29Мар

Самоблокирующийся дифференциал принцип работы: Самоблокирующийся дифференциал — принцип работы (видео)

Содержание

Самоблокирующийся дифференциал - принцип работы (видео)

Дифференциал – это  специальное механическое устройство, которое является элементом передачи, позволяющее распределять крутящий момент между осями. Чтобы хорошо понять, для чего нужен дифференциал, следует рассмотреть следующую ситуацию.

 

При прохождении поворота колеса, которые двигаются по внешнему и по внутреннему радиусу имеют разный путь прохождения поворота. Без дифференциала колеса бы имели одинаковую частоту вращения, что привело бы к немедленному заносу автомобиля на повороте, так как одно из колес начнет попросту буксовать. Дифференциал, ввиду своей конструкции, позволяет распределить вращающий момент таким образом, чтобы колесо, которое движется по внутреннему радиусу, получало как можно меньшую энергию вращения, а колесо, которое движется по внешнему радиусу, наоборот, имело большую скорость вращения. Это позволяет автомобилю равномерно входить в любой тип поворота, снижая шансы возникновения заноса к минимуму.

Дифференциал нашел широкое применение в редукторе заднего моста (актуально на автомобилях с задним приводом), в коробке переключения передач на автомобилях с передним приводом и сразу в трех элементах полноприводного автомобиля: редукторы переднего и заднего моста и раздаточной коробке передач. Редукторы мостов сами по себе являются дифференциалами.

Дифференциалы, в зависимости от расположения, подразделяются на: межосевые (располагаются в раздаточной коробке) и межколесные (располагаются в редукторах заднего моста).

Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

В процессе езды наблюдается сразу три режима работы дифференциала:

1. Прямолинейное движение. При движении по прямой линии колеса автомобиля получают от дифференциала равную энергию, так как получают равное сопротивление дорожного покрытия. Сателлиты, проходя специальные полуосевые шестерни, выполняют передачу крутящего момента на колеса в абсолютно равном соотношении. В связи с тем, что сателлиты, расположенные на осях не получают вращающего момента, эти шестерни вращаются с одинаковой угловой скоростью. Получается, что частота вращения каждой шестерни будет равно частоте вращения шестерни ведомой передачи.

2. Движение в повороте. Колесо, которое выполняет перемещение по внутреннему радиусу поворота, встречает наибольшее сопротивление дорожного покрытия. Шестерня, расположенная на полуоси этого колеса начинает замедляться, и сателлиты начинают вращаться вокруг своей оси, при этом, они увеличивают скорость вращения шестерни на полуоси колеса, которое передвигается по внешнему радиусу. Таким образом, получается, что крутящий момент на разных колесах распределяется в одинаковом соотношении.

3. Движение по скользкой дороге. Этот режим работы очень напоминает прохождение поворотов. Только в этом случае колеса могут располагаться прямо. Если одно колесо находится на льду, а второе на асфальте, то вся вращающая энергия передается на колесо, которое оказалось на скользком покрытии. Колесо, которое стояло на асфальте, встречает большое сопротивление и не вращается. Принцип действия дифференциала такой же, как и при прохождении поворота.

Последний режим работы является главным недостатком дифференциала, так как автомобиль становится обездвиженным. Решением данной проблемы стало изобретение блокирующегося дифференциала, чтобы увеличить проходимость автомобиля в ситуациях, когда одно колесо начинает буксовать.

Блокировка дифференциала

Блокировка дифференциала используется в исключительных случаях. Таковыми могут являться участки дороги с неровным или скользким дорожным покрытием, где вращение колес должно быть абсолютно одинаковым. Блокировка дифференциала может быть ручной (примером может послужить автомобиль «Нива», где на раздаточной коробке установлен специальный рычаг управления блокировкой дифференциала) и автоматической, так называемая самоблокирующаяся. Блокировка дифференциала, чаще всего, используется на автомобилях повышенной проходимости.

Самоблокирующийся дифференциал (автоматическая блокировка). Виды самоблокирующихся дифференциалов.

Самоблокировка дифференциала является промежуточным звеном между полной блокировкой и свободным дифференциалом. Блокировка осуществляется при наличии следующих условий:

1. Появилась разница угловых скоростей колес.

2. Появилось разные крутящие моменты.

На основе этих условий самоблокировка дифференциала подразделяется на два вида:

  • Speed sensitive – блокировка осуществляется при появлении разницы угловых скоростей колес.
  • Torque sensitive – срабатывает при наличии разницы между крутящими моментами на полуосях.

Если одно из колес испытывает повышенное сопротивление дорожного покрытия, то его полуосевая шестерня начинает вращаться медленнее, относительно корпуса. Связанный с ним сателлит зацепляется и выполняет передачу вращения сателлиту из левого ряда, который, в свою очередь, передает вращение на левую полуосевую шестерню. Таким образом, обеспечивается разность угловых скоростей в труднопроходимом участке дороге. Из-за разности крутящих моментов, возникающих на колесах, появляются радиальные и осевые силы, которые, в свою очередь, прижимают соответствующие сателлиты и шестерни к корпусу. С помощью этого обеспечивается неполная блокировка, и колесо, которое встретило сопротивление дороги, получает дополнительную энергию. Таким образом, обеспечивается повышенная проходимость автомобиля на труднопроходимых участках.

Плюсы и минусы самоблокировки

Очень серьезным недостатком самоблокировки является его неуместное срабатывание. Дифференциал блокируется даже в тех случаях, когда это совсем нецелесообразно. Примером этому может послужить крутой поворот, где автомобиль может запросто войти в занос. В этом случае выигрывает ручное включение блокировки, когда водитель сам принимает решение, если колеса начинают буксовать.

Однако, у самоблокировки есть и достоинства. Во-первых, это улучшение проходимости автомобиля в любом случае. Во-вторых, конструкция такого дифференциала проста, имеет низкую стоимость, упрощает процесс монтажа и снижает риск его поломки, в результате неопытного обращения. В-третьих, процесс включения и отключения полностью автоматизирован, и не нуждается в осуществлении контроля.

Видео - Дифференциал червячного типа

Как работает самоблокирующийся дифференциал и как он влияет на управляемость автомобиля

Самоблокирующийся дифференциал: история, технические данные, видео

Может этой технологии и 80 лет, но ее эффективность доказана временем и показателями прироста производительности, который говорит сам за себя

 

Смотрите также: Как работают разные типы дифференциалов

 

Загляните под любой современный автомобиль, и скорее всего, вы обнаружите там самоблокирующийся дифференциал. Устройство, разработанное для равномерного распределения мощности между полуосями колес. Схема получила широчайшее распространение благодаря качеству передаваемого с двигателя крутящего момента, равномерному разделению передаваемой между приводами мощности и возможности улучшения технических характеристик девайса. Этот тип дифференциала можно встретить как на спортивных автомобилях типа Mazda MX-5, так и на полноприводных внедорожниках типа Land Rover.

 

Краткое видео от одного из ведущих мировых автоизданий Auto Express даст нам представление и более подробную информацию о технологии самоблокирующегося дифференциала, его истории и преимуществах перед другими схожими технологиями.

 

Отдельно скажем, что дифференциалы с функциями самоблокировки позволяют дать ведущим колесам некоторую свободу, при этом они способны полностью ограничить мощность, идущую на одно из колес, уменьшая пробуксовку и позволяя добиться большего сцепления с дорогой.

 

История появления самоблокирующегося дифференциала

Данный тип дифференциала был разработан в 1930-х годах на полях скоростных сражений гоночной серии Формула 1 конструкторами компании Auto Union и главной целью созданной технологии, как и в наши дни являлось уменьшение пробуксовки колеса при экстремальных значениях мощности на полуоси путем возможности выходных валом вращаться с разным скоростями, в тоже время уменьшая разницу в этих скоростях.

 

Как работает самоблокирующийся дифференциал?

Самоблокирующийся дифференциал совмещает две концепции- свободную и блокируемую систему дифференциалов. Он способен функционировать большую часть времени как обычный дифференциал, а в нужный момент автоматически блокироваться, когда происходит проскальзывание одного из колес. Блокировка достигается с помощью вязкостной муфты или фрикционной муфты, или сложной системы гидророторного типа. В военных автомобилях ставятся зубчатые или кулачковые самоблокирующиеся дифференциалы.

 

Дифференциал данного типа встречается как на заднеприводных автомобилях, так и на переднеприводных машинах.

 

На полноприводных внедорожниках система, пришедшая из спорта, дает неожиданные преимущества и раскрывается по новой, с другой стороны, повышая проходимость машины путем перераспределения крутящего момента между каждым из колес автомобиля и стабилизируя движение автомобиля на скользкой поверхности.

 

Неоспоримые преимущества механического дифференциала особенно хорошо видны на фоне его электронных заменителей.

 

Есть у самоблокирующихся дифференциалов и свои недостатки

 

Чисто механические дифференциалы повышенного трения являются реактивными. То есть, они не блокируются, пока не произошла пробуксовка колеса.

Таким образом некоторые компании переходят на симбиоз механико-электрические самоблокирующиеся дифференциалы с электронным управлением преимущества которого состоят в том, что повышается тяга в повороте, и степень блокировки дифференциала можно мгновенно поднастроить под постоянно меняющиеся условия движения автомобиля.

 

Например, если компьютер определяет, что в повороте у автомобиля избыточная поворачиваемость, он может сильнее заблокировать дифференциал, чтобы стабилизировать автомобиль.

 

Недостатки, как и в обычном дифференциале ограниченного скольжения, крутящий момент смещен в сторону более медленно вращающегося колеса.

Самоблокирующиеся дифференциалы автомобилей.


Самоблокирующиеся дифференциалы




Один из главных недостатков конических дифференциалов – ухудшение проходимости автомобиля из-за вероятности пробуксовки ведущих колес, когда левое и правое колеса перемещаются по участкам дорожного покрытия с разными сцепными свойствами. Принудительная жесткая блокировка дифференциала, применяемая в конструкции многих автомобилей, не лишена недостатков, которые подробнее описаны здесь, поэтому в конструкции трансмиссии современных автомобилей, предназначенных для движения по неблагоприятным дорогам, часто используют дифференциалы, автоматически распределяющие крутящий момент между полуосями ведущего моста в зависимости от дорожных условий.

Такие дифференциалы называют самоблокирующимися.

Самоблокирующиеся дифференциалы позволяют частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышают проходимость автомобиля и его управляемость при движении по плохим дорогам, улучшают динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, не требуют дополнительных усилий от водителя (название «самоблокирующийся» говорит само за себя) и взаимозаменяемы со стандартными дифференциалами.
Полной блокировки колес в таких дифференциалах не наступает, поэтому нагрузки на полуоси не столь критичные, как у дифференциалов с принудительной блокировкой.
Самоблокирующиеся дифференциалы автоматически снимают блокировку полуосей при сбросе газа при прямолинейном движении, когда выравниваются скорости полуосей.
Самоблокирующиеся дифференциалы не лишены и недостатков, среди которых можно отметить основные: ухудшается управляемость автомобиля (особенно если блокировка включена на переднем мосту), увеличиваются нагрузки на узлы и агрегаты трансмиссии (особенно на коробку передач, карданную передачу и полуоси).

Ниже описаны наиболее распространенные типы самоблокирующихся дифференциалов, применяемые в конструкции современных автомобилей.

***

Фрикционный дисковый дифференциал

Фрицкионный (дисковый) самоблокирующийся дифференциал включает пакет фрикционных дисков (фрикционную муфту), установленный между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней. При прямолинейном движении автомобиля корпус дифференциала вращается синхронно с обеими полуосями, но как только возникает разница в скоростях вращения корпуса и одной из полуосей, на отстающее колесо подается дополнительный момент благодаря наличию трения в пакете дисков.
Другими словами, когда дифференциал пытается передать одной полуоси чрезмерный крутящий момент (колесо попало на лед и сопротивление кручению очень мало), сила трения между дисками препятствует возникновению большой разницы. Разумеется, если величина момента превысит силу трения в дисках, вращение все равно перераспределится на ось, которая вращается с меньшим сопротивлением.
Недостатком такого дифференциала является усиленный износ дисков и необходимость использовать специальные смазочные материалы, иначе диски быстрее засаливаются и блокировка перестает работать.

***

Вязкостная муфта

Вязкостная муфта (вискомуфта) состоит из набора близко расположенных друг к другу перфорированных дисков, одна половина которых соединяется с помощью выступов с внутренней ступицей муфты, а вторая наружными выступами с корпусом.
Между дисками находится силиконовая (кремнийорганическая) жидкость высокой вязкости. Валы муфты могут свободно вращаться с небольшой разницей в угловых скоростях, но, если разница в скоростях увеличивается, жидкость внутри муфты густеет, начинает действовать как твердое тело и предотвращает чрезмерное проскальзывание дисков. Возникающий блокирующий момент обусловлен свойствами вязкой жидкости. Если в качестве дифференциала использовать такую муфту, она будет перераспределять крутящий момент так, что большая его часть будет поступать на колеса, вращающиеся с меньшей скоростью.

К недостаткам вязкостной муфты следует отнести инертность ее блокировки - муфта срабатывает с запаздыванием. Неизбежный нагрев жидкости в муфте, который происходит при проскальзывании дисков, приводит к изменению ее характеристик. Существенным недостатком таких устройств является их влияние на процесс торможения, поскольку при резком торможении может произойти одновременное блокирование всех колес автомобиля.
При использовании вязкостных муфт в трансмиссиях автомобилей с антиблокировочными тормозными системами приходится применять дополнительные устройства для разблокирования муфт при торможении.

***



Гидророторный самоблокирующийся дифференциал

Гидророторный (героторный) самоблокирующийся дифференциал (Gerodisk или Hydra-lock) - конструктивно и принципиально похож на фрикционный самоблокирующийся дифференциал, только между шестерней полуоси и корпусом дифференциала имеется, помимо фрикциона, масляный насос с поршнем.
При возникновении разницы угловых скоростей полуоси и корпуса, поршень нагнетает масло и сжимает фрикцион, который, в свою очередь, блокирует шестерню полуоси с чашкой дифференциала, перераспределяя крутящий момент на отстающую полуось за счет возникшей силы трения.

***

Зубчатый (шестеренный) самоблокирующийся дифференциал

Такие дифференциалы еще называют червячными или винтовыми. Работа зубчатого самоблокирующиеся дифференциала основана на свойстве червячной пары расклиниваться и блокировать полуоси при определенном соотношении крутящих моментов. Дифференциал блокируется из-за разности крутящих моментов на полуосях.
Винтовой дифференциал Torsen (англ. «TORque SENsing» - чувствующий крутящий момент) представляет собой механический самоблокирующийся дифференциал, в котором используется сложный набор червячных шестерен.

