Червячная блокировка дифференциала: виды, устройство и принцип работы

Содержание

Блокировка дифференциала на Ниву (самоблок): доводим машину до совершенства

Содержание
  1. С чем имеем дело?
  2. Коэффициент, преднатяг и другие нюансы
  3. Разновидности блокировок на Ниву
  • Как определиться, что установить?

  • С чем имеем дело?

    Что такое дифференциал или как его иногда сокращённо называют «диф». Зачем он нужен?! Латинское слово «differentia» и схожее английское «different» переводятся на русский язык почти одинаково: «разница» или «разный». Существует ещё одно определение дифа – планетарная передача.

    Назначение данного элемента – передавать посредством вращения мощность силового агрегата без её потери на полуоси с закреплёнными на них колёсами. Дифференциал заставляет их вращаться с разной частотой в зависимости от условий езды. Внутри поворота колесо совершает гораздо меньше оборотов, чем то, которое идёт по длинному радиусу. Будь на месте «планетарки» обыкновенная сплошная ось, вероятная паразитная циркуляция мощности гарантировала бы снижение контроля над машиной, потерю сцепления с асфальтом, существенный износ трансмиссии, невероятный расход горючего и т.д. Дифференциал же «сцепляет» привода одной оси, убирает «паразитное» явление, без потери мощности.

    Межколёсный дифференциал присутствует почти во всех машинах. Он располагается обычно на ведущей оси. Осей, на которые «планетарка» раздаёт входящий поток мощности, может быть две и более.


    Назад к содержанию

    Коэффициент, преднатяг и другие нюансы

    Нива 2121 снабжена постоянным полным приводом, а потому кроме двух межколёсных дифференциалов у неё присутствует третий – межосевой, распределяющий момент между передком и задком.

    Обычного «свободного» дифа владельцу Нивы не всегда хватает. Внедорожник покупают, чтобы гонять, как тёщу, по разному рельефу и покрытию: грязь, снег, лёд и т.д. Нередко автомобиль оказывается двумя колёсами на цепком покрытии, а другим бортом на скользкой текстуре. В такой ситуации его легко «потерять». Блокировка позволит не беспокоиться об этом.

    Выбирая блоку нужно учитывать два важных момента – коэффициент блокировки и преднатяг. Первым обозначают соотношение момента на отстающем колесе с хорошим сцеплением и на забегающем, которое уже утратило контакт с дорогой. У свободного дифа коэффициент 1. У самоблокирующихся – до пятёрки. То бишь, отстающее колесо получит в 5 раз больше момента. Этот параметр иногда указывают в %. У червячных его задаёт наклон зубьев, у дисковых – конфигурация фрикционов.

    А преднатяг это некий момент блокировки внутри корпуса изделия ещё до момента, когда он может потребоваться. Преимущественно в современных самоблоках преднатяг создаётся шайбами. Его можно настроить почти под любые требования водителя. Шайбы по мере износа можно заменить, а дифференциал продолжит верой-правдой служить ещё много лет. В то время, как зубья «червяка» и фрикционы «дисковой» конструкции рано или поздно изнашиваются, преднатяг снижается.

    Правда, тут важно не «переборщить» – запредельный преднатяг сильно повышает нагрузку на сам диф и усиливает износ всех элементов трансмиссии.

    Назад к содержанию

    Разновидности блокировок на Ниву

    «Родные» дифференциалы можно заменить самоблокирующимся аналогом повышенного трения или же устройством, где «планетарка» блокируется принудительно. Для желающих самостоятельно установить самоблок на Ниву постараемся досконально объяснить в чём разница между червячной, винтовой или дисковой блокировкой. Оценим и каждую конструкцию, которая работает «с кнопки».


    Самоблок повышенного трения (LSD)

    Диф повышенного трения или limited slip differential устанавливается на различные спортивные машины. Такие штуки в России давно и большим тиражом серийно выпускают многие компании. В нём изначально заложено ограниченное проскальзывание. Эта штука самостоятельно выравнивает угловые скорости. Служит, по сути, прямой передачей, будто мощность передаётся на единственную «палку» на которой одинаково вращаются два колеса. Возможна установка и на автомобиль Нива 2124.

    LSD различают по формату срабатывания – от возникновения разницы угловых скоростей (дисковые) или при изменении крутящего момента (винтовые).

    Дисковая блокировка

    Вариантов исполнения такой блокировки много, но у всех общий принцип – диф здесь оснащён двумя наборами дисков. Стоит появиться пробуксовке, фрикционы сжимаются и выравнивают угловые скорости. Диски похожи на фрикционы АКПП. Они никак не мешают при гражданской эксплуатации машины. Преднатяг тут создаёт пружина или же конические кольца.

    В магазине SV-PARTS представлена на повседневную езду блокировка на Ниву для полуосей с 22 или 24 шлицами:

    Это делает возможным применение данного изделия хоть на старую добрую Ниву, производства АВТОВАЗа, хоть на её «младшую» сестру – Chevrolet Niva:

    Для удобства можно приобрести редуктор заднего моста сразу в сборе с любой блокировкой, вроде такого самоблока с главной парой 4,1:

    Любителям «поднажать» больше понравится фирменная линейка «Sport» от SV-PARTS. С виду это обычный дифференциал. Корпус, две крышки, внутри 10 сателлитов (по 5 на каждое колесо). Плюс шестерня, блокирующая один привод относительно другого, и шайбы преднатяга.

    Изделие «встаёт» без каких-то доработок. Может применяться на машинах классчиеского семейства ВАЗ. Конструкцию отличают шайбы, вынесенные наружу и изменённый наклон зубьев. Тщательная подгонка элементов обеспечивает ресурс под 120 тысяч километров пробега. На машине можно будет выступать в дрифте, ралли-кроссе или, в случае с Нивой, на соревнованиях типа Off Road.


    Червячный самоблок

    Червячную конструкцию именуют по её главному принципу – чувствительности к крутящему моменту. На английском языке это «torque sensitive», что определило термин Torsen. Эти самоблоки широко известны с прошлого века. В них сателлиты заменены «червяком» – необратимой передачей, которая сообщает момент исключительно от «червяка» к полуосевой шестерне.

    Тут колесо никак не провернёт червяк. В обычных режимах конструкция легко работает, как обыкновенный свободный диф, но стоит одному из колёс намекнуть на букс, блокировка моментально срабатывает и не позволяет физически даже минимально провернуть второе колесо вхолостую.

    Винтовая блока

    Червячную и винтовую блокировки часто путают, поскольку винтовая является тем же изделием Torsen, но в более современном исполнении. Она проще во многих отношениях и весьма популярно. По сути, это червячная передача с продольным расположением. В ней особенность конструкции обеспечивает возникновение сразу нескольких пар трения. Червяки распирает таким образом, что они замыкаются и вдоль, и поперёк.

    Эта неприхотливая блокировка на Ниву 2121 легко встаёт на место штатной «планетарки». Она блокирует колёса на 70%, но этого достаточно. Преднатяг создают пружины внутри корпуса. По мере их износа блокировка не теряет свойств – просто подключается чуть позднее. Важно учесть только одно – она практически бесполезна при диагональном вывешивании.

