режим работы, при котором система работает насколько это возможно
|
| Температура масла в заднем дифференциале | Снижает степень блокировки э/м муфты при поступлении сигнала от датчика температуры масла в заднем дифференциале (температура масла свыше 150 градусов). Система вернется в заданный режим работы при снижении температуры в дифференциале до рабочего значения |
Автоматический режим работы DCCD (AUTO)
Рекомендуется для повседневной езды и удовлетворяет большинству дорожных условий. Лучший вариант для тех, кто не участвует в соревнованиях или только приступает к знакомству с системой DCCD. В автоматическом режиме электронный блок управления DCCD постоянно вычисляет оптимальный уровень блокировки межосевого дифференциала в меняющихся дорожных условиях, перераспределяя крутящий момент между передней и задней осями автомобиля в реальном времени таким образом, чтобы обеспечить оптимальный баланс показателей сцепления и маневренности автомобиля на любых видах дорожного покрытия.
На новых моделях STi режим «AUTO» имеет два дополнительных подрежима:
Режим «AUTO+»делает акцент на переднюю ось и увеличивает сцепление с дорожным полотном. Рекомендуется использовать при движении во время дождя, на дорогах, покрытых льдом или снегом, грунтовых дорогах и т.д.
Помните, что в автоматическом режиме блок управления DCCD использует информацию со множества датчиков, дающих исчерпывающее представление о манере вождения и изменениях дорожных условий, поэтому реакция DCCD гораздо быстрее реакции большинства профессиональных водителей и спортсменов.
Алгоритм работы системы DCCD в автоматическом режиме при прохождении поворота
Когда автомобиль приближается к повороту и водитель отпускает педаль акселератора/нажимает педаль тормоза, электронный блок управления DCCD фиксирует момент начала замедления автомобиля и максимально снижает степень блокировки межосевого дифференциала (вплоть до его полной разблокировки), что обеспечивает лучшую маневренность при вхождении в поворот.
В повороте, блок управления, пропорционально значению ускорения бокового перемещения и степени открытия дроссельной заслонки (положению педали акселератора), управляет степенью блокировки дифференциала таким образом, чтобы сохранить контроль и устойчивость автомобиля при прохождении «пика» поворота.
Когда автомобиль начинает выравниваться после прохождения кульминации поворота, блок управления DCCD увеличивает степень блокировки дифференциала, чтобы предотвратить повторный занос и сохранить динамику.
При выходе из поворота дифференциал почти полностью заблокирован, чтобы максимально увеличить сцепление с дорогой и позволить максимально быстро разогнать автомобиль.
Данная схема работы DCCD делает движение автомобиля в повороте и заносе более предсказуемым, с более стабильным сцеплением и заметно снижает потери скорости и времени при прохождении поворота, в чем, в принципе, и состоит главная задача DCCD.
Алгоритм работы DCCD в автоматическом режиме при прохождении поворота.
Ручной режим работы DCCD (MANU)
Предназначен для водителей, профессионально занимающихся автоспортом, для использования исключительно в различных видах гонок и соревнованиях, проходящих на закрытых трассах и полигонах. Не предназначен для использования на дорогах общего пользования и водителями, не обладающими достаточным уровнем навыков спортивного вождения. Помните, неправильное обращение с системой DCCD опасно как для вас и вашего автомобиля, так и для окружающих, поэтому все эксперименты с управлением автомобилем, оборудованным DCCD, должны проводиться на специально оборудованных площадках.Имеет шесть фиксированных ступеней блокировки межосевого дифференциала, переключение между которыми возможно в любое время при помощи управляющего переключателя DCCD, при этом водитель должен самостоятельно контролировать все изменения условий движения и своевременно устанавливать необходимую степень блокировки дифференциала.
На практике, управление DCCD в ручном режиме в целом сводится к копированию поведения системы в автоматическом режиме с тем лишь различием, что водитель вносит в ее работу «настройки», обусловленные личным опытом.
Поэтому к экспериментам с ручным режимом управления DCCD можно приступать только после того, как вы поймете поведение вашего автомобиля в автоматическом режиме DCCD. В крайнем верхнем положении управляющего переключателя DCCD э/м муфта заблокирована и момент распределяется в отношении 50:50. Для этого режима характерны высокая устойчивость и приемистость. Автомобиль более предсказуем, но режим эффективен только на прямых участках дороги. В поворотах автомобиль будет стремиться «распрямить» траекторию.