Набор шестерен внутри дифференциала состоит из ведомых (полуосевых) червячных колес и ведущих (сателлитов) червячных шестерен. Основной особенностью такой конструкции является то, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но сами не могут приводиться во вращение. Такая особенность приводит к появлению некоторой степени блокирования дифференциала.
При низких значениях входного крутящего момента шестерни дифференциала вращаются свободно и его действие напоминает работу обычного симметричного дифференциала. Когда входной крутящий момент увеличивается, набор червячных шестерен нагружается и в определенный момент два выходных вала блокируются, т. е. как только одно из колес теряет тягу, разница в крутящем моменте колес приводит к заклиниванию шестерен и частичной блокировке дифференциала.

Форма и размер зубчатых колес в этом дифференциале определяет коэффициент передачи крутящего момента. Например, если дифференциал конструкции Torsen сконструирован с передаточным числом 5:1, то он способен дифференцировать крутящий момент между колесами до 5-кратной величины.
Дифференциал конструкции типа Quaife отличается тем, что оси сателлитов параллельны полуосям автомобиля. Сателлиты расположены в специальных нишах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют еще одну червячную пару, которая, расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки. Аналогичную конструкцию имеет дифференциал конструкции типа Eaton TrueTrac Differential.

***

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал, срабатывает при разности угловых скоростей вращения полуосей.
Принцип работы кулачковых блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке резко заклиниваются и полностью блокируют полуоси друг с другом.

Для этих блокировок характерны шумы и щелчки в редукторе, вызванные перескакивание механизма разблокировки дифференциала. Поэтому такая блокировка раньше в основном применялась применяется только в военной и специальной технике, где нужно большое тяговое усилие и долговечность в ущерб управляемости и комфорту.
В ведущих мостах современных автомобилей повышенной проходимости наиболее распространена конструкция кулачкового дифференциала типа Detroit Soft Locker со специальным демпфирующим устройством на каждой полуоси, частично поглощающим шумы, характерные для работы этой блокировки.
На отдельной странице приведено подробное описание кулачкового дифференциала повышенного трения, применяемого в конструкции автомобиля ГАЗ-66-11.

***

Межосевые дифференциалы


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

Главная » Блог » Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

Самоблоки: все, что вам нужно знать

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.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

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.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

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.

Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.

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.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

На своем месте

Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы.

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.

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.

Благодарим за помощь в подготовке материала «КПП Сервис» (www.vaz08–15.ru).

Самоблоки: все, что вам нужно знать

Фото: компании-производители

Виды блокировок дифференциала

Блокировка дифференциала — это дополнительное конструктивное решение, позволяющее компенсировать его основные недостатки. Если на сухой ровной дороге дифференциал обеспечивает безопасное маневрирование и комфорт, то при выезде на пересеченную местность или во время движения по скользкому дорожному покрытию он может вообще лишить автомобиль возможности передвигаться. Чтобы этого не происходило, необходимо ограничить функциональность узла или полностью отключить его на некоторое время. Но методы блокировки дифференциала настолько разнообразны, что нужно рассмотреть основные из них по отдельности.

Главный недостаток дифференциала

Распределение крутящего момента дифференциалом

Дифференциал служит для распределения крутящего момента, поступающего от главной передачи, между полуосями ведущих колес. Крутящий момент постоянен, но соотношение его величины на ведущих колесах в определенных ситуациях должно быть различным.

Эта функция важна, когда автомобиль входит в поворот: внешнее колесо движется по большему радиусу и, соответственно, проходит за равный промежуток времени больший путь, чем внутреннее колесо. Чтобы «успеть» это сделать, угловая скорость внешнего колеса на время прохождения поворота должна повышаться.

Из-за смены направления движения центр тяжести автомобиля смещается в сторону поворота. В результате увеличивается сила сопротивления качению, и внутреннее колесо оказывается под большей нагрузкой, чем внешнее. Оно снижает скорость, дополнительно нагружая свою полуось.

На этом этапе в корпусе дифференциала из-за снижения угловой скорости более нагруженной полуоси внутреннего колеса начинают вращаться сателлиты. Они сообщают больший крутящий момент второй полуоси. Внешнее колесо повышает угловую скорость пропорционально тому, насколько ее снизило внутреннее колесо. Благодаря точному соотношению угловых скоростей машина проходит поворот плавно, без прыжков и пробуксовки.

Тот же принцип распределения крутящего момента действует в ситуации, когда одно из колес буксует в грязи, на льду или попадает на ухаб. Оно получает больший крутящий момент, ослабляя тяговую мощность колеса, находящегося в хорошем сцеплении с дорогой. Критическая ситуация может возникнуть при распределении в процентном соотношении 0% к 100%: автомобиль перестанет двигаться.

Чтобы машина сдвинулась с места, необходимо перераспределить крутящий момент, сообщив большее его значение нагруженному колесу. При работающем дифференциале сделать это невозможно. Поэтому его частично или полностью блокируют.

Типы блокировки

Блокировать работу механизма можно методом прямого соединения его корпуса с нагруженной полуосью или ограничив возможность сателлитов вращаться.

Читайте также:  Как работает электронная блокировка дифференциала

Блокировка имеет следующие виды:

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

В зависимости от степени участия водителя, блокировка дифференциала может производиться в ручном или автоматическом режиме:

  1. Принудительную блокировку выполняет водитель по мере необходимости (ручная блокировка). Для этого используют кулачковый дифференциал.
  2. 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.

Виды блокирующих устройств

Устройство блокировки узла зависит от его типа и применяемого механизма. Различный функционал накладывает ограничения и определяет возможность использования в межколесных или межосевых дифференциалах.

Кулачковое блокирующее устройство
Кулачковая муфта блокировки дифференциала

Принудительная блокировка ручным способом осуществляется кулачковой муфтой (на рис. выделена желтой окружностью). Муфта выполняет полную блокировку механизма, жестко соединяя его корпус с нагруженной полуосью.

Кулачковый дифференциал приводят в действие следующие виды приводов:

  1. механический;
  2. гидравлический;
  3. пневматический;
  4. электрический.

Они включаются с помощью рычажного механизма или специальной кнопки на приборной панели (для электропривода).

Благодаря универсальности кулачковый дифференциал применяют на межосевых межколесных механизмов.

Самоблокирующийся дифференциал и его разновидности

Устройство самоблокирующегося (автоматического) дифференциала использует принцип повышения сил трения при изменении условий нагрузки на полуоси ведущих колес. Поэтому его другое название – «дифференциал повышенного трения» или LSD (Limited Slip Differential).

Червячный дифференциал повышенного трения Torsen

Самоблокирующийся дифференциал имеет четыре основные разновидности, зависящие от способа увеличения трения:

  1. дисковый;
  2. червячный;
  3. вискомуфта;
  4. электронная блокировка.
Дисковый механизм

Дифференциал повышенного трения, в котором применяется дисковая муфта, использует принцип автоматической блокировки при изменении угловых скоростей полуосей: чем больше их разность, тем выше степень перераспределения крутящего момента.

Дисковый дифференциал

В LSD этого вида трение создается между пакетами фрикционных дисков. Один фрикционный пакет имеет жесткое соединение с чашкой дифференциала, другие – с полуосями.

При равных скоростях вращения ведущих колес фрикционные пакеты вращаются с одинаковой скоростью. Когда угловая скорость меняется, диски ускоряющейся полуоси передают часть крутящего момента на другую полуось (частичная блокировка) за счет увеличивающейся силы трения с фрикционным пакетом корпуса (чашки).

Степень сжатия в дисковом дифференциале бывает постоянная (осуществляемая пружинами) или переменная (регулируемая гидроприводом).

Червячный механизм

Сателлиты и полуоси, имеющие в качестве привода червячную передачу, нашли широкое применение для создания LSD, который блокируется за счет разности крутящих моментов.

Читайте также:  Виды, устройство и принцип работы главной передачи

Такая система LSD с червячным приводом называется Torque Sensing (чувствительность к крутящему моменту) или сокращенно – Torsen. Принцип работы червячного механизма предельно прост: повышение крутящего момента на одной полуоси приводит к частичной блокировке и его передаче на другую полуось. При этом никаких дополнительных систем или узлов не требуется: червячный узел является изначально самоблокирующимся за счет свойств привода, в котором червячную шестерню не могут приводить в движение другие шестерни.

Червячный привод используют в межколесных и межосевых дифференциалах различных типов машин.

Вискомуфта

Вискомуфта состоит из набора близко размещенных между собой перфорированных дисков, помещенных в герметичный корпус с силиконовой жидкостью, которые соединены с чашкой и приводным валом.

Вискомуфта

При равенстве угловых скоростей узел работает в обычном режиме. Его блокировка происходит, когда скорость вращения вала увеличивается: диски, расположенные на нем, увеличивают скорость вращения и, перемешивая силикон, приводят к его затвердеванию. Диски чашки принимают и передают крутящий момент на другой вал, усиливая его тяговую мощность.

LSD, функции блокировки в котором выполняет вискомуфта, имеет большие габаритные размеры и применяется в межосевых дифференциалах. Также вискомуфта может работать в полноприводном автомобиле в качестве дифференциала, полностью выполняя его функционал.

Но у нее есть серьезный недостаток: возможный перегрев и периодическая несовместимость с системой ABS. Это привело к тому, что в современных автомобилях вискомуфта используется крайне редко.

Электронная блокировка

Дифференциал повышенного трения, в котором используется система электронной блокировки, реагирует на изменение угловых скоростей ведущих колес.

Управление дифференциалом производится с помощью программного обеспечения. В случае увеличения скорости вращения одного колеса в тормозной системе создается давление, и его скорость снижается. При этом тяговая мощность становится выше, а крутящий момент передается на другое колесо.

Таким образом,дифференциал не оснащается дополнительными элементами и не блокируется, то есть не является LSD по сути. Перераспределение крутящего момента и выравнивание угловых скоростей производится под действием тормозной системы, которая программно управляется антипробуксовочной системой.

Подведем итог

Блокировка дифференциала – важная функция, обеспечивающая безопасность движения и улучшающая управляемость автомобиля в критических ситуациях. Возможность автоматически заблокировать буксующее колесо или ось освобождает водителя от дополнительных действий при смене дорожного покрытия.

(6 оценок, среднее: 4,67 из 5) Загрузка...

Что такое самоблок

21.02.2017 08:00

Что такое самоблокирующийся червячный дифференциал?

  

Самоблокирующийся червячный дифференциал (самоблок) - устройство, которое позволяет частично компенсировать главный недостаток свободного дифференциала, а именно его полную беспомощность при наезде одного колеса на скользкое покрытие. По принципу работы, самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на два типа: speed sensitive, то есть срабатывающих от разницы в угловых скоростях вращения полуосей, и torque sensitive — срабатывающих от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента. Для понимания работы самоблока сначала разберёмся с принципом работы обыкновенного дифференциала и его недостатками.

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.

Принцип работы обыкновенного дифференциала

Почему для этого нужен дифференциал? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой).

При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт ? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи. В данном разделе мы рассмотрим способ частичной блокировки с помощью самоблокирующегося дифференциала. Другие способы частичной блокировки дифференциала можно посмотреть здесь, а с метод полной блокировки дифференциала можно ознакомится в разделе «Что такое принудительная блокировка?»

Самоблокирующийся червячный дифференциал типа «Квайф»

Автором этой конструкции является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки.

Принцип работы cамоблокирующегося дифференциала

На рисунке приведен эскиз самоблокирующегося дифференциала. Рассмотрим его элементы и принцип работы.

Когда одно из колес (например, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 4 вращается медленнее корпуса 1 и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит 5. Он передает движение связанному с ним сателлиту 5 из левого ряда, а тот, в свою очередь, на левую полуосевую шестерню 3. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни 3, 4 и сателлиты 5, 6 торцами к корпусу 1, 2. Сателлиты 5, 6 также прижимаются к поверхности отверстий 8, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы осуществляющие частичную блокировку. Степень блокировки определяется соответствующим коэффициентом.

— Мы производим и продаем Cамоблокирующиеся дифференциалы на следующие марки и модели автомобилей:

  • GREAT WALL
  • ISUZU
    • Amigo/Rodeo/Mu/Axiom
    • Bighorn
    • Trooper
    • Vehicross
  • MITSUBISHI
    • Pajero
    • Pajero Sport, L200
    • Pajero mini
    • Pinin
  • TOYOTA
    • LandCruiser 71, 76, 78, 79, 100, 105 Series, Lexus LX470
    • LandCruiser Prado, 90, 120, 150 series, Lexus GX
    • LandCruiser Prado 120, 150 series, Lexus GX
    • Bundera, LendCruiser II, LJ70, RJ70
    • HiLux Surf, Pickup, Hiace, 4Runner
    • 4Runner, LN61, YN63
    • T100, Tacoma, Tundra
    • FJ Cruiser (US)

Обзор блокировок дифференциала

13.11.2014 Категория: Статьи об оборудовании Просмотров: 13524

При преодолении бездорожья крайне важно, чтобы крутящий момент от двигателя передавался на  все колеса. Но этому может препятствовать дифференциал, который есть в каждой машине. Что бы такого не происходило, заводами - производителями или автосервисами устанавливается так называемые блокировка(и) дифференциала. 

Больше половины владельцев 4х4 уверены, что при включенном полном приводе на скользкой поверхности у них работают и тащат автомобиль все четыре колеса. Спешим их «обрадовать», ничего подобного. Если на машине не установлены блокировки дифференциала или антипробуксовочные системы, то полный привод у них до тех пор, пока все покрышки уверенно сцеплены с грунтом. Как только забуксует переднее левое, сразу перестанет тащить переднее правое. Хорошо если заблокирован межосевой дифференциал, тогда будут толкать задние колеса. А если нет? Тогда проблема - одно буксующее колесо заберет на себя всю энергию, остановив три остальных. Но одна межосевая блокировка не спасает. Машины без межколесных блоков частенько попадают в ситуацию диагонального вывешивания, когда два колеса на противоположных углах автомобиля висят в воздухе и бешено вращаются, а крепко стоящие на земле… стоят без движения. Почему? Потому, что так функционируют штатные дифференциалы без блокировок.

                                      Как это работает, вернее не работает

На полноприводных автомобилях устанавливают межосевые и осевые дифференциалы. Первые распределяют вращательную энергию от двигателя между передней и задней осью. Вторые между колесами на одной оси. Распределяет неравномерно и несправедливо. Те колеса, которые вращать легче, например, буксующие, получает больше энергии и крутятся быстрее. А те, которые цепляются за землю и нагружены получают меньше вращения. Сделано это для того, чтобы в поворотах колеса, едущие по разным траекториям крутились с разной угловой скоростью и машина сохраняла управляемость. Но на бездорожье возможна ситуация, когда одно колесо повиснет в воздухе и вся энергия уйдет на него. Чтобы этого не происходило устанавливают межколесные и межосевые блокировки.  На многие автомобили производители уже на заводах ставят различные антипробуксовочные системы, которые притормаживают проскальзывающее колесо, заставляя работать противоположное. И как правило, для езды по лужам и снегу этого достаточно. Но если вам этого мало, а для преодоления бездорожье таких систем мало, то можно самостоятельно дооборудовать свой внедорожник блокировками дифференциала. Дифференциалы с блокировками по форме и размеру соответствуют штатным дифференциалам автомобиля и устанавливаются вместо них. Один агрегат меняется на другой и машина приобретает новые возможности.