    Пример такой штуки – блокировка производства компании VAL-Racing в задний мост или передний редуктор Нива 21213 производства до 2002 года, а также в задний мост Нива Шевроле:

    В магазине SV-PARTS, разумеется, доступна и блокировка дифференциала на Ниву Шевроле:

    Назад к содержанию

    Принудительная блокировка

    Такие изделия блокируют диф на 100% и, как видно из названия, ими оперирует водитель. От самоблока, например, на автомобиле Нива 21213, их отличает наличие муфты, которая монтируется в корпус штатного дифференциала. С такой штукой, кстати, «диагоналка» не страшна, нужно лишь выбрать подходящий вариант.

    Пневматическая блокировка

    Конструктивно это обычный свободный дифференциал. Он доработан путём монтажа пневмопривода. Легко устанавливается. Просто понадобится настроенный редуктор с дифом, пневмороспуск (клапана и магистраль), компрессор с ресивером. Конечно, цена выше, но свои преимущества, безусловно, есть.

    К примеру, усиленный четырёхсателлитный дифференциал с принудительной пневмоблокировкой позволит выступать в соревнованиях. Наличие такой штуки в переднем и заднем мостах открывает возможность установить огромные колёса. Данное изделие испытывали более десяти лет, оно неоднократно подтвердило свою надёжность. Пневмопривод тут миниатюрный – весь помещается в корпус редуктора, а потому надёжно защищён от повреждений. В комплекте идёт всё, что понадобится для установки – вплоть до фитинга:

    Соответственно, есть вариант на 22 шлица:

    Срок его службы рассчитан на всю жизнь автомобиля. При этом дифференциал ремонтопригоден. Чтобы лучше понять – что именно он собой представляет – просто посмотрите видео!

    Существует двухсателлитный вариант, он не подходит на Шевроле Нива, но универсален для Нива 2121 и всего классического семейства автомобилей ВАЗ. Его лучше использовать для относительно спокойных выездов за город:

    Да, у SV-PARTS есть два варианта готовой пневмосистемы! Оба оснащены отличными компрессорами «Беркут», пневмораспределителями, шлангом и пистолетом, «косой» проводов, а также набором датчиков и реле:


    Электропривод

    У нас предлагается доступный и эффективный вариант – система «УльтраБЛОК». Механизм защищён от влаги и пыли. Она активируется нажатием одной кнопки и в течение 10 секунд включает блокировку. Дифференциал сам по себе не разблокируется, даже при отключении электропитания – освободить его можно будет только повторным нажатием кнопки.


    Заварка (Spool)

    Наконец, представляем наиболее дешёвый и простой вариант – «заварку». Это жёсткое 100% соединение осей между собой. Основное предназначение – обеспечение стабильного срыва задних колёс – порадует любителей «валить боком» на всём подряд. Может пригодиться она и тем, кто изучает вопрос – какой самоблок лучше на Ниву 21214:

    Обратите внимание, для автомобилей Нива 21214 – Нива 2123 существует другой вариант. Пожалуй, он поможет решиться и установить самоблок на Ниву Шевроле:

    Назад к содержанию

    Как определиться, что установить

    Самоблокирующийся дифференциал на Ниву или включение блокировки с кнопки в салоне – вопрос открытый. Каждый автовладелец ориентируется, прежде всего, на свой кошелёк и потребности. За грибами или на рыбалку можно спокойно ездить, оснастив машину таким изделием, как блокировка заднего моста на Ниву.

    Когда машина часто ездит по глубоким засадам в распутицу или сильный снегопад, стоит более основательно подойти к улучшению её характеристик. Однозначно ставим блоку сзади, а передок дополняем винтовым дифом. Передняя блокировка на Ниву в данном случае послужит залогом спокойствия и надёжности – из лютого болота не выедет, не трактор, но переживать, что понадобится лопата не придётся.

    Чтобы не изматывать Ниву на случай самых суровых испытаний лучше установить принудительную блокировку. Или, как вариант, задок оснастить самоблоком, а передок, например, изделием с пневмоприводом.

    Вообще, для тех, кто периодически ловит на своей Ниве диагональное вывешивание, рекомендуем установить самоблок в оба моста или, как вариант, один самоблокирующийся дифференциал дополнить вторым с принудительным включением.

    В любом случае, мы не рекомендуем приобретать блокировку с рук «с небольшим пробегом» или «почти в масле». Всегда лучше заплатить чуть больше за новый агрегат с гарантией от производителя, чем потом ругать себя за незначительную экономию. Тем более, теперь вы знаете, где искать лучшие самоблоки на Ниву.

    Назад к содержанию

    Вернуться к списку статей

    Дифференциал редуктора переднего/заднего моста самоблокирующийся винтовой «VAL racing» (преднатяг 6 кг/м) для ВАЗ 2101-2107, 2121-2131

    Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения червячного типа (Квайф) предназначен для установки в редуктор заднего моста автомобилей ВАЗ 2101-2107, НИВА, НИВА-ШЕВРОЛЕ, редуктор (старого образца) переднего моста  автомобилей НИВА.

     

     

    Самоблокирующийся дифференциал (дифференциал повышенного трения или блокировка дифференциала) позволяет автомобилю полнее реализовать крутящий момент двигателя на скользкой дороге или при избытке тяги на ведущих колесах.

    Преимущества.

    Самоблокирующийся дифференциал перераспределяет крутящий момент, подводимый от двигателя и коробки передач, между ведущими колёсами автомобиля. При этом дополнительным моментом нагружается колесо, находящееся в лучших условиях по сцеплению с дорогой, а буксующее на скользкой поверхности колесо разгружается. Это значительно улучшает проходимость автомобиля, его управляемость при движении по разным покрытиям и при прохождении поворотов. На льду и укатанном снегу автомобиль с блокировкой дифференциала разгоняется динамичнее. В поворотах автомобиль управляется лучше, более четко отзывается на работу педалью газа. При резком старте на сухом асфальте при значительном избытке тяги и неизбежном срыве ведущих колес, наличие блокировки дифференциала отодвигает этот неприятный момент, правильно распределяет моменты на ведущих колёсах и повышает динамические показатели автомобиля.

    Особенности.

    Винтовая блокировка имеет сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке. Она почти не требует обслуживания, имеет высокий ресурс. Блокировка поставляется с преднатягом от 3,5 до 8 кг/м.

    Оптимальная установка в автомобили, используемые в трофи-рейдах, триалах, джип-спринтах и прочих соревнованиях.

     

     

    Ещё на самой заре автомобилизма перед конструкторами первых «самобеглых колясок» встала проблема — при движении в повороте или по неровной дороге ведущие колёса проходят разный путь, в результате чего возникает дополнительная нагрузка на детали трансмиссии и шины, ведущая к их усиленному износу, а также ухудшается управляемость транспортного средства. Решить эту проблему позволило использование «умного» механизма — дифференциала, который устанавливается в приводе ведущих колёс и позволяет им в необходимых случаях вращаться с различной скоростью. 

    Всё бы хорошо, но есть у классического дифференциала и недостаток — при попадании одного из ведущих колёс на скользкое покрытие (грязь, снег, лёд) оно начинает вращаться с удвоенной скоростью, а второе колесо, находящееся на участке дороги с хорошим покрытием, наоборот, полностью останавливается. Автомобиль при этом начинает буксовать и останавливается. С целью устранения данного недостатка на некоторые модели автомобилей (в частности на спортивные и внедорожники) их производители или тюнинговые фирмы стали устанавливать механизм, «умный вдвойне» — самоблокирующийся дифференциал. В нормальных условиях движения он работает как классический дифференциал, а при начале пробуксовки одного из колёс блокируется. В результате крутящий момент поступает на оба колеса, и автомобиль продолжает движение! 