В крайнем нижнем положении управляющего переключателя DCCD э/м муфта разблокирована и межосевой дифференциал передает крутящий момент в отношении 35:65 (или 41:59 для моделей с 2007 г.). Автомобиль более маневренный. Эффективно использовать при входе в поворот, однако после прохождения «пика» поворота возможен повторный занос, что обусловлено разницей в сцеплении передних и задних колес. В промежуточных положениях управляющего переключателя DCCD перераспределение крутящего момента двигателя происходит согласно приведенной ниже таблице.
Универсального ответа, со всеми тонкостями, как пользоваться этими промежуточными положениями, нет и попытка привести какой-либо шаблон может ввести вас в заблуждение. Выбор необходимой ступени блокировки межосевого дифференциала индивидуален для разных ситуаций и зависит от многих факторов, вплоть до состояния резины (мягкости, давления, износа), поэтому можно посоветовать лишь еще раз ознакомиться с принципом работы системы в автоматическом режиме и быть предельно внимательным и осторожным при езде в ручном режиме.
Таблица. Распределение крутящего момента двигателя в зависимости от положения управляющего переключателя DCCD в ручном режиме работы.
Заключение
Теперь о заблуждениях. DCCD не делает ваш автомобиль ни заднеприводным, ни, тем более, переднеприводным. Еще раз посмотрите на распределение крутящего момента по осям в зависимости от степени блокировки дифференциала — оно изменяется в незначительном диапазоне от 35:65 (41:59) до 50:50. Важно понимать, что прямо пропорциональной зависимости между изменением степени блокировки межосевого дифференциала и перераспределением крутящего момента между осями автомобиля нет.
Все остальное — это, в лучшем случае, фантазии, в худшем — техническая безграмотность и незнание своего автомобиля. Можно говорить, что в разных режимах DCCD у автомобиля проявляются свойства, напоминающие в той или иной степени переднеприводные или заднеприводные автомобили, но не более. Далее. Не забывайте, что блокировка дифференциала осуществляется посредствам двух муфт, при этом управление возможно только одной из них. Поэтому говорить о том, что DCCD позволяет полностью заблокировать (т.е. постоянно распределять момент 50:50) некорректно и даже неправильно. Э/м муфта может обеспечить только 70% блокировки, в то время как остальные 30% остаются на долю самой обычной муфты LSD, работа которой зависит лишь от разницы частоты вращения передних и задних колес.
И в заключение, несколько советов и замечаний, подчеркнутых из руководств по эксплуатации и сервисных бюллетеней от производителя:
-
Во избежание скрежета и вибрации со стороны межосевого дифференциала при маневрировании с малой скоростью, когда межосевой дифференциал заблокирован, необходимо разблокировать дифференциал или перевести управление блокировкой дифференциала в автоматический режим.
- Не изменяйте степень блокировки межосевого дифференциала при пробуксовке колес.
- «Распускайте» дифференциал при остановке автомобиля или если используется «докатка».
- При необходимости буксировки автомобиля при помощи троса установите рычаг переключения передач в нейтральное положение, включите ручной режим управления DCCD и установите колесико DCCD в самое нижнее положение (разблокируйте дифференциал).
Волков Михаил
© Легион-Автодата
Что делает блокировка дифференциала?
Возможно, вы не знаете, что делает все в вашем автомобиле, но мы здесь, чтобы помочь.
Мы заглянули под пол, чтобы понять, что дифференциал делает для вас на дороге и вне ее.
ПОЧЕМУ У АВТОМОБИЛЕЙ ЕСТЬ ДИФФЕРЕНЦИАЛ?
Когда автомобиль поворачивает за угол, каждое из колес должно вращаться с разной скоростью. Это связано с тем, что путь, пройденный внешними колесами, немного длиннее, чем путь, пройденный внутренними колесами.
Автомобиль делает это с помощью дифференциала или «дифференциала».
ПОЧЕМУ ПОМОГАЮТ БЛОКИРОВКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ?