От простого к сложному

Если быть точным, то термином «Блокировка дифференциала» надо бы обозначать только те устройства, которые жестко блокируют полуоси друг с другом. Сцепляют их намертво, превращая в одну ось. Такие блокировки дифференциала называют «полными». Но так исторически сложилось, что дифференциалы повышенного трения, они же дифференциалы ограниченного проскальзывания, они же «частичные» блокировки в России тоже называют блокировками и самоблокировками (самоблоками). А раз так, то с них и начнем.

Самоблоки

Все дифференциалы повышенного трения работают автоматически, обеспечивая перераспределение крутящего момента от буксующего колеса к рабочему без участия человека. Поскольку срабатывают они сами, то и называются самоблокирующимися дифференциалами или коротко “самоблоками”, что не очень правильно, но так повелось. Как показал опрос джиперов, самоблок -самый популярный способ повысить проходимость своего автомобиля. Видимо, потому, что частичные блокировки – это золотая середина между штатным дифференциалом и полными блокировками. Да, с одной стороны, они не перераспределяют все 100% вращения с буксующего колеса. Но с другой стороны, нагрузки и вероятность сломать полуось меньше, чем у «полных».  Да и стоят «частичные» заметно скромнее. Инженерных решений, позволяющих убрать ненужную энергию с буксующего колеса и отдать его крепко стоящему на земле много: gov-lock, вискомуфта, дисковая и героторно-дисковые блокировки, червячный, косозубый, винтовой самоблок. Но назначение одно – выравнивать скорость вращения полуосей одно оси. Отличаются только скоростью и жесткостью срабатывания, а также величиной перераспределяемого усилия от 30 до 80 процентов. Обратите внимание - выравнивание скорости вращения колес происходит автоматически, а значит, может случиться на ходу, например, при попадании одного из колес на лед в повороте - неприятная ситуация, чреватая ухудшением управляемости автомобиля. Ничего страшного, но надо научиться чувствовать работу таких дифференциалов и наработать навыки управления машиной, с установленными самоблоками.

Полные блокировки дифференциала

Более эффективный на бездорожье способ улучшить проходимость автомобиля – установить «полную» блокировку. Такие механизмы обеспечивают жесткое соединение полуосей и вращение обоих колес в любой ситуации, что бы ни случилось. При блокировках на обоих мостах и межосевом дифференциале гарантирован реальный привод 4х4. Но есть обратная сторона медали. Перераспределение энергии двигателя ведет к перераспределению нагрузок и их увеличению в 2, а то и в 4 раза, что ведет в поломке как минимум полуосей. Поэтому многие производители поставляют не только сами устройства, но и усиленные элементы трансмиссии. Различают более простые в установке, но менее предсказуемые на дороге автоматические блокировки и более сложные ручные блокировки, управляемые водителем из кабины.

Автоматические полные блокировки дифференциала

Принцип действия, заложенный в полные автоблокировки типа Lockright, Lokka, Spartan Locker, Aussie Locker, Yukon Grizzly Locker, Detroit Locker, Powertrax No-Slip, Kaiser Locker, ДАК (Дифференциал Автоматический Красикова),  называют «тракторным». Его суть в том, что полуоси постоянно находятся в соединенном состоянии (заблокированы) и разъединяются только в поворотах, когда одно колесо начинает “обгонять” другое. Устройства надежные, неприхотливые, выдерживающие большие нагрузки, но требующие  навыка управления автомобилем. Дело в том, что, если в повороте, когда оси расцеплены и колеса едут по разным траекториям с разной скоростью, газануть, то дифференциал мгновенно сцепится, колеса попытаются поехать синхронно. А в дуге такая синхронность невозможна и машина потеряет управление.  При срабатывании в скользкой дуге машину однозначно понесет на внешний радиус поворота. И хорошо если на обочину, а не в другую сторону

Фото сайта dak4x4.com

Ручные (принудительные) блокировки дифференциала

Как понятно из названия этого класса блокировок, жесткое сцепление полуосей друг с другом выполняет водитель. Все просто, предсказуемо и управляемо. Только надо не забывать включать блокировку на бездорожье и выключать ее при выезде на хорошую дорогу. Иначе как минимум повышенный износ покрышек и деталей, как максимум сюрпризы и проблемы в поворотах. По способу включения выделяют четыре вида: пневматические, электрические, механические и гидравлические. Задача и принцип действия у всех схожий – дистанционно привести в действие кулачковую муфту, которая либо, жестко сцепит корпус дифференциала с одной из полуосей, либо заблокирует вращение сателлитов. Получится одна сплошная ось, что и требуется. Отличаются типы ручных блокировок только способом управления муфтой и ее устройством.

Механическая блокировка управляется тросиком, прикрепленным к рычагу. Похоже на управление ручным тормозом. Потянул – полуоси заблокировались, отпустил – разблокировались.

Пневматическая блокировка дифференциала включается электрической кнопкой (клавишей, тумблером). Сигнал поступает на пневматический клапан, который открывает доступ сжатого воздуха из баллона по специальной трубке в пневмоцилидр, установленный внутри блокировки. Он и производит сцепку корпуса дифференциала с одной из полуосей. Пневмоблокировки самые распространенные и самые бюджетные варианты, но для их работы требуется компрессор и ресивер, который приобретаются и устанавливаются отдельно.

Гидравлическая блокировка работает так же как и пневматическая, только давление создается не сжатым воздухом, а тормозной жидкостью. Гидросистема, состоящая из двух цилиндров (главного и рабочего), трубок и рычага, устанавливаемого в салоне получается довольно громоздкой. Из-за этого гидравлические блокировки у джиперов непопулярны и встречаются на внедорожниках редко.

В электрических блокировках дифференциала сцепление полуосей производится электромагнитом. Ток потребления 3 Ампера. Система, появившаяся в России совсем недавно, но уже набравшая немало сторонников. И все из-за простоты. Для работы нужна только собственно блокировка, провод и кнопка. Устанавливать просто, все необходимое уже в комплекте, поставить неправильно сложно. 

К недостаткам ручных блокировок относят то, что включать их можно только на стоящем автомобиле, действовать они начинают не сразу (надо несколько метров проехать) и необходимо помимо собственно блокировки устанавливать механизм управления. Неудобства небольшие и с лихвой компенсирующиеся безопасностью и удобством использования.

Подытожим

Ставить или нет блокировки дело очень индивидуальное и в этом вопросе много от сиюминутной моды и желания казаться крутым. Если в машине производителем штатно блокировка дифференциала не предусмотрена, то может и устанавливать ее не надо. Известно большое количество примеров, когда машины без блокировок выигрывают соревнования у таких же, но с заблокированными мостами. Все зависит от умения водителя и штурмана. А с другой стороны, автопроизводители делают машины для массового потребителя, многие из которых никогда на бездорожье не поедут. Так, что теперь и джиперам с асфальта не съезжать?  Конечно, съезжать. Только включив голову и дооборудовав свой автомобиль.

Текст: Алексей Игнаткович Иллюстрации А.Игнатковича и с сайтов производителей

В комментариях запрещен мат.

Правила публикации комментариев

Что такое самоблокирующийся червячный дифференциал? НИРФИ — DRIVE2

www.samoblok.ru/ информация отсюда

Самоблокирующийся червячный дифференциал (самоблок) — устройство, которое позволяет частично компенсировать главный недостаток свободного дифференциала, а именно его полную беспомощность при наезде одного колеса на скользкое покрытие. По принципу работы, самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на два типа: speed sensitive, то есть срабатывающих от разницы в угловых скоростях вращения полуосей, и torque sensitive — срабатывающих от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента. Для понимания работы самоблока сначала разберёмся с принципом работы обыкновенного дифференциала и его недостатками.

Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.Принцип работы обыкновенного дифференциала

Почему для этого нужен дифференциал? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой).

При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт ? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял».Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам).

Самоблокирующийся червячный дифференциал, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки.

На рисунке приведен эскиз самоблокирующегося дифференциала. Рассмотрим его элементы и принцип работы. Когда одно из колес (например, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 4 вращается медленнее корпуса 1 и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит 5. Он передает движение связанному с ним сателлиту 5 из левого ряда, а тот, в свою очередь, на левую полуосевую шестерню 3. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни 3, 4 и сателлиты 5, 6 торцами к корпусу 1, 2. Сателлиты 5, 6 также прижимаются к поверхности отверстий 8, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы осуществляющие частичную блокировку. Степень блокировки определяется соответствующим коэффициентом.

Мое резюме:Установив НИРФИ в оба моста, я еще ни разу не пожалел об установке.Потому что я их планировал устанавливать еще до покупки машины и знакомства с Григорием)))Стиль вождения не менял. И даже стал позволять себе больше, чем до их установки.Главное это то, что по фигу на какой поверхности находится машина, пока все колеса имеют сцепление с поверхностью будут грести все 4 колеса, а не те 2 которым легче. А про то что он работает как обычный дифференциал при вывешивании, это даже в чем то плюс, более бережно относится к шрузам и полуосям (и всему остальному что с ними в контакте) не нагружая одно колесо на оси.Но за все время эксплуатации я еще ни разу не заезжал в такую ситуацию где бы вывесился.

Я конечно Америку не открываю своим отзывом, но я более уверенно себя чувствую с самоблоками чем без них.

Устройство автомобилей



Один из главных недостатков конических дифференциалов – ухудшение проходимости автомобиля из-за вероятности пробуксовки ведущих колес, когда левое и правое колеса перемещаются по участкам дорожного покрытия с разными сцепными свойствами. Принудительная жесткая блокировка дифференциала, применяемая в конструкции многих автомобилей, не лишена недостатков, которые подробнее описаны здесь, поэтому в конструкции трансмиссии современных автомобилей, предназначенных для движения по неблагоприятным дорогам, часто используют дифференциалы, автоматически распределяющие крутящий момент между полуосями ведущего моста в зависимости от дорожных условий. Такие дифференциалы называют самоблокирующимися.

Самоблокирующиеся дифференциалы позволяют частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышают проходимость автомобиля и его управляемость при движении по плохим дорогам, улучшают динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, не требуют дополнительных усилий от водителя (название «самоблокирующийся» говорит само за себя) и взаимозаменяемы со стандартными дифференциалами. Полной блокировки колес в таких дифференциалах не наступает, поэтому нагрузки на полуоси не столь критичные, как у дифференциалов с принудительной блокировкой. Самоблокирующиеся дифференциалы автоматически снимают блокировку полуосей при сбросе газа при прямолинейном движении, когда выравниваются скорости полуосей.

Самоблокирующиеся дифференциалы не лишены и недостатков, среди которых можно отметить основные: ухудшается управляемость автомобиля (особенно если блокировка включена на переднем мосту), увеличиваются нагрузки на узлы и агрегаты трансмиссии (особенно на коробку передач, карданную передачу и полуоси).

Ниже описаны наиболее распространенные типы самоблокирующихся дифференциалов, применяемые в конструкции современных автомобилей.

***

Фрикционный дисковый дифференциал

Фрицкионный (дисковый) самоблокирующийся дифференциал включает пакет фрикционных дисков (фрикционную муфту), установленный между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней. При прямолинейном движении автомобиля корпус дифференциала вращается синхронно с обеими полуосями, но как только возникает разница в скоростях вращения корпуса и одной из полуосей, на отстающее колесо подается дополнительный момент благодаря наличию трения в пакете дисков. Другими словами, когда дифференциал пытается передать одной полуоси чрезмерный крутящий момент (колесо попало на лед и сопротивление кручению очень мало), сила трения между дисками препятствует возникновению большой разницы. Разумеется, если величина момента превысит силу трения в дисках, вращение все равно перераспределится на ось, которая вращается с меньшим сопротивлением.

Недостатком такого дифференциала является усиленный износ дисков и необходимость использовать специальные смазочные материалы, иначе диски быстрее засаливаются и блокировка перестает работать.

***

Вязкостная муфта

Вязкостная муфта (вискомуфта) состоит из набора близко расположенных друг к другу перфорированных дисков, одна половина которых соединяется с помощью выступов с внутренней ступицей муфты, а вторая наружными выступами с корпусом. Между дисками находится силиконовая (кремнийорганическая) жидкость высокой вязкости. Валы муфты могут свободно вращаться с небольшой разницей в угловых скоростях, но, если разница в скоростях увеличивается, жидкость внутри муфты густеет, начинает действовать как твердое тело и предотвращает чрезмерное проскальзывание дисков. Возникающий блокирующий момент обусловлен свойствами вязкой жидкости. Если в качестве дифференциала использовать такую муфту, она будет перераспределять крутящий момент так, что большая его часть будет поступать на колеса, вращающиеся с меньшей скоростью.

К недостаткам вязкостной муфты следует отнести инертность ее блокировки - муфта срабатывает с запаздыванием. Неизбежный нагрев жидкости в муфте, который происходит при проскальзывании дисков, приводит к изменению ее характеристик. Существенным недостатком таких устройств является их влияние на процесс торможения, поскольку при резком торможении может произойти одновременное блокирование всех колес автомобиля. При использовании вязкостных муфт в трансмиссиях автомобилей с антиблокировочными тормозными системами приходится применять дополнительные устройства для разблокирования муфт при торможении.

***



Гидророторный (героторный) самоблокирующийся дифференциал (Gerodisk или Hydra-lock) - конструктивно и принципиально похож на фрикционный самоблокирующийся дифференциал, только между шестерней полуоси и корпусом дифференциала имеется, помимо фрикциона, масляный насос с поршнем. При возникновении разницы угловых скоростей полуоси и корпуса, поршень нагнетает масло и сжимает фрикцион, который, в свою очередь, блокирует шестерню полуоси с чашкой дифференциала, перераспределяя крутящий момент на отстающую полуось за счет возникшей силы трения.

***

Зубчатый (шестеренный) самоблокирующийся дифференциал

Такие дифференциалы еще называют червячными или винтовыми. Работа зубчатого самоблокирующиеся дифференциала основана на свойстве червячной пары расклиниваться и блокировать полуоси при определенном соотношении крутящих моментов. Дифференциал блокируется из-за разности крутящих моментов на полуосях. Винтовой дифференциал Torsen (англ. «TORque SENsing» - чувствующий крутящий момент) представляет собой механический самоблокирующийся дифференциал, в котором используется сложный набор червячных шестерен.