    До последнего времени в России самоблокирующиеся дифференциалы проектировались и изготавливались только в кустарных условиях, в результате чего имели низкое качество и малый ресурс. В этом плане революционной можно считать разработку тольяттинской фирмы «VAL-RACING» (патент РФ № 55063 на полезную модель). Межколёсный дифференциал повышенного трения фирмы «VAL-RACING» представляет собой 8-ми сателлитный дифференциал, оригинальность конструкции которого состоит в том, что все комплектующие сосредоточены в неразъёмном корпусе. Это позволяет получить высокую точность изготовления, обеспечить надёжность конструкции и высокий эксплуатационный ресурс. 

    Дифференциал «VAL-RACING» содержит муфту предварительного натяга, которая обеспечивает плавное срабатывание блокировки, демпфируя нагрузки, приходящиеся на трансмиссию автомобиля, а на переднеприводных автомобилях исключает рывок рулевого колеса, что напрямую связано с безопасностью движения. Кроме того, муфта предварительного натяга позволяет варьировать коэффициент блокировки. Для её изготовления используются импортные комплектующие. 

    Для автомобилей, эксплуатируемых большую часть своего пробега на асфальтированных дорогах, можно посоветовать установку дифференциала с натягом 4,5 — 6 кг (он указан на упаковке), а для любителей «крутого бездорожья» лучше использовать дифференциал с натягом выше 6 кг. 

    Ресурс дифференциала не уступает серийным конструкциям, устанавливаемым зарубежными изготовителями внедорожников. Для достижения столь высокого эксплуатационного ресурса требуются не только высокое качество механической обработки, на которое влияют многочисленные факторы, но и определённые свойства, применяемого в изготовлении металла. Также важнейшим элементом техпроцесса является качественная термообработка. В кустарных условиях все эти требования не осуществить, а потребность в качественных комплектующих у автовладельцев была, есть и будет. Над этими вопросами поработала группа квалифицированных специалистов фирмы. Для изготовления дифференциала, о котором идёт речь, подбирались не только марки сталей из ряда качественных конструкционных и легированных, но и заводы-поставщики металла, которые в обязательном порядке предоставляют сертификаты на поставляемый металл. 

    Для выполнения механической обработки используется металлообрабатывающее оборудование повышенной точности и инструмент ведущих мировых производителей. К подбору производственного персонала тоже подход был и есть особый. Случайных людей в компании нет. В команде производственников работают грамотные высококвалифицированные специалисты, среди которых есть победители конкурсов профмастерства. Подбор кадров осуществляем из числа тех, кому нравится своя профессия, кто способен работать в команде и двигаться к намеченной цели. 

    Термообработка выпускаемой продукции проводится на специальном оборудовании с обязательным контролем каждой партии комплектующих изделий. Вся готовая продукция проходит контроль ОТК и имеет гарантию, условия которой указаны в паспорте изделия. 

    Предлагаемый самоблокирующийся дифференциал устанавливается на автомобиль без дополнительных доработок деталей трансмиссии. 

    В настоящее время компания «VAL-RACING» выпускает винтовые и дисковые самоблокирующиеся межколёсные дифференциалы на весь модельный ряд автомобилей ВАЗ, а так же винтовые самоблокирующие дифференциалы на модели ГАЗ и УАЗ.

    Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения — Все о Лада Гранта

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

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

    Что такое дифференциал

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

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

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

    Назначение дифференциала

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

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

    Механизм дифференциала

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

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

    Как работает дифференциал

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

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

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

    Проблема дифференциала

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

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

    Принцип блокировки и ее виды

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

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

    Как работает самоблокирующийся дифференциал

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

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

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

    Самые распространенные типы самоблоков

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

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

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

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

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

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

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

    Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

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

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

    Блокировка дифференциалов «Нивы»

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

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

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

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

    Самоблок Нестерова

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

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

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

    Дифференциал для мотоблока

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

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

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

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

    Свободный дифференциал

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

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

    Принудительная блокировка

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

    Механизм блокирование приводится в действие системой управления.

    Система управления может быть:

    • механической
    • электрической
    • пневматической
    • гидравлической

    Torsen,Quaife

    Torsen изобретена в 1958 г. американским инженером Верноном Глизманом.

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

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

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

    Lock Right

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

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

    Порше (БТР)

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

    Самоблокирующийся дифференциал, LSD

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

    Электронные системы

    Электронная блокировка дифференциала (EDS, Elektronische Differenzialsperre).

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

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

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

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

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

    Ахиллесова пята

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

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

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

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

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

    Дискотека

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

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

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

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

    Червоточина

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

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

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

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

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

    На своем месте

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

    Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

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

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

    КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

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

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

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

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

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

    Самоблокирующийся дифференциал что это такое

    stalkerus13 › Блог › Что такое самоблокирующийся червячный дифференциал? НИРФИ

    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.

    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.

    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

    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.

    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

    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.

    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.

    Устройство блокировки дифференциала — принцип работы, типы

    Дифференциал, слово знакомое со школьной скамьи. Правда в устройстве автомобиля оно имеет иное определение. Дифференциал (разность, если покопаться в латинском словаре), является сложным механизмом, который распределяет или изменяет крутящий момент среди полуосей приводных колес, тем самым обеспечивая их работу с разной угловой скоростью. Но если к нему добавить устройство блокировки, то можно самому распределить крутящий момент, и скорректировать соотношение угловых скоростей, в зависимости от дорожных обстоятельствах.

    Установка блокирующего механизма дает массу преимуществ, но необходимо разобраться, что он из себя представляет, и принцип его работы.

    Назначение и устройство дифференциала

    Ниже разберем назначение и устройство агрегата. При движении прямо, колеса движутся ровно, прилагая одинаковые усилия, и не отставая друг от друга. На деле это выглядит как колеса вращаются с одинаковыми угловыми скоростями.

    Но, когда машина собирается повернуть, оказывается, что радиус пути внешнего колеса и внутреннего отличается значительно и внешнему колесу нужно пройти больше расстояние. А значит, крутящий момент должен распределяться не в одинаковых пропорциях на каждую ось колеса. Благодаря усилиям планетарного механизма — внутренняя шестерня одной полуоси замедляет ход, из-за чего сателлиты начинают прокручиваться вокруг себя, увеличивая тем самым скорость вращения шестерни другой полуоси. Т.е. автомобиль может спокойно и без усилий совершить маневр.

    Дифференциал — это и есть элемент трансмиссии. Чтобы полностью понять, принцип его работы, разберемся, как он устроен. Изучают в учебниках, обычно, по схемам конического дифференциала. Хотя, есть более сложные разновидности, но примерный набор составляющих все же един.

    Итак, основа — планетарный редуктор. Главные его рабочие элементы — центральные полуосевые шестерни (солнечные) и промежуточные, называемые сателлитами. Все это скрыто в чашке или корпусе агрегата.

    От двигателя крутящий момент поступает через коробку передач и главную передачу на полуоси, а точнее на жестко зафиксированные на них солнечные шестерни, через промежуточные (сателлиты). Т.е. чтобы машина начала движение, шестерни полуосей должны довести крутящий момент до ведущих колес.