Принцип работы дифференциала при прохождении поворотов заключается в освобождении одного колеса и передаче всей мощности на «колесо наименьшего сопротивления». Другими словами, колесо, которое легче всего вращается двигателю. Это логичный метод на твердых ровных поверхностях. Но когда дело доходит до вождения по бездорожью, это может вызвать несколько проблем.
Если вы едете по особенно неровной или скользкой дороге, как минимум одно колесо может проскальзывать или подниматься в воздух. Вот где это «колесо наименьшего сопротивления» работает против нас, полноприводников. Поскольку колесо бешено вращается в воздухе или на скользкой поверхности, дифференциал распознает, что это гораздо легче вращать, чем тот, который прочно цепляется за землю. Поэтому колесо с тягой, которая потенциально могла бы нас выгнать, остается без мощности, а противоположное ему колесо бесполезно крутится.
Вот тут-то и вступает в игру мощная блокировка дифференциала! При включении блокировки дифференциала, будь то заводская стандартная установка или установка после продажи, дифференциал «запирается» и начинает равномерно управлять обоими колесами. Это позволяет не только колесу без сцепления продолжать крутиться в надежде набрать сцепление с дорогой, но и, что более важно, начинает вести хорошо заземленное колесо.
ПОЧЕМУ МЫ НЕ ВСЕГДА ЕЗДИМ С ЗАБЛОКИРОВАННЫМИ ДИФФЕРЕНЦИАЛАМИ?
Помните изначальную функцию дифференциала на дороге для поворотов? Ну это относится и к бездорожью. Хотя блокировка дифференциала отлично подходит, когда мы теряем сцепление с дорогой, она часто может бороться против нас, когда нам нужно повернуть для следующего препятствия. Поэтому всегда важно использовать блокировку дифференциала только тогда, когда это необходимо, и везде, где это возможно, позволять дифференциалу выполнять свою работу.
НУЖНА ЛИ МНЕ БЛОКИРОВКА ДИФФЕРА ДЛЯ ПОЕЗДКИ 4X4ING?
В большинстве случаев на бездорожье блокировка дифференциала не требуется.
Иногда ответ на пробуксовку колеса может быть таким же простым, как вернуться назад и попробовать новый путь, положить Maxtrax или другие предметы под колесо для улучшения сцепления или просто выломать спасательное снаряжение или лопату и пройти по старинке. Тем не менее, поскольку многие современные автомобили предлагают блокировку дифференциала в стандартной комплектации или в качестве дополнительной опции, наличие этой волшебной кнопки под рукой может стать простым способом увидеть больше красивых мест Австралии на открытом воздухе с меньшими хлопотами.
Если вам нужна дополнительная информация, команда Motorama всегда рада рассказать вам об особенностях ваших автомобилей. И помните, если вы берете машину в поездку на праздники, всегда полезно обратиться к нашей экспертной сервисной команде, чтобы убедиться, что все работает гладко, прежде чем отправиться в путь (или по бездорожью!)
Заказать услугу
Найти на складе
Добавление блокировки заднего дифференциала
Необходимо знать
Время: 4 часа.
Стоимость: См. ниже.
Сложность: 3 из 5
Модели: Defender 90, Defender 110/130 (спереди), Discovery 1, Discovery 2 (спереди и сзади), классический Range Rover (с 24 шлицами спереди и сзади).
Необходимые инструменты: Набор торцевых головок, гаечные ключи, зажимы для труб фильтра, отвертка, паяльник, инструмент для зачистки и обжима проводов, две осевые стойки, домкрат/гидравлический автомобильный подъемник, монтировки, тепловые пушки, дрель, силиконовый пистолет, проволочная щетка, 100 Нм. динамометрический ключ, очиститель тормозов, фиксатор резьбы, замораживающий спрей и спрей для обслуживания.
Детали и стоимость: Terrafirma E Locker, TF450, от 700 фунтов стерлингов; Подшипники RTC3095 (x2), 5,53 фунтов стерлингов каждый.
Безопасная работа:
• Надевайте защитные очки при работе под транспортным средством.
• Всегда устойчиво поддерживайте автомобиль на подставках с соответствующими характеристиками, никогда не полагайтесь на домкрат.