Набор шестерен внутри дифференциала состоит из ведомых (полуосевых) червячных колес и ведущих (сателлитов) червячных шестерен. Основной особенностью такой конструкции является то, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но сами не могут приводиться во вращение. Такая особенность приводит к появлению некоторой степени блокирования дифференциала. При низких значениях входного крутящего момента шестерни дифференциала вращаются свободно и его действие напоминает работу обычного симметричного дифференциала. Когда входной крутящий момент увеличивается, набор червячных шестерен нагружается и в определенный момент два выходных вала блокируются, т. е. как только одно из колес теряет тягу, разница в крутящем моменте колес приводит к заклиниванию шестерен и частичной блокировке дифференциала.

Форма и размер зубчатых колес в этом дифференциале определяет коэффициент передачи крутящего момента. Например, если дифференциал конструкции Torsen сконструирован с передаточным числом 5:1, то он способен дифференцировать крутящий момент между колесами до 5-кратной величины. Дифференциал конструкции типа Quaife отличается тем, что оси сателлитов параллельны полуосям автомобиля. Сателлиты расположены в специальных нишах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют еще одну червячную пару, которая, расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки. Аналогичную конструкцию имеет дифференциал конструкции типа Eaton TrueTrac Differential.

***

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал, срабатывает при разности угловых скоростей вращения полуосей. Принцип работы кулачковых блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке резко заклиниваются и полностью блокируют полуоси друг с другом.

Для этих блокировок характерны шумы и щелчки в редукторе, вызванные перескакивание механизма разблокировки дифференциала. Поэтому такая блокировка раньше в основном применялась применяется только в военной и специальной технике, где нужно большое тяговое усилие и долговечность в ущерб управляемости и комфорту. В ведущих мостах современных автомобилей повышенной проходимости наиболее распространена конструкция кулачкового дифференциала типа Detroit Soft Locker со специальным демпфирующим устройством на каждой полуоси, частично поглощающим шумы, характерные для работы этой блокировки.

На отдельной странице приведено подробное описание кулачкового дифференциала повышенного трения, применяемого в конструкции автомобиля ГАЗ-66-11.

***

Межосевые дифференциалы


Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

Самоблоки: все, что вам нужно знать

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.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

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.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

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.

Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.

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.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

На своем месте

Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы.

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.

Источник

Дмитрий созерцатель Дмитрий созерцатель

Самоблокирующийся дифференциал (LSD)

Самоблокирующийся дифференциал - тип дифференциала с блокировкой, срабатывающей в случае появления большой разницы в скорости вращения полуосей привода колес. Существует несколько конструкций блокировок для разных дорожных покрытий и типов автомобилей.

Трансмиссия

Английскую аббревиатуру LSD (limited slip differential) на русский язык можно перевести как дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением. Стандартный (открытый, свободный) дифференциал допускает наличие разницы в угловых скоростях выходных валов, вплоть до полной остановки одного из них. Это можно наблюдать на застрявшей в грязи машине, когда одно колесо прокручивается, а другое стоит на месте. В конструкции дифференциала LSD предусмотрена блокировка, допускающая небольшую разницу в скорости вращения валов, но срабатывающая в случае большой диспропорции между ними. В автомобилях такие дифференциалы с блокировкой используются в двух основных случаях: если это внедорожник, или если это - спортивный автомобиль с двигателем, обеспечивающим чрезмерный крутящий момент. В первом случае блокировка срабатывает, чтобы автомобиль не застревал, а во втором - для обеспечения эффективного старта с места, чтобы колеса не проскальзывали на асфальте.

Принцип работы дифференциала LSD

Блокировка, вне зависимости от конструкции, срабатывает, когда разницы в угловых скоростях колёс превышает определенный, заранее установленный предел. После срабатывания блокировки крутящий момент передаётся на оба колеса в равной пропорции. Это продолжается либо до восстановления контакта с дорогой обоими колесами, либо до полной потери сцепления с поверхностью.

Популярные виды LSD-дифференциалов

В конуструкции блокировок, использующихся в ведущих мостах легковых автомобилях, преобладают два основных типа. Конструкция первого типа основана на чувствительности к разнице скоростей. Второй тип конструкции - механизм, чувствительный к появлению разницы в передаче крутящего момента. В современных автомобилей чаще встречаются блокировки первого типа становятся всё более популярными. Причина в том, что к первому типу относятся блокировки на основе вискомуфты, то есть простые в производстве и неприхотливые в обслуживании. Относящиеся ко второму типу механические блокировки дороже и раньше выходят из строя за счет применения большого количества деталей.

Дифференциалы LSD, чувствительные к разнице скоростей

Вязкостные дифференциалы

Распространенный тип дифференциала повышенного трения, основанный на действии вискомуфты. Помимо надежности заслужили популярность плавностью работы - их действие основано на изменениях в свойствах специального геля, меняющихся бесступенчато. Поскольку основная тенденция в развитии современных автомобилей - стремление любыми способами повысить комфорт для водителя, это свойство оказалось ценным. Однако у вязкостных дифференциалов есть и свои недостатки. Как и в любом узле, в котором передача усилия производится за счет давления жидкости, при их работе теряется часть энергии, что приводит к повышению расхода топлива. Во-вторых, они крайне чувствительны к повышенным нагрузкам - перегрев отрицательно действует на гель, лишая его рабочих свойств. Иными словами, побуксовав в снегу в течение продолжительного времени, можно быть уверенным, что работа блокировки ухудшилась и в следующий раз будет уже менее эффективной. Механические блокировки, например, работают одинаково вплоть до поломки. В общем случае вязкостный дифференциал требует замены при пробеге 100 тысяч километров.

Как и любой другой резервуар с жидкостью, вискомуфта чувствительна к состоянию уплотнений. Поэтому внутреннюю часть дифференциала делают полностью герметичной, чтобы силиконовый гель не смешивался с трансмиссионным маслом, смазывающим шестерни. В случае разгерметизации вискомуфту извлекают и заменяют новой.

Дифференциалы на основе героторного насоса

В дифференциалах этого типа с внутренней стороны установлен вращающийся героторный насос, а на вращающемся приводном валу укреплено зубчатое колесо, которое находится внутри насоса. При возникновении разницы в в скорости вращения корпуса героторного насоса и зубчатого колеса, происходит сжатие жидкости внутри насоса. Находящаяся под давлением жидкость передает крутящий момент на "отстающее" колесо, которое в данный момент стремится остановиться, так как имеет сцепление с дорогой. Эти системы стремительно набирают популярность по мере увеличения степени компьютерного управления узлами автомобиля (системы EBD и тому подобные), так как, в отличие от вискомуфты, работой героторного насоса можно управлять.

Дифференциалы LSD, чувствительные к разнице в передаче крутящего момента

К этому типу относятся механически дифференциалы червячного типа, обеспечивающие автоматическую блокировку при возникновении разности крутящих моментов между корпусом и приводным валом. Если одно из колес проскальзывает, крутящий момент, падает, червячный дифференциал перераспределяет крутящий момент на свободное колесо. При этом колесо блокируется не полностью, и степень блокировки зависит от степени падения крутящего момента. Самоблокирующиеся дифференциалы типа "Торсен"

Слово Torsen в наше время - торговая марка, а образовалось оно при сложении двух слов "torque" - "крутящий момент" и "sensing" - "чувствительный". Под маркой Torsen выпускаются конструкции двух типов. Самоблокирующиеся дифференциалы типа "Квайф"

Сателлиты дифференциала типа Quaife (их обычно 10) 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.

Дифференциал повышенного трения для автомобилей Ока. Степень блокирования СРЕДНЯЯ,

Межколесные, самоблокирующиеся дифференциалы винтового (червячного) типа, 8-ми сателлитный (патент РФ №55063 от 27.07.2006г.)

 

 


ВНИМАНИЕ: Для установки только в механическую коробку передач ВАЗ для автомобиля ОКА.

 


Автомобиль Ока достаточно давно перестал выпускаться, но до настоящего времени встречается на дорогах. Достаточно много сохранилось таких автомобилей в небольших районных центрах и городках. Сам автомобиль, по своим характеристикам и особенностям конструкции достаточно устойчив на дороге, а автомобиль с дифференциалом повышенного трения ВАЛ-РЕЙСИНГ, и с колесами 13-14 радиуса, становиться еще и автомобилем с достойными внедорожными свойствами. Особенно это проявляется на зимних заснеженных дорогах.

 

  

- для повышения динамических характеристик при тюнинге переднеприводных автомобилей. Улучшенный старт с места и динамика разгона.

Оптимален для рыбаков, грибников, авто путешественников, автомобилей специальных служб, транспортировки прицепа с лодкой или квадрациклом.


Степень блокирования "СРЕДНЯЯ"

подробно по ссылке: ВЫБОР ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВАЛ-РЕЙСИНГ.

!!! Рекомендуется усилитель руля.


Все блокировки собираются только с одним значением начального момента трения (преднатягом) до 5 кг .

Допускается снижение начального момента после прикатки блокировки на автомобиле. 

Обозначение на упаковке: иномарки- ОКА-винтовой-СРЕДНЯЯ.

Обозначение в номере маркировки "D". 

подробно по ссылке: Маркировка самоблокирующихся дифференциалов производства ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Межколесный дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) винтового типа.

Предназначен для  улучшения динамических характеристик переднеприводного автомобиля.

Применяется в при подготовке автомобилей для автоспорта.

    

В обычных условиях самоблокирующийся дифференциал (самоблок) работает как стандартный дифференциал, но как только, автомобиль начинает буксовать, дифференциал автоматически блокируется, крутящий момент передается не на одно, буксующее колесо, как в стандартном дифференциале, а на колесо с лучшим сцеплением с дорогой. Автомобиль с дифференциалом ВАЛ-РЕЙСИНГ, будет разгоняться стабильнее, без пробуксовки колес. 


Принцип работы дифференциала повышенного трения на передней оси: Видеогалерея


Муфта комфорта в конструкции самоблокирующегося дифференциала ВАЛ-РЕЙСИНГ, реализует плавное срабатывание блокировки, тем самым, исключает резкие и неприятные при вождения рывки и удары на руле при срабатывании блокировки, улучшая комфорт и безопасность управления автомобилем с блокировкой ВАЛ-РЕЙСИНГ.

Новая модифицированная муфта комфорта самоблока ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Дифференциал повышенного трения ВАЛ-РЕЙСИНГ, позволяет максимально исключить возможность пробуксовки колес оси с самоблоком. Мягок при включении. Оптимален при ежедневной эксплуатации автомобиля как в городе так или на легком бездорожье. Переднеприводные автомобили получают улучшенные характеристики по проходимости и курсовой устойчивости. Отчасти, обычные переднеприводные автомобили приобретают характеристики кроссовера. Очень удобен при зимней эксплуатации автомобиля в городе и на зимней трассе, в снегу и снежных заносах, колеях и на ледяных подъемах. Добавляет уверенности при движении по осенне-зимней распутице, снежно-водяной каше. Незаменим для рыбаков, грибников, дачников (не везде можно проехать зимой да и в летнюю распутицу на дачных массивах). Облегчается спуск и подъем прицепа с лодкой из воды на берег или преодоление мокрого выезда с грунтовой дороги на трассу.


 Применяемое масло:

При эксплуатации автомобиля с самоблокирующимся дифференциалом  «VAL-racing»:

- параметры и характеристики масел рекомендуется использовать из руководства по эксплуатации автомобиля, в который устанавливается самоблокирующийся дифференциал «VAL-racing», обязательно с учетом температурных характеристик региона, где будет эксплуатироваться самоблокирующийся дифференциал.

Подробнее о масле для самоблокирующихся дифференциалов по ссылке:

О масле для самоблокирующихся дифференциалов ВАЛ-РЕЙСИНГ.

Устройство и принцип работы дифференциала Torsen CITY SERVICE автосервис в Тольятти автозаводский район. СТО городской Авто Сити Сервис

Дифференциал Торсен (Torsen) – это разновидность самоблокирующегося червячного дифференциала повышенного трения. Как и любой другой дифференциал, он предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами либо между ведущими мостами. Название механизма происходит от словосочетания Torque Sensing, что переводится как «чувствительный к крутящему моменту». Рассмотрим принцип работы, основные компоненты, а также плюсы и минусы данного устройства трансмиссии разных поколений.

Принцип работы

Торсен является червячным самоблокирующимся дифференциалом. Это означает, что автоматическая блокировка дифференциала происходит при разности крутящих моментов на корпусе механического устройства и его на приводном вале. Сам дифференциал состоит из ведомых и ведущих червячных шестерен, которые называют «полуосевыми» и «сателлитами» соответственно. Червячная шестерня имеет одну особенность: она не вращается от других шестерен, однако сама может приводить во вращение другие шестерни. Это свойство (расклинивание) позволяет частично блокировать дифференциал.

Рассмотрим, как работает межосевой червячный дифференциал.

Если колеса автомобиля имеют хорошее сцепление с дорожным покрытием и движутся плавно, то крутящий момент между осями распределяется в равных отношениях. При резком увеличении крутящего момента ведущие червячные шестерни пытаются начать движение в противоположную сторону. Ведомые шестерни перегружаются, блокируются выходные валы, а лишний крутящий момент от двигателя машины передается на другую ось.

Межколесный самоблокирующийся червячный дифференциал включается в работу при проскальзывании одного из колес. При пробуксовке падает крутящий момент на одном колесе, Торсен блокируется и передает крутящий момент от двигателя машины на другое колесо. Блокировка буксующего колеса при этом является частичной, а степень блокировки зависит от того, насколько сильно уменьшилась величина крутящего момента.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen может максимально перераспределить крутящий момент до соотношения 7:1 (86%:14%).

Устройство и основные компоненты

Рассмотрим, из каких основных элементов состоит Торсен:

  • Корпус (другое название: «чашка дифференциала»). Он передает крутящий момент от главной передачи на полуосевые шестерни через сателлиты. На нем крепится ведомая шестерня главной передачи. Внутри чашки дифференциала имеются оси, на которых установлены сателлиты.
  • Правая и левая полуосевые шестерни (другое название: «солнечные шестерни»). Они передают крутящий момент на оси/полуоси через шлицевое соединение.
  • Сателлиты правой и левой полуосевых шестерен. Соединяют чашку дифференциала и полуосевые шестерни. Торсен имеет в своей конструкции четыре сателлита.
  • Выходные валы.

Отметим, что данная разновидность самоблокирующегося дифференциала обладает наиболее совершенной конструкцией.