    Видео-урок принципа работы дифференциала

    Куда именно установить блокирующийся дифференциал, зависит от привода автомобиля:
    • в раздатку, в передний и задний мост для полноприводных;
    • в коробку переключения передач для переднеприводных;
    • в задний мост для заднеприводных.

    Принцип работы блокировки дифференциала

    Автомобили, в большинстве своем, перемещаются по дороге прямолинейно либо поворачивает. Но бывает едет по бездорожью или попадает одним колесом в болото или лед, тогда дифференциал сыграет не в пользу автомобиля. Он попросту отправит весь крутящий момент на колесо с меньшим сопротивлением. И сила тяги будет стихать, приводя крутящий момент к абсолютному нулю.

    Вот для чего придумали блокировку дифференциала, — ради абсолютного контроля над «ходовой», чтобы проехать там, куда обычный внедорожник даже не посмотрит. Установив блокировку, появиться возможность контролировать и распределять крутящий момент, передаваемый к полуосям и приводным колесам.

    Как же возможно, все таки, блокировать дифференциал. Ну для начала, стоит предупредить, если у вас ручная блокировка, то задействовать такой механизм можно исключительно в состоянии покоя автомобиля. Иначе поломанная полуось и «сорванный» дифференциал обеспечены. Принцип сводится к тому, что блокируя дифференциал, мы распределяем крутящий момент поровну между колесами автомобиля — и тем колесом, что стоит хорошо на поверхности и тем, что попало, например, в болото, скользкий участок или висит в воздухе. И то колесо, которое не двигалось, начинает крутится, машина выезжает с проблемной зоны.

    Виды блокировок дифференциала

    Есть несколько видов блокировки:

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

    По способу включения бывают:

    • ручной блокировки;
    • автоматической (самоблокирующей).

    Привод ручной блокировки может быть:

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

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

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

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

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

    Самоблокирующийся дифференциал

    Как понятно из названия, решает когда «прийти на помощь», сам. Он имеет разновидности конструкции, разберем его отдельно.

    Дифференциал повышенного трения или еще можно услышать — LSD, но все это названия одного механизма. В зависимости от ситуации и необходимости, может работать, как обычный дифференциал, а может жестко себя блокировать, если появиться разность в:

    • угловых скоростей;
    • разность в крутящем моменте.

    Вот по этому принципу и различают особенности его конструкции.

    1. Дисковый механизм

    Разновидностей имеет массу, но принцип работы один — обеспечить блокировку во время плохого сцепления, на льду или яме, одного из колес, по средствам фрикционных дисков. Таких дисков целый пакет, одни крепятся к полуоси, а другие к корпусу дифференциала. Во время обычной поездки диски разжаты и на движение колес не влияют.

    1 — корпус; 2,4 — шестерни полуосей; 3,5 — наборы фрикционных дисков; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца.

    При потере сцепления — фрикционные диски полуосей, и дифференциала сжимаются и крутящий момент передается от дифференциала на полуось напрямую, без участия сателлитов. Т.е. крутящий момент в основном перейдет на ту полуось, которая вращается медленнее. А все, благодаря силе трения, происходящей между фрикционными дисками.

    Если в машине предусмотрен гидравлический привод, то степень сжатия будет переменной, а если установлен пружинный механизм — регулярная. Применяется как в качестве межколесного дифференциала, в основном в спортивных авто, либо между осями у полноприводных внедорожников.

    Видео-урок по принципу работы блокировки дифференциала

    2. Вязкостная муфта (вискомуфта)

    Используется крайне редко, из-за своих ощутимых недостатков:

    • несовместимость с некоторыми ABS;
    • частые случаи перегрева.

    Т.к. вискомуфта имеет внушительные размеры, то и применяется лишь между осями. Правда, случаются прецеденты, установки ее место дифференциала при полном автоматическом приводе. Название она свое получила из-за особенности работы.

    Набор перфорированных дисков, помещен в супер вязкую жидкость (силикон), и запечатан в герметичный контейнер. Так же как и в случае с дисковым дифференциалом, пакет дисков поделен на две части, одни на ведущем вале, другие на ведомом. Если ведущий вал набирает обороты, прикрепленные к нему диски, также ускоряются. При этом они взбивают силикон, который затвердевает и блокируется с дисками ведомого, происходит блокировка дифференциал. Когда скорость вращения стабилизируется — жидкость вернется к исходному состоянию.

    3. Червячный (винтовой) механизм

    Имеет свойство частично блокировать дифференциал в зависимости от величины крутящего момента. Внутри механизма, вместо привычных сателлитов, располагается червячная передача, замысловатой конструкции. Придумали её еще в 1958 году, а актуальна она и по сей день. Самые популярные Torsen T-1, Torsen T-2 и Quaife.

    Особенность данного типа блокировки в том, что процесс переноса крутящего момента возможен лишь от ведущей шестерни (самого червяка) к ведомой (полуосевой), из-за больших сил трения. Как это работает? В разных конструкциях T-1 или T-2, особенности построения червячного механизма, отличаются только расположением сателлитов. В Т-1 поперечно корпусу, а в Т-2 — продольно. Конструкция Torsen обоих поколений настолько чувствительна, что колесо, попавшее на лёд, не успевает физически пробуксовать. Широкое применение они нашли как в межосевых так и в межколесных дифференциалах.

    4. Электронная блокировка

    По сути, данный вид не является дополнительным конструктивным элементом дифференциала и не блокирует его. Всю работу на себя берет тормозная система, под управлением антипробуксовочной системы и запускается по средствам датчика. Реагирует электронная блокировка на изменение в угловой скорости ведущей оси.

    Принцип действия основывается на управлении дифференциалом по средствам программного обеспечения. Если колесо теряет сцепление, возникает в тормозной системе давление, и оно замедляется, увеличивая тем самым тяговую мощность. Крутящий момент, в этом случае, перераспределяется на другое колесо.

    Плюсы и минусы самоблокирующегося дифференциала

    Как и, любое устройство, самоблок имеет свои преимущества и недостатки.

    Плюсы:

    • повышение проходимость и управляемости автомобиля;
    • автоматизация всего процесса;
    • улучшение динамики при разгоне;
    • устранение, хоть и частичное, пробуксовки одного из колес.

    Минусы:

    • главный недостаток в том, что часто механизм включает блокировку тогда когда это не нужно, что может ухудшить управляемость авто.

    Подводя итог, нужно подчеркнуть важность блокировки дифференциала. В сложных дорожных ситуациях она просто необходима для обеспечения высокого уровня безопасности и управляемости. И жизненно важна, для прохождения сложных трасс, горных местностей, размытого бездорожья. А способность самоблокирующегося дифференциала к полной автоматизации всех процессов еще и поднимает уровень комфорта автовладельца.

    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.

    Червоточина

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

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

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

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

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

    На своем месте

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

    Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

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

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

    КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

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

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

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

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

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

    голоса

    Рейтинг статьи

    Электронная и принудительная блокировка дифференциала на УАЗ

    Главной особенностью свободного дифференциала можно назвать то, что в случае пробуксовки какого-то колеса на другое будет передаваться крутящий момент, достаточный для полноценного движения. Блокировка дифференциала на УАЗ позволяет повысить значение крутящего момента на нужном колесе, а также обеспечить гораздо более эффективное сцепление.

    Как это сделать?

    Для обеспечения блокировки нужно выполнить одно из двух возможных действий:

    • ограничение возможности вращения сателлитов;
    • объединение одной из полуосей с корпусом дифференциала.