• Дифференциал тяжелый; соблюдайте осторожность, чтобы избежать травм от перенапряжения и риска его падения. Подумай, прежде чем поднимать.
• Надевайте защитные очки при снятии и установке пружинных зажимов.
• Используйте правильный инструмент для правильной работы.
• Если вы сомневаетесь, обратитесь к профессионалу.
Спасибо: Эдди Прискотту и Terrafirma, а также This is Your Garage за их квалифицированную помощь.
terrafirma4x4.com
Одной из причин превосходных внедорожных способностей Land Rover является блокируемый межосевой дифференциал. Выбираемый вручную или автоматический через вязкостную муфту (как на Range Rover после 1989 года), это простой и эффективный инструмент для дополнительной тяги. Блокировка центрального дифференциала проведет вас на удивление далеко по пересеченной местности, но если вы хотите проехать еще дальше по труднопроходимой местности, вам необходимо установить блокируемые дифференциалы в сами оси.
Таким образом, с заблокированными центральным, передним и задним дифференциалами вы гарантированно получаете четыре колеса с постоянным приводом.
Полная комплектация, вероятно, входит в список пожеланий самых увлеченных внедорожников , гонящихся за максимальной постоянной тягой. В действительности установка блокируемого дифференциала на задней оси в большинстве случаев обеспечивает достаточное дополнительное сцепление. Постоянно вращающиеся колеса, обеспечиваемые блокировкой осевого дифференциала, означают, что для преодоления препятствия может потребоваться меньшая инерция, что снижает нагрузку или риск повреждения автомобиля и трансмиссии.
Здесь мы устанавливаем один из самых простых блокируемых дифференциалов Terrafirma E Locker. Имея электрическое управление, новый дифференциал просто заменяет существующий, и для его работы требуется только электроэнергия. Постоянный рабочий день, это легко можно сделать на основе DIY. Установка проста, помогает понимание настройки предварительной нагрузки подшипника и, возможно, опыт работы с неприятными креплениями, с которыми можно столкнуться.
Можно выполнять работу на подъездной дорожке при условии, что автомобиль можно безопасно и устойчиво поддерживать на твердой, ровной поверхности, и что вы можете выдвигать и задвигать дифференциал вручную. Но работа проще на гидравлическом лифта, как показывает Эдди Прискотт из Terrafirma, арендовав мастерскую с лифтом в This Is Your Garage, недалеко от Абингдона (thisisyourgarage.com).
Мы устанавливаем рундук сзади на Discovery Td5 Metropolis 2002 года выпуска, но принципы одинаковы при установке спереди или сзади, на Defender или любую другую модель, указанную на панели «Необходимо знать».
Как работает блокировка дифференциала
Межосевой дифференциал — это всего лишь один из компонентов главной передачи, размещенный внутри корпуса. Это связующее звено между зубчатым венцом (к которому оно прикручено болтами) и двумя полуосями оси. В стандартной комплектации Land Rover имеют открытые дифференциалы в осях, которые всегда позволяют полуосям оси вращаться с разной скоростью, например, при прохождении поворотов.
Это важно на дороге, но может создать проблему в определенных условиях бездорожья, когда сцепление с дорогой затруднено.
Давайте представим, что у нас есть Defender, припаркованный левыми передними и задними колесами на мягкой грязи или льду, а двумя правыми колесами на сухой трассе. При дроссельной заслонке привод будет принимать наименьшее сопротивление через межосевой и межосевой дифференциалы, и весь крутящий момент будет передаваться на колеса по грязи, которые затем вращаются, не двигая автомобиль. Даже с заблокированным центральным дифференциалом крутящий момент все равно будет проходить через каждый осевой дифференциал на колеса в грязи, которые снова вращаются, не двигая автомобиль.
Блокируемый межосевой дифференциал блокирует привод через шестерни внутри дифференциала, то есть привод идет на обе полуоси одинаково и постоянно. В нашем воображаемом сценарии движения по грязи или льду с блокируемым дифференциалом, включенным, скажем, в заднюю ось, оба задних колеса будут вестись одинаково, а правое заднее колесо на сухой трассе будет иметь сцепление с дорогой и двигать автомобиль вперед независимо от того, левого колеса без сцепления.