Поколения дифференциала Torsen

Самоблокирующийся дифференциал Torsen имеет три поколения:

  • T-1 – первое поколение самоблокирующегося устройства распределения крутящего момента. В нем в качестве червячных пар выступают сателлиты и шестерни ведущих полуосей. Сателлиты полуосей связаны прямозубым зацеплением. Оси сателлитов перпендикулярны полуосям. Межколесный дифференциал Торсен первого поколения позволяет колесам автомобиля вращаться с различной скоростью. При проскальзывании колеса механизм пытается передать большую часть мощности двигателя автомобиля на другую полуось, после чего червячная пара этой полуоси расклинивается. При этом сила трения, которая возникает в червячном зацеплении из-за разности величин крутящих моментов на колесах, блокирует дифференциал. Первое поколение дифференциала Torsen самое мощное из всех конструкций в своем классе.
  • T-2 – второе поколение устройства. Главные отличия от первого поколения: оси сателлитов здесь расположены вдоль полуосей; сами сателлиты расположены в специальных карманах корпуса дифференциала; участвующие в процессе блокировки механизма при расклинивании шестерни парных сателлитов – косозубые.
  • T-3 – третье поколение дифференциала. Имеет планетарную конструкцию. Третье поколение Торсен используется, в основном, в качестве межосевого дифференциала на автомобилях, имеющих полный привод. Механизм имеет компактные габариты в связи с тем, что ведущая шестерня и оси сателлитов расположены в конструкции параллельно.

Преимущества и недостатки

Начнем с достоинств дифференциала Torsen:

  • высокая точность работы;
  • плавность работы;
  • низкий уровень шума при работе;
  • распределение мощности двигателя автомобиля между колесами или ведущими мостами происходит автоматически и не требует участия водителя;
  • мгновенное перераспределение крутящего момента не влияет на процесс торможения;
  • при корректной эксплуатации практически не нуждается в обслуживании (необходимы лишь контроль уровня трансмиссионного масла и его своевременная замена).

Недостатки дифференциала Торсен:

  • высокая стоимость из-за сложности изготовления и сборки механизма;
  • увеличение расхода топлива из-за потерь на трение элементов механического устройства;
  • сравнительно низкий КПД;
  • предрасположенность к заклиниванию;
  • высокий износ нагруженных элементов;
  • механизм требует особые смазочные материалы из-за значительного тепловыделения при работе;
  • ускоренный износ деталей при использовании колес одной оси с разными характеристиками (например, при установке запасного колеса, отличающегося от установленных колес).

Применение

Самоблокирующийся дифференциал Torsen используют как в качестве межколесных, так и в качестве межосевых устройств распределения крутящего момента. Широкую известность получил дифференциал Torsen Audi Quattro. В современных полноприводных автомобилях данное механическое устройство устанавливается довольно часто. Отметим, что межосевой дифференциал Torsen используется практически на всех автомобилях Hummer.

Популярность устройства распределения крутящего момента Торсен обусловлена отсутствием связи с какой-либо электроникой или муфтами. Данный элемент трансмиссии – это сравнительно  простой механизм, отличающийся мгновенным срабатыванием и отсутствием негативного влияния на процесс торможения. Именно поэтому дифференциал данного типа используют в своих автомобилях ведущие автопроизводители.


Разъяснение дифференциала

- дифференциал повышенного трения


Дифференциал повышенного трения

Дифференциалы повышенного трения передают равный крутящий момент на оба колеса при движении по прямой. Однако, когда одно колесо вращается из-за потери тяги, участка льда, грязи, слишком большого газа и т. Д., То устройство автоматически подает большую мощность на колесо, которое имеет тягу. Высокоэффективен для повседневного вождения и хорошо работает в дождь, грязь и снег. Однако в ситуациях, когда необходима абсолютная блокировка, ограниченное скольжение - не лучший выбор из-за того, что в некоторых ситуациях ограниченное скольжение действительно проскальзывает.Примером этого может быть проскальзывание одной шины в воздухе. Это не обеспечивает достаточного сопротивления, и дифференциал действует как открытый или стандартный аналог. На заводе многие джипы оснащались агрегатами повышенного трения Dana Trac-Lok.

Ограниченное проскальзывание обычно вызывается рядом дисков сцепления, расположенных за боковыми шестернями. Различные диски удерживаются под напряжением с помощью пружин. По мере увеличения скольжения увеличивается натяжение между различными слоями диска и обеспечивает сопротивление, ограничивающее скольжение между колесами.Недостатком этого является то, что их необходимо восстанавливать по мере износа, а их эффективность со временем снижается. Специальная добавка также необходима для жидкости дифференциала, чтобы муфты работали должным образом и не дребезжали во время обычных поворотов.

Другая форма заключается в использовании зубчатой ​​передачи с параллельными осями, планетарные косозубые шестерни внутри корпуса обеспечивают плавное и бесшумное автоматическое разделение рокка.Ограниченное проскальзывание с приводом от зубчатой ​​передачи, такое как Detroit Trutrac, часто происходит без вмешательства водителя транспортного средства. В нормальных условиях ограниченное проскальзывание с приводом от шестерни работает как нормально открытый дифференциал. Trutrac может передавать в 3,5 раза больший крутящий момент на колесо с высоким тяговым усилием, чем обычное ограниченное скольжение с приводом от муфты. Крутящий момент передается за счет давления, оказываемого боковыми шестернями, и шестерни с цилиндрической зубчатой ​​передачей обращены к корпусу. Это давление затем заставляет сторону с высоким сцеплением поворачиваться, а коронная шестерня дает автомобилю импульс для движения.

Detroit Trutrac Gear Driven Limited Slip

Что такое дифференциал повышенного трения?

Если вы поклонник спортивных автомобилей или полноприводных автомобилей, то, возможно, вы слышали о дифференциале повышенного трения. Этот комплект, сокращенно называемый LSD, является частью системы привода автомобиля и предназначен для того, чтобы помочь двигателю более эффективно передавать свою мощность на дорогу, улучшая характеристики и управляемость автомобиля.

В общих чертах, дифференциал повышенного трения делает то, что он говорит, поскольку это устройство, ограничивающее количество пробуксовки, когда ведущие колеса теряют сцепление с дорогой при подаче мощности.LSD делает это за счет перераспределения мощности двигателя на колеса с наибольшим сцеплением, либо с помощью механической системы, с помощью электроники, либо с помощью их комбинации.

• Что такое 4WD? Объяснение систем полного привода

Основным преимуществом оснащения автомобиля LSD является улучшение его управляемости, хотя это также полезная функция безопасности, поскольку она обеспечивает больший контроль над подачей мощности автомобилем. Вы часто найдете дифференциал повышенного трения, устанавливаемый на высокопроизводительные автомобили, которые обладают большой мощностью, которую в противном случае им было бы сложно добраться до дороги.Другие применения включают установку их на полноприводные автомобили, которые, вероятно, решат выехать на бездорожье и нуждаются в дополнительном сцеплении, которое эти дифференциалы могут помочь создать.

Механические дифференциалы дороги в разработке и установке, поэтому вы часто найдете их только на более дорогих моделях и версиях хэтчбека компактных семейных автомобилей. Однако с развитием автомобильной электроники некоторые производители теперь предлагают электронные дифференциалы, которые выполняют работу, аналогичную LSD, за счет использования датчиков скорости вращения колес, которые сообщают электронике автомобиля о необходимости притормозить вращающееся колесо, чтобы контролировать мощность автомобиля.

Хотите узнать больше? Читайте дальше, чтобы узнать об истории дифференциалов с ограниченным проскальзыванием, различных типах дифференциалов и их работе.

История дифференциала повышенного трения

Как и многие другие разработки дорожных автомобилей, происхождение LSD восходит к автоспорту. В 1930-х годах Фердинанд Порше поручил немецкой инженерной фирме ZF создать дифференциал, который помог бы уменьшить пробуксовку колес автомобилей Auto Union, участвовавших в Гран-при, поскольку их огромная выходная мощность легко превосходила сцепление, обеспечиваемое узкими шинами того времени.

Впоследствии преимущества этого типа дифференциала были использованы во внедорожниках, но дифференциал повышенного трения снова получил известность в 1960-х годах и в эпоху Muscle Car в США. Эти машины были построены во время гонки вооружений высокопроизводительных автомобилей между американскими производителями American Motors, Chrysler (и ее брендами Dodge и Plymouth), Ford (плюс Mercury) и General Motors (с ее брендами Buick, Chevrolet, Oldsmobile и Pontiac).

• Как заменить автомобильный аккумулятор и выбрать подходящий аккумулятор для вашего автомобиля

Но с возрастающей выходной мощностью их двигателей V8 и не слишком сложной трансмиссией, дифференциал повышенного трения (также известный как 'posi', или positraction, diff) помогли автомобилям получить сцепление с дорогой, когда другие просто раскрутили бы ее в облаке дыма от шин, и это стало желательным флажком при указании вашего маслкара.

С тех пор дифференциал повышенного трения стал более сложным и дополнен более совершенными электронными системами управления, а также предлагаются различные типы LSD в зависимости от того, для чего они вам нужны. Механический дифференциал по-прежнему является желательным дополнением к заднеприводным спортивным автомобилям, и хорошо разработанные системы по-прежнему будут предлагать лучшие отклики, чем любая электронная альтернатива.

На горячих хэтчбеках с передним приводом LSD помогает свести к минимуму нежелательное управление крутящим моментом, поскольку передние колеса должны справляться с рулевым управлением, а также понижать мощность, в то время как внедрение более продвинутой электроники помогает передним колесам справляться с этим. выходная мощность, о которой еще десять лет назад не было слышно.Для полноприводных автомобилей дифференциал повышенного трения выполняет особую задачу по передаче мощности в угол автомобиля с максимальным сцеплением с дорогой, а самые сложные системы могут использоваться в сочетании с блокировкой дифференциалов для повышения скорости автомобиля. дорожная способность.

Как работает дифференциал повышенного трения?

Принцип дифференциала повышенного трения заключается в том, что он обеспечивает больший контроль над подачей мощности, чем обычный «открытый» дифференциал. Открытый дифференциал использует шестерни, чтобы колеса вращались с разной скоростью при прохождении поворотов, но когда подается много мощности, открытый дифференциал легко преодолевается ее подачей.Когда мощность поступает на колеса, он ищет путь наименьшего сопротивления, что в данном случае означает шину с наименьшим сцеплением. Если вам тяжело управлять дроссельной заслонкой в ​​мощном автомобиле, это может означать, что вся мощность испаряется в облаке дыма, когда ненагруженная шина вращается, в то время как другая шина продолжает сцепление.

Добавьте LSD и дополнительные механизмы - обычно в виде узла сцепления, кулачков или даже системы с вязкой жидкостью, которая является частью дифференциала - противодействуют этому естественному потоку мощности, чтобы перераспределить крутящий момент двигателя на колеса с максимальной отдачей. схватить.В результате уменьшается пробуксовка ненагруженной шины, а мощность автомобиля передается более эффективно, что улучшает сцепление с дорогой и, следовательно, характеристики поворота и ускорения.

• Беспилотные автомобили: все, что вам нужно знать

Существуют различные типы дифференциалов повышенного трения, и какой из них использует автомобиль, будет зависеть от используемой системы привода. На заднеприводных и полноприводных автомобилях может использоваться двусторонний LSD. Это означает, что LSD будет иметь эффект при подаче мощности, а также при замедлении, что означает постоянное ощущение автомобиля.

LSD с односторонним движением лучше подходит для автомобилей с передним приводом, потому что это будет иметь ограничивающий эффект только при ускорении. При замедлении LSD неактивен, что помогает при отключении мощности, потому что двухсторонний дифференциал имеет тенденцию вызывать недостаточную поворачиваемость в системе привода.

Между этими двумя находится 1,5-позиционный LSD. Это дает эффект LSD при ускорении и при замедлении, но величина скольжения не одинакова в обоих направлениях, поэтому в одном направлении эффект меньше, чем в другом.Это может быть более полезным, чем односторонний LSD, потому что он по-прежнему позволяет автомобилю использовать торможение двигателем при замедлении.

Другой тип LSD - это чувствительный к крутящему моменту дифференциал. Это особый тип дифференциала, известный под названием «дифференциал Torsen», который используется полноприводными автомобилями для разделения мощности между передней и задней осями. Одним из первых серийных автомобилей, в которых использовался дифференциал Torsen, был Audi Quattro, и эта система помогла ему доминировать в ралли в начале 1980-х годов.

Другие типы LSD

Стремясь снизить производственные затраты, некоторые автопроизводители придумали альтернативы дифференциалу повышенного трения, которые обеспечивают аналогичный эффект. Вязкий LSD использует густое масло для создания эффекта ограниченного скольжения, хотя эта система может изнашиваться быстрее, чем механический LSD, при этом масло может нагреваться и терять свою эффективность.

Достижения в области электроники показали, что автопроизводителям удается имитировать действие LSD с помощью датчиков для достижения эффекта.Некоторые системы оснащены обычным дифференциалом с пакетом сцепления LSD, но его действие контролируется компьютером. Это может быть адаптировано к требованиям, в том числе водителем с помощью переключаемых режимов движения.

Другой вариант - полностью электронный дифференциал или e-diff. У них будет обычный открытый дифференциал без компонентов LSD, и вместо этого электроника автомобиля будет полагаться на датчики скорости вращения колес и систему ABS автомобиля для обнаружения ранних стадий пробуксовки колес и использовать тормозную систему автомобиля для ограничения крутящего момента, передаваемого на колесо, которое теряет тягу.Это очень эффективная система, а ее усовершенствованием является векторизация крутящего момента, которая активно распределяет мощность на колеса с максимальным сцеплением.

Понравилась эта техническая деталь? Тогда почему бы не прочитать нашу подробную статью о ESP и ESC.

Дифференциалы повышенного трения | HowStuffWorks

В «Страхе и ненависти в Лас-Вегасе» Хантер С. Томпсон перечислил автомобильный инвентарь наркотиков, который включал пять листов сильнодействующей промокательной кислоты или диэтиламида лизергиновой кислоты (LSD).Не волнуйтесь, но ваш автомобиль может похвастаться и LSD - в виде дифференциала повышенного трения . Он не отправит вас в галлюцинаторное путешествие по стране летучих мышей, но поможет решить некоторые проблемы, связанные с более простым открытым дифференциалом.

Когда открытый дифференциал выполняет свою работу, он обеспечивает передачу одинакового крутящего момента на каждое колесо. Величина крутящего момента, фактически прикладываемого к колесам, ограничена только двумя факторами: оборудованием и тягой. Что касается оборудования, вам нужен двигатель, способный вырабатывать мощность, и передачи, необходимые для ее передачи.Что касается сцепления с дорогой, колесо должно сцепляться с землей без проскальзывания, которое может произойти на льду, мокрой дороге или даже на сухой, если вы положите автомобиль на пол в неподвижном состоянии. Но что, если по льду или по грязи стоит только одно колесо? Вы наматываете одно колесо, которое свободно вращается по скользкой поверхности, в то время как другое колесо получает такой же крутящий момент. Другими словами, у вас будет одно колесо крутиться в грязи, а одно колесо вообще не вращается.