    В зависимости от степени, блокировка дифференциала на УАЗ и других автомобилях может быть частичной или же полной. Последний вариант предусматривает довольно жесткое соединение комплектующих, когда крутящий момент можно было бы полностью передать на колесо, предоставляя гораздо более эффективное сцепление.

    Частичная блокировка дифференциала на УАЗ отличается тем, что ее использование имеет ограниченную величину передаваемого усилия между комплектующими и, соответственно, повышается крутящий момент на колесе с более эффективным сцеплением.

    Коэффициент

    Степень роста крутящего момента на свободных колесах определяется коэффициентом блокировки. Иными словами, коэффициентом отображается отношение момента свободного колеса к тому значению, которое присутствует на буксующем. При этом нужно правильно понимать, что для полностью свободного симметричного дифференциала коэффициент равен 1, потому что крутящие моменты всегда равны на колесах, но блокировка дифференциала на УАЗ и других автомобилях поднимает его значение до 3-5. Последующее увеличение коэффициента является крайне нежелательным, так как довольно часто приводит к неисправности различных элементов трансмиссии.

    Где ее используют?

    В наше время на современных автомобилях используется как блокировка межколесного дифференциала, так и блокировка межосевых элементов. При этом в полноприводных автомобилях ее зачастую не производят, так как это может негативно сказаться на управляемости.

    Блокировка межколесного дифференциала осуществляется автоматически или принудительно. Последний вариант предусматривает обязательную подачу команды со стороны водителя, в связи с чем ее также называют ручной. Автоматическая же или электронная блокировка дифференциала выполняется при использовании специализированных технических устройств.

    Зачем это нужно?

    На сегодняшний день одним из самых действенных способов увеличения проходимости считается именно блокировка дифференциала на УАЗ. ДАК и другие системы устанавливаются сегодня в любые современные автомобили, которые изначально предназначены для активной эксплуатации в условиях бездорожья.

    Блокировка дифференциала, как и любые другие технические решения, отличается своими особенностями, и для того, чтобы понять, когда же лучше использовать блокировку, для начала следует разобраться с основными принципами ее реализации, а также определить, что же изменяется в случае блокировки этого механизма.

    Когда его лучше использовать?

    Наиболее эффективной пневматическая блокировка дифференциала на УАЗ, как и другие аналогичные системы, становится в тех условиях, когда присутствует слишком большая разница в силе сцепления колес. Таким образом, максимальная эффективность блокировки достигается тогда, когда одно колесо полностью оторвано от опорной поверхности, что является довольно частым явлением в процессе переезда через различные гребневые препятствия.

    Также стоит отметить тот факт, что гидравлическая блокировка дифференциала на УАЗ обеспечивает гораздо более высокую проходимость при наличии неравномерного распределения веса между колесами моста, к примеру, когда колеса с одной стороны оказались в глубокой глинистой колее, в то время как другая сторона все еще едет выше по сухой поверхности. Соответственно, чем меньшей будет разница силы сцепления колес моста, тем менее эффективным будет и использование блокировки.

    Межосевой дифференциал блокируется в основном только в том случае, если присутствует очень существенная разница в силе сцепления колес заднего и переднего мостов. К примеру, когда в процессе разворота автомобиля какое-то колесо оказалось в канаве с водой, в то время как все остальные продолжают оставаться на сухой местности. В стандартных условиях часто случается так, что при буксировании какого-то одного колеса значительно снижается тяговая сила и всех остальных.

    Что нужно знать?

    У опытных путешественников есть предельно простое правило – перед тем, как съезжать на бездорожье, нужно включать блокировку межосевого дифференциала, при этом задний межколесный элемент блокируется при преодолении каких-либо участков тяжелого бездорожья, в то время как передний – только в исключительных случаях и только когда предусматривается прямолинейное движение.

    При этом нужно правильно понимать, что блокировка дифференциала «СПРУТ» на УАЗ, как и другие системы, не увеличивает общую силу сцепления колес с дорожным полотном, а только предоставляет определенному колесу возможность полноценного использования этой силы для создания необходимого тягового усилия.

    Принудительная

    Такая блокировка осуществляется в основном при использовании специальной кулачковой муфты, обеспечивающей довольно жесткое соединение корпуса данного элемента с одной из полуосей. Кулачковая муфта замыкается при помощи специализированного гидравлического, механического, пневматического или же электрического привода.

    Механический привод обеспечивает объединение тросов, рычагов или же полноценной системы, включающей в себя оба этих элемента. В таком случае принудительная блокировка дифференциала на УАЗ может осуществляться водителем путем перемещения рычага в правильное положение во время того, когда автомобиль находится в неподвижном состоянии.

    В гидравлический привод входят рабочие и основные цилиндры. В качестве исполнительного элемента такого привода используется специализированный пневмоцилиндр. Электронная блокировка дифференциала, то есть принудительный тип с использованием электрического привода предусматривает использование электронного двигателя для замыкания муфты. Включение же блокировки осуществляется посредством нажатия отдельной кнопки, расположенной на приборной панели автомобиля.

    Жесткую принудительную блокировку используют для того, чтобы обеспечить более простое прохождение сложных участков, а после этого обязательно отключают. В основном ее принято использовать, когда осуществляется самодельная блокировка дифференциала на УАЗ и других полноприводных автомобилях.

    Самоблокирующийся

    Самоблокирующийся дифференциал представляет собой своеобразную золотую середину между полностью свободным и полностью блокированным дифференциалом, так как с его помощью реализовываются возможности обоих вариантов.

    Всего различается два основных типа таких устройств: блокирующиеся от разности угловых скоростей колес и крутящих моментов. Последние включают в себя дисковый дифференциал, систему с вязкостной муфтой и электронную блокировку. Блокировка осуществляется в зависимости от разницы крутящих моментов.

    Установка блокировки дифференциала на УАЗ осуществляется путем монтажа простейшего дискового симметричного устройства с добавлением одного или же двух пакетов фрикционных дисков. Определенная часть таких дисков имеет жесткую связь с корпусом устройства, в то время как другая связана с полуосью.

    Принцип действия, который используется в дисковом дифференциале повышенного трения, полностью основывается именно на силе, образующейся из-за разности скоростей вращения каждой полуоси.

    В процессе прямолинейного движения корпуса полуоси и дифференциала будут вращаться с абсолютно одинаковой скоростью, а фрикционный пакет будет вращаться как единый элемент. Если увеличить частоту вращения какой-то конкретной полуоси, та часть дисков, которая ей соответствует, также будет вращаться быстрее, причем между дисками будет появляться сила трения, препятствующая возможности увеличения частоты вращения. Крутящий момент на свободном колесе непрерывно увеличивается, чем и обеспечивается частичная блокировка дифференциала на УАЗ «Патриот» или любом другом автомобиле.

    Степень сжатия фрикционных дисков может быть переменной или фиксированной, и для реализации каждого варианта требуются свои устройства. Установка блокировки дифференциала на УАЗ с фиксированной степенью сжатия реализуется при помощи специальных причин постоянной жесткости, в то время как переменная степень обеспечивается за счет применения гидравлического привода.

    Дисковый дифференциал используется в виде межколесного в большинстве спортивных автомобилей, а также в машинах с повышенной проходимостью.