В шкафчике Terrafirma E используется электромагнит, толкающий штифты для блокировки четырех шестерен. Щелкнуть выключателем, и питание подается на электромагнит, зацепляя штифты. Это просто, но невероятно эффективно. Деактивируйте блокировку с помощью переключателя, и возвратные пружины снова заставят E Locker вернуться к открытому дифференциалу.
Извлечение дифференциала в сборе
Комплект: Блок дифференциала Terrafirma E Locker просто заменяет стандартный (открытый) дифференциал.
Он поставляется со жгутом проводов, скобой блокировки сцепления и переключателем на приборной панели.
Слейте масло из дифференциала: Во-первых, с ½-дюймовым приводом, убедитесь, что заливная пробка открутится. Как только вы убедитесь, что это так, открутите сливную пробку и слейте жидкость в поддон для сбора.
Туго натянутая резьба: Отсоедините соединительное звено, затем отвинтите скобу гармонического балансира.
Резьба соединительного звена обычно подвергается коррозии. Доза замораживающего спрея поощряет это.
Задний карданный вал: Отсоедините крепления заднего карданного вала, затем надежно свяжите трос, стараясь не защемить тормозную магистраль, магистраль ACE или датчик высоты (если он установлен).
Карданные валы: Снимите оба задних колеса. Чтобы снять дифференциал, нам нужно отсоединить карданные валы от дифференциала. Мы делаем это на D2, отвинчивая ступицы от оси.
Гайки ступицы: Крепления ступицы находятся внутри узла. Они могут быть упрямыми, но обычно выходят наружу. Используйте шестигранную головку, убедившись, что она хорошо сидит на голове.
Тормоза выключены: Далее идут крепления суппорта. Используйте правильную шестигранную головку на 6 мм и ломающую планку для управления. Они могут округляться. Если они это сделают, попробуйте гнездо следующего размера вниз.
Классическая проблема: Следующим отрывается тормозной диск. Одиночное крепление крейцкопфа может быть закруглено. Удар отбойным молотком обычно их уговаривает. Замените, если есть сомнения.
Это далеко: Осторожно постучите или выньте ступицу из оси. После разъединения вытяните его ровно настолько, чтобы отсоединить шлицы от дифференциала. Не порвите резиновое уплотнение.
Повторите, тогда все хорошо: Повторите для другой стороны, тогда вы готовы вытащить дифференциал. Открутите болты, крепящие дифференциал к корпусу моста. Дифф тяжелый. Предупредите и будьте осторожны.
Возьмите груз: При необходимости используйте помощника. Когда будете готовы, возьмите на себя вес дифференциала и переместите его вперед. Если он не двигается, вы недостаточно выдвинули карданный вал.
Установка блокируемого дифференциала
Теперь на стенде: Закрепив узел главной передачи в тисках, мы сначала отмечаем крышки подшипников.
Они различаются по сторонам, поэтому пробивайте идентификационные метки на держателях и крышках с каждой стороны.
Колпачки сняты: Снимите колпачки и постучите наружу стопорный пружинный штифт (вверху в центре) заподлицо с поверхностью колпачка, готовый к повторной установке. Будьте осторожны, чтобы не повредить штифт.
Вперед и вперед: Сборка выдвигается из держателя. Дифференциал — единственная деталь, которую мы заменяем, отделяя ее от большого зубчатого венца. Однако в этом есть хитрость.
Открутить, нажать: Открутить болты, затем снять зубчатый венец с дифференциала. Этот кран потому, что он плотно прилегает, что, как вы понимаете, создает проблему с его повторной установкой.
Денежный выстрел: Старый и новый. Вы можете видеть, что блокировка дифференциала — это прямая замена плюс подача питания. Однако зубчатый венец еще не упадет на новый дифференциал.
Носите защитные очки: Сначала снимаем электромагнитную муфту, удерживаемую тарельчатой пружиной. Ослабьте конец с помощью отвертки, затем поверните его и снимите муфту.
Содержание продолжается после рекламы
Посадка с натягом: Очистите зубчатый венец очистителем тормозов, высушите его, затем нагрейте. Это расширяет механизм достаточно, чтобы облегчить переоснащение. Две тепловые пушки и 15 минут делают свое дело.