Дифференциалы повышенного трения используют различные механизмы, которые обеспечивают нормальное действие дифференциала во время поворотов, а также решают проблему проскальзывания.Когда одна из ведущих покрышек проскальзывает, LSD передает больший крутящий момент на нескользящее колесо. Как вы можете себе представить, в этом вся разница между побегом из канавы и необходимостью выбраться и толкнуть. Наиболее распространенные LSD достигают этого с помощью сцепления или заполненного жидкостью корпуса. Чтобы узнать все о LSD с муфтой , , вязкостной муфте , и других разновидностях дифференциала, прочтите «Как работают дифференциалы». Как и в случае с открытыми дифференциалами, некоторые работают между двумя колесами на оси, в то время как другие работают вдоль карданного вала между задними и передними наборами ведущих колес.

Что получится, если добавить строчную букву «е» к «LSD»? Что ж, прилагательное «электронный» сигнализирует об улучшении, среди прочего, нашей музыки, почты и зубных щеток. То же самое и с нашими дифференциалами повышенного трения.

Работа дифференциала повышенного трения

22 мая 2014 г.

Дифференциалы повышенного трения (LSD) используются в автомобилях для решения проблемы разницы в сцеплении ведущих колес. В этой статье логически объясняется действие ЛСД.

Проблема со штатным дифференциалом

Рассмотрим ситуацию, когда автомобиль, оснащенный стандартным дифференциалом, движется по прямой, и одно ведущее колесо находится на поверхности с хорошим сцеплением, а другое колесо - на скользкой дороге. В стандартном дифференциале вращения левой и правой оси полностью независимы. Поскольку одно колесо движется по скользкой дороге, стандартный дифференциал заставит это колесо вращаться с чрезмерной скоростью, в то время как колесо с хорошим сцеплением останется почти мертвым.Это означает высокую подачу мощности на скользкое колесо и низкую подачу мощности на колесо с хорошей тягой. Значит, машина не сможет двигаться.

Рис. 1 В стандартном дифференциале мощность от двигателя передается на колесо с низкой тягой

. Один из способов преодоления этой проблемы - ограничить независимость или относительное движение между левой и правой осями. Для этого вводятся дифференциалы повышенного трения. Одна из наиболее часто используемых технологий LSD основана на пакете сцепления.

Конструктивные особенности LSD

Сначала рассмотрим конструктивные особенности LSD.Основные компоненты стандартного дифференциала показаны ниже. Он имеет ведущую шестерню, коронную шестерню, корпус, крестовины и боковые шестерни.

Рис. 2 Основные компоненты стандартного дифференциала

Чтобы понять, как работает стандартный дифференциал, перейдите по этой ссылке. Помимо основных компонентов, дифференциал повышенного трения имеет ряд фрикционных и стальных пластин, расположенных между боковой шестерней и корпусом. Фрикционные диски имеют внутренние зубья и фиксируются шлицами боковой шестерни.Таким образом, фрикционные диски и боковая шестерня всегда будут двигаться вместе.

Рис. 3 Из рисунка видно, что стальные пластины фиксируются корпусом, а фрикционный диск - боковым зубчатым колесом.

Стальные пластины имеют внешние выступы и выполнены с возможностью установки в паз корпуса. Таким образом, они могут вращаться вместе с корпусом. Если какой-либо узел сцепления хорошо прижат, сила трения внутри них заставит его двигаться как единое целое. Поскольку стальные диски блокируются с картером, а фрикционные диски с боковой передачей, в хорошо зажатом пакете сцепления кожух и пакет сцепления будут двигаться вместе.или движение от кожуха напрямую передается на соответствующую ось. Пространство между боковыми шестернями снабжено пружиной предварительного натяжения. Пружина преднатяга всегда создает силу тяги и сжимает узел сцепления.

Рис. 4 Пружина предварительного натяга в LSD всегда создает силу тяги; Синяя стрелка представляет силу тяги

Разделительное действие конических шестерен

Вы можете отметить, что крестовина и боковая шестерня являются коническими шестернями. У него есть одна специальность. Когда крутящий момент передается через систему конической зубчатой ​​передачи, помимо тангенциальной силы также возникают осевые силы.Осевая сила пытается отделить шестерни.

Рис. 5 Во время передачи мощности через систему конической зубчатой ​​передачи также индуцируются осевые силы.

Вы можете заметить, что боковая шестерня и ось - это 2 отдельные единицы. Боковая передача имеет небольшой допуск на осевое перемещение.

Рис. 6 Боковая шестерня и ось - это два отдельных блока, как показано; Таким образом, боковая шестерня может иметь небольшое осевое перемещение.

Таким образом, во время передачи высокого крутящего момента через шестерню со стороны крестовины на муфту также передается большая разделяющая осевая сила.Эта сила прижимает и блокирует узел муфты к стенке кожуха.

Работа дифференциала повышенного трения

Теперь вернемся к исходной проблеме. Поскольку одно колесо находится на поверхности с высоким сцеплением, передаваемый на него крутящий момент будет выше. Таким образом, осевая сила, развиваемая за счет разъединения конической шестерни, также будет высокой на этой стороне. Таким образом, пакет сцепления со стороны колеса с высоким сцеплением будет плотно прижат и блок сцепления будет заблокирован. Таким образом, мощность от корпуса дифференциала будет поступать непосредственно на мост с высоким тяговым усилием через узел сцепления.

Рис. 7 Сила тяги, возникающая из-за разъединения конической шестерни, высока для колеса с высоким тяговым усилием

. С другой стороны, пакет муфты на стороне колеса с низким тяговым усилием еще не задействован, поэтому поток мощности будет ограничен этой стороной. Таким образом, автомобиль сможет преодолеть проблему разницы в тяговом усилии.

Рис. 8 Низкая сила тяги при низком сцеплении колеса позволяет стальному листу и фрикционному диску проскальзывать.

Однако при повороте LSD может действовать как обычный дифференциал. В этом случае сила тяги, развиваемая за счет разъединения конической шестерни, не будет такой высокой.Таким образом, диски в пакете сцепления легко преодолеют сопротивление трения и смогут скользить друг относительно друга. Таким образом, правое и левое колесо могут иметь разную скорость, как и открытый дифференциал. Ниже приведены другие широко используемые технологии, используемые для решения проблемы разницы в сцеплении ведущих колес.

  • Пакет сцепления - тип нажимного диска
  • Torsen®
  • Дифференциал конусный
  • Гидравлический замок типа

Лучшие виды дифференциала и наиболее подходящие для вас

В чем разница между разомкнутыми, заблокированными, сварными, Torsen, LSD-сцеплениями, электронными и дифференциалами с векторизацией крутящего момента? Есть много вариантов на выбор, так какой из них лучше всего подходит для вашего приложения?

Как конструкторы автомобилей, так и тюнеры могут выбрать дифференциал для автомобиля по-разному.Давайте посмотрим на преимущества и недостатки некоторых из наиболее распространенных вариантов:

  1. Открытый дифференциал
  2. Блокированный дифференциал
  3. Вязкостной дифференциал повышенного трения
  4. LSD с механической муфтой (включая eLSD)
  5. Torsen и винтовой дифференциал
  6. Дифференциал с вектором крутящего момента

1.Открытый дифференциал

Открытые дифференциалы - это основная форма дифференциала. Цель состоит в том, чтобы учесть разные скорости между двумя колесами, в то время как разделение крутящего момента поддерживается постоянным на уровне 50/50. Распространенное заблуждение, связанное с открытыми дифференциалами, состоит в том, что когда одно колесо поднимается, на него передается 100 процентов крутящего момента. Это неверно, однако величина крутящего момента, передаваемого на колесо с тягой, очень мала, потому что величина крутящего момента, необходимого для вращения колеса, также мала.Помните, что оба колеса всегда получают равный крутящий момент, но если у одного из них нет сопротивления (например, если оно находится в воздухе), величина крутящего момента, передаваемого на ведущую ось, в результате будет очень низкой.

Открытый и заблокированный дифференциал - передача крутящего момента - объяснение

Преимущества:

  • Позволяет использовать совершенно разные скорости вращения колес на одной оси, что означает отсутствие проскальзывания колес при повороте, поскольку внешняя шина будет двигаться дальше.
  • С точки зрения эффективности, меньше энергии будет потеряно из-за дифференциала по сравнению с альтернативными вариантами.
  • Стоимость.

Недостатки:

  • Когда одно колесо имеет плохое сцепление с дорогой, это резко ограничивает мощность, которую автомобиль может выдать. Поскольку распределение крутящего момента всегда 50/50, если одно колесо не может выдать большую мощность, другое получит столь же низкий крутящий момент.

2.Заблокированный дифференциал (включая запорные и сварные дифференциалы)

Заблокированные дифференциалы находятся на противоположной стороне спектра по сравнению с открытыми дифференциалами. Цель состоит в том, чтобы скорость вращения колес между двумя колесами оставалась постоянной, и главное преимущество здесь заключается в том, что крутящий момент будет передаваться на колесо с тяговым усилием, до 100 процентов на одном колесе. При использовании на бездорожье дифференциал обычно имеет функцию блокировки, благодаря которой он открывается при движении по асфальту.

Преимущества:

  • Позволяет передавать крутящий момент на колесо с максимальным сцеплением. Для всех типов дифференциалов это позволит достичь наибольшего крутящего момента на земле при любом состоянии поверхности.
  • Для бездорожья, где износ шин не является проблемой, это почти все, что нужно. Надежный, простой и очень эффективный.
  • В ситуациях, когда желательно поддерживать постоянную скорость вращения колес на оси (например, занос), это простое решение (сварной дифференциал работает точно так же).

Недостатки:

  • Заблокированный дифференциал не допускает разницы в скорости вращения правого и левого колес. Это означает дополнительный износ шин и, как следствие, заедание трансмиссии.

3. Вязкостной дифференциал повышенного трения (VLSD)

VLSD довольно просты в эксплуатации, однако у них есть некоторые недостатки по сравнению с другими формами LSD.

Преимущества:

  • Позволяет использовать разные скорости вращения колес на оси, тем самым снижая износ шин по сравнению с заблокированным дифференциалом (то же самое относится ко всем формам LSD, но этот стиль особенно хорош для этого).
  • Позволяет передавать крутящий момент на колесо с большим сцеплением.
  • Очень плавная работа, обычно не имеет неуклюжести на низкой скорости, присущей другим типам LSD, движущимся в узком радиусе (например,автостоянки).

Недостатки:

  • Не удается полностью заблокировать, система требует разницы скоростей между двумя сторонами для передачи крутящего момента.
  • По мере того, как внутренняя трансмиссионная жидкость нагревается (в случаях, когда она используется слишком часто), действие LSD будет уменьшаться.

4.LSD с механической муфтой (включая eLSD)

LSD с муфтой сцепления бывают самых разнообразных. односторонний, 1,5-ходовой, двусторонний и даже электронный. В принципе, все они работают очень похоже, с блоком сцепления, который пытается заблокировать дифференциал, позволяя передавать крутящий момент на колесо с максимальным сцеплением.

Преимущества:

  • Включает блокировку при открытии дроссельной заслонки. В отличие от VSLD, это означает, что разделение крутящего момента может произойти до того, как одно колесо достигнет другой скорости (аналогично заблокированному дифференциалу).
  • Для односторонних LSD дифференциал действует как открытый дифференциал, когда не на газе, что позволяет легко изменять скорость вращения колес при прохождении поворотов.
  • Для двухсторонних LSD дифференциал применяет усилие блокировки при замедлении, что в некоторых случаях может помочь в стабильности торможения.
  • Хорошо работает, даже если одно колесо отрывается от земли или имеет ограниченное сцепление с дорогой.
  • Электронные LSD позволяют управлять включением сцепления с помощью бортовых компьютеров, оптимизируя блокировку в зависимости от условий движения.

Недостатки:

  • Часто требуется регулярная замена масла, и сцепления могут изнашиваться, что в конечном итоге требует замены.
  • Электронные LSD увеличат стоимость и сложность.

5. Торсен и спиральные дифференциалы

Дифференциалы

Torsen и косозубые дифференциалы работают примерно одинаково, используя умную передачу для приложения силы блокировки для передачи крутящего момента на колесо с большим сцеплением.Они отлично подходят для уличного использования и даже для использования на легких дорожках, хотя у них есть недостаток.

Преимущества:

  • Эти дифференциалы начинают передавать больший крутящий момент на медленно вращающееся колесо, как только между ними возникает разница скоростей. По сути, он реагирует намного быстрее, чем VLSD.
  • Это чисто механические системы, не требующие текущего обслуживания, поскольку действие дифференциала зависит от трения в шестернях.

Недостатки:

  • Когда одно колесо находится в воздухе, дифференциал Torsen действует так же, как открытый дифференциал, и на ведущую ось передается очень небольшой крутящий момент. Для уличного использования это вполне приемлемо, но это может быть проблемой для более специализированных транспортных средств на трассе.

6.Дифференциал с вектором крутящего момента (TVD)

Без сомнения, самая сложная из дифференциалов, эта опция обеспечивает максимальный контроль со стороны разработчиков, что означает уникальное программирование, позволяющее реагировать на любую ситуацию, а также способность вызывать рыскание.

Преимущества:

  • Позволяет передавать больший крутящий момент на внешнее колесо при прохождении поворота.Обычно LSD передает крутящий момент на колесо, которое вращается с меньшей скоростью. Это связано с тем, что большая скорость вращения колеса воспринимается как пробуксовка, поэтому LSD блокируется, чтобы передать больший крутящий момент на более медленное колесо и предотвратить пробуксовку колеса. При ускорении на выходе из поворота TVD передает больший крутящий момент на внешнее колесо, помогая вызвать рыскание и повернуть транспортное средство.
  • Позволяет проектировщику полностью контролировать, система может выбирать, в каких ситуациях автомобиль будет передавать больший крутящий момент на любое колесо, а не реагировать.
  • Может передавать до 100% доступного крутящего момента на одно колесо.

Недостатки:

Какой дифференциал выбрать?

Street
Если вам нужен дифференциал, который поможет снизить мощность и предотвратить возгорание одной шины, дифференциал Torsen или винтовой дифференциал - отличный вариант для уличного использования.Их можно найти в Subaru STI, Toyota GT86, Ford Mustang GT (с пакетом производительности) и Mitsubishi Evolution, и это лишь некоторые из них.

Гусеница
Для использования на гусеницах лучше подойдет что-нибудь более агрессивное, например, одностороннее или 1,5-ходовое сцепление LSD.