    Вязкостная муфта

    Данный элемент представляет собой набор перфорированных дисков, расположенных недалеко друг от друга, определенная часть которых имеет жесткое соединение с корпусом дифференциала, в то время как остальные объединены с приводным валом. Все диски размещены в герметичном корпусе, полностью заполненном вязкой силиконовой жидкостью.

    В процессе вращения корпуса дифференциала с приводным валом на одной скорости блок установленных дисков будет вращаться как единое целое, а если скорость вращения приводного вала будет увеличиваться, будет также быстрее вращаться и соответствующая ему часть дисков, попутно перемешивая залитую силиконовую жидкость. Сама же жидкость, таким образом, постепенно затвердевает, чем и обеспечивается блокировка дифференциала на УАЗ «Патриот» и других аналогичных автомобилях. Когда равенство скоростей восстанавливается, жидкость снова теряет свои свойства и происходит разблокировка муфты.

    В связи с тем, что сам по себе такой элемент отличается довольно крупными габаритами, его принято использовать в основном только для обеспечения блокировки межосевого дифференциала. Также использование вязкостной муфты нередко встречается и самостоятельно, когда ее подключают к системе автоматического полного привода.

    Из-за особенностей своей конструкции вязкостная муфта отличается инерционностью, а также склонностью к чрезмерному нагреву, а в случае торможения возникает конфликт с антиблокировочной тормозной системой. Именно поэтому, вне зависимости от того, установлена автоматическая или принудительная блокировка дифференциала на УАЗ, использование такого варианта не рекомендуется и практически нигде не применяется, за редким исключением.

    Электронная

    Электронная блокировка представляет собой отдельную функцию специализированной антипробуксовочной системы. Ее реализация осуществляется посредством автоматического торможения буксующего колеса, что сопровождается активным ростом силы тяги на нем. В связи с этим на том колесе, у которого более эффективное сцепление, начинает увеличиваться крутящий момент.

    Червячная

    Червячный самоблокирующийся дифференциал позволяет обеспечить полностью автоматическое блокирование, что зависит от разности между крутящими моментами на полуоси и корпусе. В случае проскальзывания колеса, сопровождающегося снижением крутящего момента, осуществляется блокировка червяного дифференциала с последующим перераспределением крутящего момента на свободное колесо. При этом в данном случае обеспечивается частичная блокировка, степень которой непосредственно зависит от общей величины снижения крутящего момента.

    Известными системами такого типа можно назвать Qualife и Torsen. Конструкции таких дифференциалов представляют собой полноценный планетарный редуктор, который состоит из червячных шестеренок, при этом ведущие могут располагаться перпендикулярно или же параллельно полуосям.

    Главной особенностью, которая отличает червячные шестерни от аналогов, можно назвать то, что она может заставить вращаться другие шестерни, но при этом сама от других вращаться не может. Червячная шестерня расклинивается, и такое ее свойство применяется для обеспечения частичной блокировки дифференциала. Установить такую систему можно без посторонней помощи. Самодельная блокировка дифференциала на УАЗ и других автомобилях с использованием червячных систем может использоваться как для межосевых, так и для межколесных устройств.

    Как работает винтовая блокировка — Автомобильный портал AutoMotoGid

    После 3 лет эксплуатации и 40 тыс пробега на двух самоблоках НИРФИ с преднатягом могу сказать одно НЕ покупайте их, со временем они перестают работать и разваливаются, первый год он отработал как положено блокировал колеса, далее стал срабатывать через раз, или после того как газанешь, сейчас превратился а обычный дифференциал повышенного трения, Я думал только мне не повезло с ним но оказывается это повсеместно

    На” рисунке приведен эскиз самоблокируемого 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.

    Вследствие срабатывания любого межколёсного самоблокирующего дифференциала винтового или кулачкового типа (далее по тексту «самоблок») в трансмиссии автомобиля появляются кратковременные пиковые нагрузки, способствующие повышенному износу деталей трансмиссии. При работе «самоблока» на передней оси автомобиля может дополнительно создаваться толчковое усилие на рулевое колесо, что требует особой внимательности и навыков водителя и кратковременно резко снижает характеристики управляемости автомобиля.

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

    Муфта предварительного натяга, используемая в «самоблоках» производства компании VAL-RACING:

    — позволяет исключить возникновение пиковых нагрузок в трансмиссии автомобиля и на рулевом колесе;

    — способствует более раннему срабатыванию «самоблока» в условиях движения, требующих повышенной проходимости автомобиля;

    — при полном отсутствии момента на одном вращающемся колесе позволяет гарантированно подключать в работу второе неподвижное колесо этой же оси (ситуация трогания автомобиля с места в условиях диагонального вывешивания или трогания автомобиля с места при вывешивании одного колеса ведущей оси на домкрат).*

    * — данное свойство приобретает автомобиль с использованием «самоблока» с высокими «натягами», точные величины которых в настоящее время устанавливаются дорожными испытаниями. Такие «самоблоки» рекомендуется устанавливать только на заднюю ось автомобилей, используемых в основном для пробега по бездорожью или для участия во внедорожных соревнованиях.

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

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

    Ахиллесова пята

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

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

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

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

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

    Дискотека

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

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

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

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

    Червоточина

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

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

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

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

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

    На своем месте

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

    Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

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

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

    КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

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

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

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

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

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

    • Главная
    • Оборудование
    • Статьи
    • Обзор блокировок дифференциала

    Обзор блокировок дифференциала

    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.

    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

    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.

    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

    >

    Spartan Locker Спиральный дифференциал повышенного трения Червячная передача Positractio – PartLimit

    Увеличьте тяговые характеристики вашего переднего дифференциала Dana 30 с помощью Spartan Helical LSD от бренда Spartan Locker от USA Standard Gear. Эта винтовая конструкция зубчатого колеса обеспечивает долгие годы работы без технического обслуживания. Когда происходит проскальзывание колеса, его предварительно нагруженные червячные передачи направляют больше мощности на шину с лучшим сцеплением. Эта конструкция стандартной шестерни США с 10 шестернями имеет преимущество в прочности по сравнению с шестернями с 6 или 8 шестернями аналогичного размера, поскольку она имеет больше точек контакта и большую площадь контакта с поверхностью для обеспечения оптимального распределения нагрузки.По сравнению с другими типами самоблокирующихся дифференциалов или блоков позиционирования, Spartan Helical LSD обеспечивает более плавное включение, более тихую работу и не требует технического обслуживания. Прочный, Spartan Helical LSD представляет собой полностью собранное устройство с кованым корпусом из хромомолибденового сплава 8620 и прочными внутренними элементами из хромомолибденового сплава 8620 для превосходной долговечности. Независимо от того, сталкиваетесь ли вы с грязью, рыхлым гравием или крутыми склонами на трассе, скользким снегом или дождем на дороге, Spartan Helical LSD обеспечит вам непревзойденное сцепление с дорогой и абсолютную уверенность в своем автомобиле.USA Standard Gear устанавливает стандарт качества оригинальных запасных частей по доступным ценам. USA Standards предлагает широчайший выбор запасных частей для трансмиссии, включая зубчатые венцы, оси, карданные валы Perfect Fit, компоненты трансмиссии и раздаточной коробки, а также монтажные комплекты, а также Spartan Locker — самый прочный шкафчик для ланч-боксов на рынке. Разработанный для обычных установщиков и заказчиков, работающих самостоятельно, USA Standard обеспечивает непревзойденную надежность при замене трансмиссии.