Горячее: Очистив крепежные болты и нанеся резьбовой фиксатор, готовый к установке, и надев сварочные перчатки, опустите кольцо на дифференциал. Этот идет прямо как шарм.
Охладите: Дайте остыть, пока тепло рассеивается в новом дифференциале, затем установите два противоположных болта на зубчатый венец, чтобы он зафиксировался прямо. Установите оставшиеся болты с моментом затяжки 70 Нм.
Теперь муфта: Установите на место электромагнитную муфту, затем закрепите, установив тарельчатую пружину.
Вставьте его в фиксирующую выемку, затем обойдите. Дифф почти готов.
Подшипник вниз: Лучше всего использовать новые подшипники, как и выбор качественной марки. Постучите по ним молотком и мягким пробойником, постукивая по центру.
Отверстие сверху: В корпусе необходимо отверстие диаметром 12 мм для блока питания. Используйте центрирующие кернеры, затем просверлите пилотное отверстие, постоянно увеличивая его диаметр, чтобы получить требуемые 12 мм.
Следите за чистотой: Во время сверления нам не нужна стружка внутри корпуса. Вы можете использовать бумажную салфетку, чтобы собрать стружку, но убедитесь, что все следы удалены.
Заполните зазор: Протяните проводку и закрепите втулку в новом отверстии. Это может быть тесно; поощряйте его, но не рвите. Капля силикона запечатывает центр.
Сборка: Тщательно очистив все детали, опустите новый дифференциал с коронной шестерней на подшипники картера.
Затем крышки подшипников садятся, но не прикручиваются болтами.
Установка люфта: Установите люфт шестерни, затянув регулятор подшипника на ощупь (официально 0,10 мм при использовании DTI), затем постучите по стопорному штифту. Кронштейн фиксатора сцепления проходит под головками болтов.
Выполнено: После окончательной проверки болты крепления крышек подшипников затягиваются с моментом 85 Нм. Теперь мы готовы установить узел блокировки дифференциала на кожух моста.
Установка дифференциала в сборе
Facetime: Сопрягаемая поверхность кожуха оси очищена проволочной щеткой, а затем вытерта до пятен. Снаружи крепежных отверстий уложен большой валик силикона, готовый к установке дифференциала.
Подъем и втягивание: Сборка имеет большой вес, поэтому при хорошей покупке агрегата поднимите ее и устойчиво направьте на ось.
Полезен удобный фиксирующий болт.
Крепления: Соединение прикручивается болтами, затем устанавливаются карданный вал, гармонический балансир и тяга. Заполните устройство маслом, и с грязными деталями покончено.
Порядок снятия: Установите на место ступицы, тормозные диски, суппорты и опорные катки. Хорошей практикой является нанесение резьбового фиксатора на крепления ступицы и тормоза. Но не на шпильках…
Подключение электрической системы
Электрика далее: Подсоедините ткацкий станок к дифференциалу, затем проденьте его вперед поверх направляющей шасси, закрепите от всего вращающегося или горячего, затем внутрь через проходную втулку на перегородке .
В кабину: Нужен провод зажигания, провод подсветки выключателя и заземление. Жгут проводов подведен к блоку предохранителей Discovery для подключения.
Урок аккуратности: Адам Лакетт из VolksTechnics подключается к электрике, показывая, как профессионалы выполняют такую работу.
Несколько минут со счетчиком, и подходящие каналы подтверждены.
Источник освещения: Освещение выключателя блокировки дифференциала берется из источника освещения выключателя заднего стеклоочистителя/омывателя на нактоузе (активируется при включенных фарах дальнего света).
Аккуратное сращивание: Сращивание с кабелем переключателя стеклоочистителя нактоуза для питания освещения. Изоляция имеет полосатую структуру, а перед пайкой провода механически соединяются скруткой.
Прекрасная работа: Капля припоя, и готово прочное, надежное и безопасное соединение, готовое к изоляции. Он не будет вибрировать, тереться или отделяться. Ваши паяные соединения такие аккуратные?
Под напряжением и заземлением: Обнаружено свободное резьбовое отверстие для болтового соединения кабеля заземления. Для питания зажигания дифференциала выбрана цепь зажигания между блоком предохранителей и замком зажигания.