Drift / Rally
Для дрифта или раллийного вождения иногда двусторонний LSD может быть лучшим вариантом, поскольку в этих сценариях более желательно, чтобы скорости колес оставались относительно равными.

Дифференциал повышенного трения с пояснением

Дифференциальный редуктор с ограниченным скольжением, или просто называемый в автоспорте LSD, представляет собой технологию, используемую в транспортном средстве для управления крутящим моментом, прилагаемым к левому и правому приводным валам. Это позволяет ограничить эффект проскальзывания, присутствующий в «открытом» или стандартном дифференциале.Кроме того, сегодня он используется в соединении между передней и задней частью системы полного привода. Но пока мы сосредоточимся на объяснениях, основанных на правых и левых позициях, для простоты понимания. И потому, что центральная муфта полного привода работает на схожих принципах и технологиях, а также на некоторых других.
Идея стандартной дифференциальной передачи возникла с момента изобретения механического транспортного средства. Система передач используется для того, чтобы внешние и внутренние колеса могли поворачиваться с разной скоростью, чтобы соответствовать разным расстояниям, на которые проходят колеса, когда транспортное средство поворачивает налево или направо.
Естественно, внешнее колесо должно повернуться больше за то же время, чтобы преодолеть большее расстояние.

Тем не менее, в этом простом механизме, который существует на протяжении столетий и который передает мощность от двигателя или мотора, не является приоритетным для обеспечения максимальной тяги. Скорее всего, он используется для обеспечения максимально плавной работы автомобиля без трения, не обращая внимания на необходимость ускоряться на каждом уровне тяги.

Стандартный дифференциал - это норма почти для всех современных автомобилей, не имеющих первоочередного значения в гонках.Это наиболее эффективная форма простого дифференциального управления левой и правой осью. Он открыт для бесполезного вращения одной стороны, если тяга одного колеса больше, чем другого. Свободно вращающееся, проскальзывающее колесо расходует вращательное движение другого колеса с достаточным сцеплением. В этом случае машина никуда не уедет.

(Анимация выполнена компанией Learn Engineering, https://www.youtube.com/channel/UCqZQJ4600a9wIfMPbYc60OQ

Используется с усердием, Imajay Consulting Engineers Pvt.Ltd & Learn Engineers.org)

Электронный контроль тяги и современные варианты электронного контроля устойчивости

Открытый дифференциал, позволяющий одному колесу свободно вращаться, также может вызвать нестабильность, когда транспортное средство сильно ограничено в сцеплении с дорогой на шинах одного или нескольких колес, а также создать угрозу безопасности. Поэтому в современные автомобили встроен дополнительный механизм электронной «антипробуксовочной системы» или TRC. Электронная система контроля тяги, однако, основана на достижении максимальной устойчивости за счет снижения мощности.Он оценивается электронной системой транспортного средства и либо включает тормоза, либо снижает мощность двигателя, либо и то, и другое, чтобы ограничить движение соответствующего колеса.

В более сложную систему контроля устойчивости транспортного средства или VSC, называемую разными автопроизводителями по-разному, в основном добавляют гораздо более сложные системы для стабилизации автомобиля в движении с помощью модуляции мощности и срабатывания тормозов. А в некоторых случаях даже рулевое управление с электронным мониторингом состояния транспортного средства, чтобы помочь обычному водителю стабилизировать потенциально опасное состояние.

Однако, по конструкции и принципу, все эти системы работают над одной и той же основной проблемой стандартного дифференциала, замедляя автомобиль. Чтобы замедлить машину, отключив мощность до тех пор, пока запрограммированное устройство не решит снова включить питание. Однако это не идеальный способ управления автомобилем для автоспорта, поскольку наша цель - двигаться быстрее и продвигать автомобиль вперед, а также предоставить водителю полный контроль.

Дифференциальные шестерни NO (и с фиксированным золотником)

Открытый стандартный дифференциал с электроникой или без нее становится проблемой, когда намерение водителя сосредоточено в первую очередь на более быстром движении по земле.Ключевым моментом является передача мощности на землю в гоночном автомобиле. Таким образом, на протяжении всей истории было много новых дополнений и модификаций, которые были включены в конструкцию дифференциала, чтобы обеспечить повышенное тяговое усилие и меньшее количество ненужных движений колес. Первоначально они были необходимы для внедорожников. Есть некоторые действительно классические исторические гонки по грязи, такие как Midgets в США, а также другие, в которых используется фиксированная ось в соответствии с правилами для абсолютной простоты.Тем не менее, эти приложения в основном имеют грязевой овал, где автомобили постоянно мчатся в фиксированном состоянии поворота с небольшим заносом, что почти исключает необходимость в дифференциале.


Устранение дифференциала ?? (Приварной или снятый дифференциал)

Самый простой способ предотвратить пробуксовку колеса - исключить дифференциальный аспект. Раньше у внедорожников не было дифференциалов, или их левая и правая части были сварены вместе, чтобы устранить эту особенность.Что ж, как вы понимаете, это действительно полностью противоречит цели дифференциальных передач и создает множество проблем. Заклинивание двух колес, пытающихся двигаться с разной скоростью, было решено путем добавления дифференциальных шестерен.
Когда оба колеса заблокированы, возникает сильное трение даже при обычном вождении, автомобиль будет сопротивляться любым поворотам, не имея возможности вращать правое и левое колеса с разной скоростью. Это может вызвать нестабильность в повороте, поскольку создает большие нагрузки на одну из двух шин с несбалансированной разницей крутящего момента.Эта установка также увеличит заедание и отказы осей, ступиц и компонентов подвески. Такая идея пережила лучшие дни, так как мы не можем рассматривать это как улучшение, так как увеличение количества проблем.

Шкафчики? (Устройства частичного ручного запирания)

Когда необходимость заблокировать левую и правую стороны связана с ползанием по скалам или движением только по прямой линии, у нас могут быть так называемые устройства блокировки с частичной занятостью. Первой, классической формой решения был «Locker», который представляет собой частично блокируемый дифференциал с полной блокировкой.Этот шкафчик может включаться или выключаться с помощью электрических приводов или вручную блокироваться с помощью внешнего звена ступицы. Это все еще популярно в дрэг-рейсингах на ¼ мили, а также в простых внедорожниках. И, по большей части, он эффективен при таких типах базовых потребностей. Не идеальное решение, но удобное.
Это то же самое, что и сварка дифференциала, как описано выше, только с добавлением простой функции, позволяющей снять блокировку. Итак, он на 100% заблокирован или открыт на 100%. Он может вытащить вас из грязи или вести драгстер прямо, как стрела, даже если передние колеса направлены в небо.
Однако это не очень полезно, если возникает необходимость в повороте и плавном повороте в гонках, предполагающих прохождение поворотов. Мы пытаемся достичь более идеальной и постепенной блокировки всего, что находится между полной блокировкой и полным открытием. Итак, рассмотрев все это, мы можем теперь сосредоточиться на теме дифференциала повышенного трения.

Дифференциал повышенного трения

Как следует из названия, обсуждаемая система - это система с ограниченным скольжением.«В истории автомобилестроения есть множество систем, которые успешно достигли этого самыми разными способами. Схожи по цели, но разные по механизму и поведению, и у них есть целый спектр бюджетов. Но все они направлены на решение проблемы свободного хода базовой дифференциальной передачи. И, обеспечивая улучшенное сцепление и положительное распределение мощности на обе оси в любое время, на любой переменной поверхности, с устойчивостью и управлением водителем более изощренными способами. Это гонки по асфальту, автокросс, ралли, джимхана и рейды по бездорожью, или в основном то, что мы называем автоспортом.

Здесь мы рассмотрим различные системы ограниченного скольжения. Очень важно отметить ключевые различия в каждой системе. И основное внимание уделяется тому, как все работает, чтобы изменить блокировку от 0 до 100%, и как это влияет на способность строителя настраивать их, а также на способность водителя использовать их в гонках.

Мы рассмотрим это по порядку.

Дифференциал повышенного трения вязкой жидкости (V-LSD)

Вязкостная система - это самая недорогая форма дифференциальной зубчатой ​​передачи, которая в прошлом использовалась в более дешевых, небольших и легких силовых установках, в основном в качестве оригинального оборудования в небольших спортивных автомобилях.В основе системы лежит набор пластин на каждой оси и еще один набор пластин на корпусе дифференциала, который получает мощность от двигателя. Между очень тесным пространством между этими пластинами, часто с корпусом с положительной поверхностью потока, внутри находится какая-то вязкая нефть.
Когда одна сторона имеет очень высокую скорость проскальзывания, что означает разницу между скоростью оси и корпуса, жидкость будет повышать давление с повышенной вязкостью жидкости и движением жидкости, и действовать, чтобы противодействовать разнице скоростей оси и корпуса. .Если вы знаете, как гидротрансформатор работает в автоматической коробке передач, это похоже, только он передает мощность на оси, а не между трансмиссией и двигателем.

Это до некоторой степени эффективно, но имеет длительную задержку из-за того, что жидкости должны выплескиваться и выталкиваться с другой стороны. Это не физико-механический замок, поэтому он может справиться только с определенным объемом работы, прежде чем снова проскользнет, ​​и выделяет много тепла, что ухудшает состояние жидкости, поскольку она разжижается и готовится. Таким образом, он эффективен только выборочно для автомобилей с очень малой мощностью, легким весом и шинами с низким сцеплением.Эффект от этой конструкции, поскольку пластины никогда не полностью входят в зацепление или блокировку, ограничен при работе с очень высокой мощностью. Поскольку в этой конструкции в качестве фиксирующего агента используется жидкость, действие может зависеть от температуры, типа жидкости и даже от ее разложения. У него нет возможности настроить его каким-либо полезным способом.

Приятным аспектом вязкостных устройств является то, что все активные части подвешены и управляются жидкостью. Таким образом, требуется только обслуживание жидкости.Эффект срабатывания замедленный и мягкий, обеспечивая увеличение тяги без агрессивного, резкого воздействия на управляемость. В таком случае, в идеале, на обычной, повседневной машине. И недорого для автопроизводителей, поскольку затраты владельца также минимальны. Сегодня они почти вымерли, поскольку современные автомобили демонстрируют гораздо более высокие уровни мощности и веса, а также шины, имеющие гораздо большее сцепление с дорогой, чем в прошлом. Сегодняшние требования к автомобилям намного выше требований к управляемости.

Винтовой дифференциал и дифференциал ограниченного скольжения Torsen ™
Системы Torsen и Helical я собрал в одну категорию, но очень важно отметить, что термин или название Torsen является товарным знаком для устройства, запатентованного JTEKT Torsen NA.Inc. И представляет собой очень специфический вариант конструкции винтовой системы. Последний термин, спиральный, относится к более общей системе ЛСД в этой категории. Винтовая система бывает разных форм, но все они используют принцип сложного, но естественного механизма, состоящего из шестерен разных форм и размеров, а также сопротивления, создаваемого различными передаточными числами, обычно состоящими из ряда точно расположенных шестерен, соединенных вместе. с цилиндрической, червячной, спиральной и многоосевой схемой распределения мощности.

Полностью механическая система, представляющая собой спиральную систему, чрезвычайно эффективна, практически не требует обслуживания, очень надежна и предсказуема. Срабатывание происходит мгновенно, и сцепление достигается быстро, как если бы система ощущала ожидаемую потерю сцепления. Вот почему система JTEKT называется Torsen ™ для «определения крутящего момента». Это основной метод внедрения OEM-производителей автомобилей из-за надежности и отсутствия технического обслуживания. (и дешево, если их делают тонны одинаково)

Однако спиральные системы довольно сложны в изготовлении для небольших индивидуальных потребностей и дороги небольшими партиями.Он также чрезвычайно специфичен по своему характеру, поэтому настройка эффективности для переменных драйвера обычно невозможна. Помимо изменения размеров зубчатых колес, которые являются очень точным производственным процессом, или добавления более сложного механизма, его нелегко изменить. И, как видите, делать очень дорого. Это идеальная система для чрезвычайно высокобюджетных систем, в которых такая конструкция может быть посвящена конкретному автомобилю в конкретном целевом использовании. Однако это не считается доступным, когда дело доходит до настройки для неспециалистов и рядовых гонщиков, где предпочтительна высокая степень настройки и ограниченные бюджеты.

Вот почему винтовые системы используются только в заводских автомобилях и в гоночной конструкции высшего уровня, которым отведены очень строгие роли. Кстати, именно здесь обычно можно увидеть логотип торговой марки Torsen ™. «И поэтому они так известны нам по названию. Поскольку они являются патентообладателями на большую часть конструкции, на вторичном рынке очень мало устройств, разработанных на основе спиральных систем.

Дифференциал повышенного трения с механической муфтой

Механический LSD с муфтой сцепления - это последняя форма устройств с ограниченным проскальзыванием, которые я опишу, и они наиболее популярны на вторичном рынке автоспорта.Хотя базовый дизайн не нов, в этой категории произошли огромные улучшения. Система работает на основе механического принципа внешних прижимных пластин, приводимых в действие кулачковыми штифтами, которые толкают комплект муфт с обеих сторон дифференциала, чтобы заблокироваться вместе при подаче крутящего момента. Поскольку пластины и системы кулачков могут быть очень легко настроены для скорости блокировки и скорости, очень точная регулировка может быть выполнена во время сборки. Это достигается за счет использования различных углов кулачков на корпусах прижимных колец, фрикционных пластинах, а также с помощью ряда других технологий, от вязкости жидкости до предварительного натяга пружин сжатия.Поскольку пластины сцепляются друг с другом, когда они прижимаются друг к другу как пакеты сцепления, существует определенный уровень технического обслуживания, традиционно связанный с постепенным износом с течением времени. И в некоторых случаях действительно издают довольно разборчивые звуки для тех, кто не использовал их раньше, в виде стука или скрежета, когда пластины скользят перед блокировкой. Однако это совершенно нормально, и большинство современных систем совсем не навязчивы после акклиматизации.
Современные системы LSD включают новаторские разработки, позволяющие минимизировать подобные вещи по сравнению с прошлым.


Приближение системы механического сцепления LSD.
(видео https://www.patreon.com/LearnEngineering
Используется с упорством, Imajay Consulting Engineers Pvt. Ltd & Learn Engineers.org)

Дифференциал повышенного трения Cusco

Благодаря максимальной гибкости в настройке LSD и творческому дизайну для удовлетворения очень специфических приложений, все блоки Cusco LSD основаны на механических коробках передач с ограниченным скольжением.Все модели Cusco LSD полностью настраиваются с учетом расположения дисков сцепления, типа дисков, различной степени профилей прижимных дисков кулачков и с различными системами предварительного натяга «начального момента», чтобы точно соответствовать предполагаемому использованию и предпочтениям. Мы рассмотрим эти основные функции и терминологию, которые являются общими для всех Cusco LSD.