    Политика возврата

    Вы можете вернуть большинство новых неоткрытых товаров в течение 30 дней с момента доставки для полного возмещения стоимости. Мы также оплатим стоимость обратной доставки, если возврат является результатом нашей ошибки (вы получили неправильный или дефектный товар и т. д.).

    Вы должны рассчитывать на возмещение в течение четырех недель после передачи посылки обратному отправителю, однако во многих случаях вы получите возмещение быстрее. Этот период времени включает в себя время доставки вашего возврата от грузоотправителя (от 5 до 10 рабочих дней), время, необходимое нам для обработки вашего возврата после его получения (от 3 до 5 рабочих дней), и время, которое требуется ваш банк для обработки нашего запроса на возврат средств (от 5 до 10 рабочих дней).

    Если вам нужно вернуть товар, просто войдите в свою учетную запись, просмотрите заказ, используя ссылку «Завершить заказы» в меню «Моя учетная запись», и нажмите кнопку «Вернуть товар(ы)». Мы сообщим вам по электронной почте о вашем возмещении, как только мы получим и обработаем возвращенный товар.

    Доставка

    Мы можем отправить практически по любому адресу в мире. Обратите внимание, что существуют ограничения на некоторые продукты, а некоторые продукты не могут быть отправлены в международные пункты назначения.

    Когда вы размещаете заказ, мы оцениваем дату отправки и доставки для вас в зависимости от наличия ваших товаров и выбранных вами вариантов доставки.В зависимости от выбранной вами службы доставки предполагаемые даты доставки могут отображаться на странице цен на доставку.

    Также обратите внимание, что стоимость доставки многих товаров, которые мы продаем, зависит от веса. Вес любого такого предмета можно найти на странице сведений о нем. Чтобы отразить политику транспортных компаний, которые мы используем, все веса будут округлены до следующего полного фунта.

    Нитродифференциал повышенного трения спирального типа

    Форд 9″ 35 сплайнов


    Nitro Helical Worm Gear Самоблокирующийся дифференциал

    Подходит для:
    Ford Bronco 1966–1986 гг.
    1968-1983 Форд Е-100 1/2 тонны
    1979-1988 Форд Е-150 1/2 тонны
    1968-1974 Форд Е200 3/4 тонны
    1957-1983 Форд Ф-100 1/2 тонны
    1968-1987 Форд Ф-150 1/2 тонны
    1957-1971 Форд Фэрлейн
    1960-1970 Форд Сокол
    1959-1974 Форд Галакси
    1975-1979 Форд Гранада
    1965-1979 Форд ЛТД
    1970-1978 Форд Маверик
    1965-1973 Форд Мустанг
    1957-1979 Форд Ранчеро
    1955-1979 Форд Тандерберд
    1968-1976 Форд Торино / Гранд Торино
    1968-1971 Линкольн Марк III
    1964-1977 Меркурий Комета
    1967-1979 Меркурий Кугуар
    1975-1980 Меркурий Гранд Маркиз
    Дифференциал: Форд 9 дюймов сзади
    Передаточное число: Все
    Осевые шлицы: 35
    Болты зубчатого венца: 10 (не входит в комплект)
    Производитель: Нитро шестерня и ось
    Гарантия: 1 год


    Вы можете прочитать эту статью в Overland Journal/Expedition Portal о Преимущества установки шкафчика Nitro.

    Nitro Helical Worm Gear — это чувствительный к крутящему моменту механический дифференциал повышенного трения, в котором используются червячные и прямозубые шестерни для распределения и разделения входной мощности между двумя ведущими колесами или передней и задней осями. Это полностью отличная конструкция от обычных конических зубчатых колес, используемых в большинстве автомобильных компаний.

    Как и любой LSD, винтовая червячная передача Nitro работает как стандартный или открытый дифференциал в нормальных условиях движения, позволяя одному колесу вращаться быстрее или медленнее по мере необходимости.Когда колесо теряет сцепление с дорогой, силы разделения шестерен начинают действовать и распределяют крутящий момент на колесо с высоким сцеплением за счет увеличения силы зацепления винтовых шестерен до тех пор, пока пробуксовка колеса не уменьшится или полностью не прекратится. Как только автомобиль выходит из состояния низкого сцепления с дорогой, дифференциал возобновляет нормальную работу.

    Что приятно в работе LSD Nitro Helical Worm Gear, так это его характеристики; плавный, тихий и автоматический. Этот LSD сработает без ведома водителя и не потребует каких-либо действий.Он также не имеет носимых компонентов и не требует технического обслуживания, что позволяет проводить меньше времени в стойке и больше времени в пути.


    Nitro Gear & Axle стремится поставлять компоненты дифференциала и моста высочайшего качества. Мы принимаем меры, необходимые для обеспечения надежности наших деталей. Ассортимент нашей продукции постоянно растет, чтобы удовлетворить потребности потребителей в новых соотношениях и посадках. В Nitro мы знаем дифференциалы и знаем, что нужно, чтобы предоставить вам высококачественные компоненты.

    ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:

    Этот продукт может подвергнуть вас воздействию химических веществ, включая толуол и бензол, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак и врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной функции.
    Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт: www.P65Warnings.ca.gov.

    • 1966-1986 Ford Bronco
    • 1968-1983
    • 1968-1983 F-100 1/2 Тон
    • 1968-1987 Ford F-150 1/2 TON
    • 1957-1971 Ford Fairlane
    • 1960-1970 Ford Falcon
    • 1959-1974 Ford Galaxie
    • 1975-1979 Ford Granada
    • 1965-1979 Ford Ltd
    • 1970-1978
    • 1970-1978 Форд Maverick
    • 1965-1973 Ford Mustang
    • 1957-1979 Ford Ranchero
    • 1955-1979 Ford Thunderbird
    • 1968-1976 Ford Torino / Grand Torino
    • 1968-1971 Линкольн Марк III
    • 1964-1977 Mercury Comet
    • 1967-1979 Mercury Cougar
    • 1975-1980 Mercury Grand Marquis

    *На всю продукцию марки Nitro Gear & Axle распространяется гарантия отсутствия заводских дефектов в течение указанного периода.Гарантийные запросы должны быть сделаны первоначальным покупателем и представлены дилером, у которого был приобретен продукт. Любые детали, отправленные для рассмотрения по гарантии, должны быть предварительно одобрены и отправлены с предоплатой на наш объект с копией RGA для нашей проверки и принятия решения. Мы не будем оплачивать работу, стоимость доставки, потерю дохода или скоропортящиеся товары, коммерческие убытки, расходы на телефонные звонки, доставку или общие неудобства. Это наша единственная гарантия, выраженная или подразумеваемая. В несанкционированном возврате по гарантии может быть отказано.Гарантия обычно распространяется на дефекты материалов или сборки MFG. Злоупотребление, перегрузка, неправильная смазка, неправильное использование, коммерческое использование или использование на соревнованиях аннулирует гарантию. Нормальные характеристики не подлежат гарантии, например, свист Gear. Незначительные косметические дефекты, вмятины, заусенцы от транспортировки или изготовления не считаются дефектом, ответственность за их устранение во время установки несет установщик. Клиент несет ответственность за стоимость доставки, если гарантия предоставляется. Гарантия предоставляется первоначальному покупателю/пользователю и не подлежит передаче.Гарантия распространяется на одну замену или кредит исключительно по нашему усмотрению. Решение о гарантии остается на наше усмотрение.