Фрикционные диски, прижимные кольца и кулачковые штифты

Фрикционные диски или диски сцепления в Cusco LSD обеспечивают фактическое действие блокировки с высоким крутящим моментом, и для каждой из левых и правых дисков есть наборы, состоящие из внешних и внутренних дисков.Эти пластины можно расположить во время сборки для достижения желаемых результатов, выбрав, сколько пластин будет служить пакетами сцепления, а другие - проставками. Это определяет общую площадь поверхности трения для блокировки пакетов сцепления. Излишне говорить, что чем больше мы складываем роль сцепления, тем большей прочности мы можем достичь. Кроме того, прижимные кольца являются основными внутренними телами, которые выталкиваются наружу кулачками, чтобы прижимать пластины друг к другу. Прочность прижимного кольца и запас контроля с помощью заданных переменных крутящего момента трансмиссии можно регулировать с помощью комбинаций кулачка и прижимной пластины.Чем агрессивнее нажимные кольца и кулачковые штифты, тем быстрее срабатывает 100% фиксация, и наоборот. Нажимные кольца и кулачки также действуют в одном направлении и в разной степени с двумя направлениями ускорения и замедления.
1-ходовой относится к срабатыванию LSD, настроенному на работу только под действием силы ускорения.
1,5-ходовой относится к срабатыванию LSD в обоих направлениях, но с разной степенью блокировки, которая уменьшается для стороны замедления и более высокой скоростью для стороны ускорения.Для упрощения мы относим его к 1,5, но разница может составлять от 35 до 85% на стороне замедления по сравнению со стороной ускорения, благодаря имеющимся у нас опциям прижимного кольца.
2-ходовой относится к обеим сторонам, одинаково агрессивным в усилии запирания, опять же на различных уровнях профиля кулачка.

Начальный крутящий момент
Начальный крутящий момент относится к величине предварительной нагрузки в конкретном блоке LSD. Чем выше начальный крутящий момент, тем больше фиксируется предварительная нагрузка на фиксатор, прежде чем он будет приведен в действие кулачками и штифтами более механическими способами.Высокая начальная блокировка сокращает время, необходимое для полной блокировки, и водители будут чувствовать большую последовательность в поведении, поскольку открытое состояние слегка ограничено с самого начала. Более низкая начальная предварительная нагрузка крутящего момента позволит увеличить количество свободного хода при низком крутящем моменте двигателя или без него, и его можно настроить таким образом, чтобы уменьшить блокирующее действие при более обыденном использовании автомобилей с повседневной ездой.
Уровень начального крутящего момента настраивается следующими функциями LSD Cusco.

Типы ограниченных купюр Cusco

Cusco Тип MZ

LSD типа MZ Cusco - самые традиционные и знакомые гоночным сообществам во всем мире, они основаны на оригинальной конструкции блока сцепления.Блоки MZ имеют коническую пластинчатую пружину для обеспечения повышенного уровня начального крутящего момента, а переход срабатывания механической блокировки является чрезвычайно линейным. Серьезные гонщики предпочитают этот очень высокий отклик, линейность и положительно предсказуемое действие, дающее уверенность в характере транспортного средства и наименьшее количество переменных в эффектах управления. Система также предварительно нагружена и обеспечивает максимальную долговечность при частых злоупотреблениях, а также на изнурительных поверхностях, таких как гравий, и при резких переходах, коротких дорожных гонках, таких как автокросс и джимхана.Но, будучи самой простой конструкцией, техническое обслуживание включает в себя периодическую замену масла и замену диска сцепления. Но если вы посмотрите на базу пользователей, то в любом случае это то, что гоночные операции выполняются регулярно.

Cusco Тип RS

Системы

Cusco RS используют набор винтовых пружин вместо конических пружин для обеспечения начального крутящего момента, но в той же основной механической системе привода, что и MZ выше. Поскольку комплекты цилиндрических пружин RS представляют собой линейные пружины, а не прогрессивные, они также могут регулироваться, в отличие от MZ, и могут быть выполнены для обеспечения большего диапазона свободного хода для диапазона блокировки.Реакцию блокировки можно настроить так, чтобы она была очень быстрой и линейной.
Этот Type-RS полезен для транспортных средств, которые видят очень непостоянные и меняющиеся условия дорожного покрытия во время гонок, а также для широкого спектра ролей, например, для повседневного управления автомобилем. Автомобили, занятые неполный рабочий день, могут извлечь выгоду из этого типа. Поскольку пластины могут быть установлены с чувствительной блокировкой без высокого начального крутящего момента, интервалы обслуживания значительно увеличиваются, и их можно считать более необслуживаемыми.В ситуациях, когда имеет место значительный уровень злоупотреблений без возможности восстановления, RS также может обеспечить более длительный срок службы. (в случае массового гонщика, это означает меньшую стоимость эксплуатации)

Cusco Pro-Adjust

Прижимные пластины

Pro-Adjust могут опционально использоваться в установках RS и MZ и позволяют использовать отдельные стружки кулачка, чтобы можно было использовать одно и то же прижимное кольцо, в то время как широкий выбор углов кулачка может быть настроен индивидуально во время сборки, увеличивая уровень точной настройки без дополнительных затрат на отдельные прижимные кольца для каждого профиля.Это полезно в очень продвинутой установке LSD для профессионального использования в гонках.

Куско гибрид

Гибридные системы LSD Cusco используют меньшее количество прижимных пластин и расположение пластин, что делает их более мягкими, чем стандартные устройства RS и MZ. Эта установка приспособлена и соответствует автомобилям с преобразователями крутящего момента (автоматические трансмиссии и вариатор) и более мягким сцеплением шин, что позволяет автомобилям, которым ежедневно управляют, быть более послушными и плавными в характере срабатывания. По скорости срабатывания он ближе по характеру к LSD уровня OEM, но обеспечивает гораздо более высокую и точную блокировку, необходимую для использования в автоспорте.В гибридном агрегате также используются специальные внешние пластины и комплекты винтовых пружин, так что весь комплект пластин плавает на стороне трансмиссии трансмиссии и вдали от колеса. Это обеспечивает более тихую работу без дребезга, который в разной степени характерен для более агрессивных установок.

Итак, какова правильная установка? !!!

Честно говоря, это самая сложная часть ответа.
Короткий ответ: это зависит от драйвера, сцены и предполагаемого использования.Но в основном водитель.

Если можно уточнить, есть общие рекомендации и теории, а также подтвержденные опытом результаты, которые мы можем основать на рекомендациях, ни одна из них не требует конкретных подробностей. Это нетрудно просто потому, что Cusco LSD предлагает чрезвычайно разнообразный уровень настройки, очень точно отвечающий вашим потребностям и предпочтениям. Но, как и любой спортивный инвентарь, ваш автомобиль - это отлаженная машина, состоящая из множества конфигураций и тысяч компонентов, которые все усложняют.
Даже профессиональные водители, участвующие в одной гонке на одной и той же платформе, могут предпочесть несколько иную настройку.Единственный способ расти как водитель и выбирать свои предпочтения - это использовать его и через многократный опыт отточить настройку LSD именно для вас.

Кроме того, поскольку установка дифференциала с ограниченным скольжением не является типичным процессом самодельной работы и часто в большинстве автомобилей требует очень тонкого набора навыков, а также специализированного оборудования и инструментов, мы рекомендуем вам найти рядом с вами опытного профессионала, чтобы положитесь на обслуживание и установку ваших LSD-блоков. Профессиональные магазины, специализирующиеся на Cusco LSD, могут предложить множество советов, а также варианты, касающиеся целей и вашего бюджета.

Но мы обобщаем различные системы по категориям использования, и по природе наиболее очевидных приложений и вариантов использования мы можем сузить для вас следующие рекомендации. Имейте в виду, что это не библия строгих рекомендаций, и переменные по-прежнему очень важны для типа автомобиля, водителя, покрытия, шин, мощности и сотен других вещей. Это базовая рекомендация, с которой вы начнете думать.

Передний привод

Sports Driving - выберите одностороннюю или легкую 1.5 способ улучшить сцепление с дорогой при ускорении на выходе из поворота. Сторона замедления может быть полезна для автомобилей, которые могут легко вращаться, для стабилизации перехода поворота транспортного средства и минимизации изменений характера между включением и выключением дроссельной заслонки. Общеизвестно, что трудно поворачивать автомобили, лучше с односторонним движением, поэтому передние колеса могут свободно вращаться независимо, помогая вращаться без сопротивления заблокированного LSD. У нас также есть тюнинг пакета «Spec-F» для Type RS и MZ для удовлетворения большинства универсальных потребностей спортивного вождения с передним приводом.

Выбор нажимного кольца:
1 + 1 ходовой (два варианта угла срабатывания)
1 + 1,5 ходовой (один выбор угла запирания, два стиля срабатывания)

Задний привод

Спортивное вождение - Выберите 1, 1,5 или 2 пути. Автомобиль с задним приводом является наиболее вариативным как по стилю вождения, так и по степени спортивного применения. Путь 1 по поведению наиболее близок к OEM LSD и демонстрирует более естественный вход в поворот за счет вращения всех колес с наименьшим из углов чистки.Полоса пропускания обеспечивает больший угол скребка и, следовательно, требует умеренного угла сноса, вызываемого водителем. Однако это имеет смысл в ситуациях, когда повороты имеют среднюю или низкую скорость, и точное вращение автомобиля более важно для точности траектории и гибкости управления линией водителя. Двусторонний режим требует гораздо большего вмешательства водителя, так как состояние, близкое к блокировке, задних колес будет препятствовать скатыванию в повороте. Требуются более высокие углы чистки (дрейф), но иногда это предпочтительнее, если водитель способен и хочет такого уровня стабильности в индуцированном водителем высоком уровне. угол поворота.Двусторонний ход также полезен на более высоких скоростях и в поворотах с малым радиусом, где скорость вращения левого и правого колес по-прежнему очень схожа, а сопротивление отклонению от курса увеличивается за счет блокировки обоих направлений, что особенно актуально для сценария с высокой прижимной силой, когда тяга вперед абсолютно ключ к толканию повышенной аэродинамической нагрузки.

Выбор нажимного кольца:
Широкий выбор и во многом зависит от предпочтений водителя.
Дрифтинг, ралли по бездорожью и высокоскоростная трасса, как правило, хорошо сочетаются с: 1 + 2-ходовым (по одному для каждого типа кулачков).
Низкоскоростной автокросс и средне-низкую гоночную трассу: 1 + 1.5 Way
Daily Driven: 1,5-ходовой, мягкий начальный крутящий момент и минимизация дребезга, износа шин, при этом, по желанию, высокая скорость блокировки для использования в воскресных гонках с универсальным характером для широкого выбора шин.


Полный привод

Это та часть, которую сложно рекомендовать, поскольку системы полного привода современных спортивных автомобилей имеют электронную помощь в динамике автомобиля.Итак, это общая рекомендация, основанная на более общей настройке. Нам действительно необходимо настроить LSD в соответствии с тщательным анализом того, как системы управления VDC / VSC производят искусственно индуцированное управление.
Общий принцип - совместное применение рекомендаций по переднему и заднему приводу, а также преимуществ и характеристик соответствующих осей автомобиля.

Racing Выбор нажимной пластины:
Передний: 1 + 1 или 1 + 1,5
Задний: 1 + 2-ходовой или 1,5 + 2-ходовой
Daily Driven: Front 1 Way, Rear 1.5-ходовой с очень низким начальным крутящим моментом для минимизации, дребезжания, износа и подходит для уличных шин со средним сцеплением.

Дополнительные примечания для использования вне гонок

Использование дифференциала с ограниченным скольжением может помочь во многих ситуациях для автомобилей, которые также не видят дорожку качения. Например, грузовики с тяжелыми прицепами или кузовами могут быть стабилизированы с 1,5-сторонней стабилизацией на автомагистралях и работать для обеспечения тяги без проскальзывания и повреждения трансмиссией.
Регулярные столкновения со снегом, грязью, дождем - все это можно смягчить, если ведущие колеса будут более согласованы с дроссельной заслонкой и сцеплением.Кроме того, наличие LSD снижает вероятность застревания в льду или снегу, грязи, поскольку свободного вращения не происходит, и положительно включает все ведущие колеса по требованию.

___________________________

Написано для Cusco USA Inc. - 2017
Автор, Moto Miwa
Проект 8.B

Torsen® Traction

Часть 1

Как вы могли догадаться, очень часто задаваемый вопрос об этих деталях: как работает дифференциал Torsen®? Хотя это может показаться чем-то, что должно быть в FAQ (который касается этого), на самом деле там недостаточно места, чтобы слишком глубоко вникать в тему.Но я же сказал, что это будет «простая» версия, верно? Это правда, но в основном потому, что я не собираюсь вдаваться в математику, стоящую за этим. Но оставайся со мной - это будет иметь смысл.

Основы

Вы могли предположить, что понимание дифференциала с косозубой шестерней по своей сути сложно. Однако по сути основной принцип на самом деле довольно прост. Многие из людей, с которыми я разговаривал, настолько убеждены, что это выше их головы, что закрывают глаза на простоту.Важно понять следующее: это фрикционное устройство. В Интернете много чего говорится о червячных колесах, обратном движении и т. Д. Вы должны игнорировать все это. На практике в игру вступает , а не . Вместо этого важно трение.

Основная цель дифференциала повышенного трения (LSD) любого типа - создать внутреннее трение. Это верно независимо от того, использует ли он конструкцию с косозубой шестерней, диски сцепления или даже насос с ротором. Трение в дифференциале ограничивает пробуксовку колес.Это фактическое ограничение, к которому относится термин «ограниченное скольжение». Трение также является причиной того, что дифференциал позволяет передавать больший крутящий момент на шину с лучшим сцеплением. Обеспечивая сопротивление проворачиванию одной шине, другая шина может получать больший крутящий момент, чем могла бы в противном случае. Таким образом, больший крутящий момент поступает на шину с более высоким сцеплением. Просто трение - вот и все.

Вызов

Однако это приводит к интересной ситуации. Это означает, что мы пытаемся создать трение - намеренно, - в то время как мы пытаемся уменьшить его в любой другой части трансмиссии.LSD - это обычно , только смазываемая маслом часть автомобиля, которая намеренно пытается создать трение. Имейте в виду, что дифференциал существует в системе с другими компонентами, такими как зубчатое колесо с зубчатым венцом и различные подшипники оси. Эти другие части требуют надлежащей смазки, чтобы выжить. В результате важно иметь подходящую смазку, уменьшающую трение для этих деталей. Итак, выбор правильной смазки для системы очень важен.

Это усложняет задачу создания достаточного трения внутри дифференциала, чтобы делать то, что ему нужно.В последнее время производители автомобилей начали разрабатывать смазочные материалы с еще более низким коэффициентом трения, что сделало эту задачу особенно сложной.