    В дополнение к вышеуказанным условиям см. специальные примечания для этих продуктов:

    Кольцо и шестерня – гарантия от производственных дефектов. 2 года с момента покупки. Необходимо указать параметры настройки.

    Передние мосты из хромомолибдена, шарниры Excalibur, комплекты Birfield 30/30 — гарантия от производственных дефектов на весь срок службы автомобиля.Эти продукты также застрахованы от поломки. Вал/шарнир должен быть СЛОМАН. Износ, скручивание, изгиб не являются гарантийными. Повреждения, вызванные выходом из строя других деталей, не подлежат гарантии, например, сломанный U-образный шарнир (кроме Nitro Excalibur), вызывающий повреждение проушин оси.

    Задние мосты из хромомолибдена — 5 лет гарантии от производственных дефектов. Эти продукты также застрахованы от поломки. Вал должен быть СЛОМАН. На изношенные, искривленные или погнутые оси гарантия не распространяется.


    Есть разница? LSD, заблокированные и спулированные, часть 1 — открытые и LSD-дифференциалы

    Джастин Бэннер

    Большинство владельцев полноприводных автомобилей скажут вам, что для правильного движения по бездорожью вам нужен заблокированный дифференциал.Но правда ли это? Мы собираемся объяснить различия между блокируемым дифференциалом, дифференциалом повышенного трения, золотником и их промежуточными вариантами. Во-первых, мы должны начать с основ.

    Несмотря на то, что вы хотите снизить мощность настолько, насколько могут выдержать ваши шины, это не всегда так. Бывают случаи, когда ваши колеса должны вращаться с разной скоростью, и обычно это происходит на поворотах. Итак, как мы можем достичь и того, и другого? Полный крутящий момент на колеса по прямой, но какая разница при повороте? Делаем это с дифференциалом.

    Что такое дифференциал?

    Хотя вы увидите целую ось или полный комплект зубчатого венца и шестерни, который большинство неспециалистов называет «дифференциалом», на самом деле действует то, что прикреплено к зубчатому венцу. Это дифференциал. Его задача состоит в том, чтобы передать крутящий момент, прикладываемый зубчатым венцом от ведущей шестерни, к обеим шинам.

     

    Стандартным дифференциалом для большинства ежедневных водителей вне выставочного зала является «открытый» дифференциал .Не открывается, как будто ничего нет. Скорее, это описано так, потому что не всегда есть блокирующее устройство для приложения крутящего момента к обоим колесам. Вместо этого к держателю крепится набор шестерен, известных как шестерни, и осей, известных как боковые шестерни.

     

    Когда сцепление двух шин одинаково, все шасси вращается и поворачивает шины. Шестерни не заблокированы вместе, но, поскольку между двумя осями нет разницы в скорости или тяге, шестерни заставляют боковые шестерни вращаться вместе с водилой.

    При выполнении поворота шестерни могут вращаться в противоположных направлениях. Это позволяет водилу передавать крутящий момент на ось, которая движется быстрее, при вращении вокруг более медленной боковой шестерни. Это также действие, которое также позволяет ему вращать шину с наименьшим сцеплением и вращать одно колесо, которое находится в воздухе, в то время как другое находится на земле.

    Это видео, снятое в 1930-х годах, — отличный способ наглядно объяснить это.

    Что такое дифференциал повышенного трения?

    Для грузовиков, внедорожников и джипов следующим шагом является дифференциал повышенного трения, также известный как LSD.Первый в истории LSD приписывают ZF, когда они разработали решение для Фердинанда Порше, когда он работал с командой Гран-при Auto Union в 1935 году.

     

    Их система «скользящих штифтов и кулачков» была создана для решения этой проблемы и даже использовалась в Type B-70, VW Kubelwagen и Schwimmwagen. На самом деле он не ограничивал проскальзывание, за исключением случаев, когда два колеса двигались в одном направлении, но при повороте он передавал полную мощность только на более медленное вращение колеса оси.Глядя на него, мысленно звенят образы «автоматического шкафчика» — о котором мы расскажем в следующей статье — в том, как он изначально работает с недостатками ограниченного проскальзывания, которые мы опишем в этой статье.

     

    Различные способы ограничения проскальзывания

    Существует несколько типов LSD: сцепление, Torsen, электронный и электронный тормоз. Вы услышите, что все они называются разными именами от разных производителей, но почти все LSD одинаковы в своих типах конструкции.Например, Ford Traction-Lok, Chevrolet Positraction и Dodge Sure Grip — все LSD со сцеплением. Разные имена, одно и то же.

    Цель ограничения проскальзывания состоит в том, чтобы позволить колесам вращаться с разной скоростью, как при открытом дифференциале. Однако, когда автомобиль начинает ускоряться, он заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью. Это позволяет вам использовать мощность автомобиля для ускорения на выходе из поворота или даже для передачи мощности на ось с лучшим сцеплением.Как каждый LSD делает это по-своему.

     

    Муфта LSD

    Работа большинства типов сцепления полностью механическая, но также похожа на то, как работает многодисковое сцепление в высокопроизводительном автомобиле. Несущая часть разделена на две части, а не на единую часть, которую вы видите с открытым дифференциалом. Внутри вы увидите набор сцеплений и шестерен. Шестерни выглядят так же, как и в открытом дифференциале, но с двумя дополнительными шестернями и работают точно так же.Ну, до определенного момента.

     

    С каждой стороны боковых шестерен установлены пластины, фрикционные и прижимные кольца. Шестерни выдвигаются и контактируют с прижимными кольцами. Отверстия нажимных колец, через которые проходят шестерни, имеют такую ​​форму, чтобы прижимать нажимные кольца к муфтам и «запирать» ось.

     

    Форма определяет, является ли это односторонним (где действие происходит только в одном направлении), 1,5-сторонним (где действие происходит в основном в одном направлении, но может также наполовину блокироваться в противоположном направлении) и двусторонним (где действие происходит в обоих направлениях).«Направление» — это обычно ускорение, но оно может быть определено тем, кто строит ЛСД и по какой причине. Тем не менее, мы никогда не видели одностороннего LSD, который работал бы только на торможении.

     

    «Блокировка» происходит, когда муфты и пластины прижимаются друг к другу, при этом каждая муфта и пластина прижимаются друг к другу, увеличивая крутящий момент, необходимый для их вращения. Таким образом, подобно многодисковому сцеплению на высокопроизводительном автомобиле, вы увеличиваете прижимную силу, добавляя в смесь больше сцеплений и дисков.Пластины также приводятся в движение водилами, поэтому на них видны зубцы.

     

    LSD Torsen и Gear

    Torsen — это название системы повышенного трения, разработанной Верноном Глисманом и производимой корпорацией Gleason — теперь JTEKT Torsen North America, Inc. Это аббревиатура от TORque-SENsing. Если вы посмотрите на Torsen LSD, это похоже на волшебную работу шестеренок. Это немного проще, чем кажется, и основано на принципе червячной передачи.Самое главное, как червячная передача не может приводить в движение червячное колесо при больших передаточных числах.

    Он блокируется при дисбалансе крутящего момента между осями. Величина разницы крутящего момента, необходимая для блокировки, определяется коэффициентом смещения крутящего момента (TBR), и разные Torsens могут иметь разные коэффициенты. Например, TBR Torsen с соотношением сторон 3:1 может передавать крутящий момент до 75% с одной стороны и 25% с другой стороны оси.

    Как только ось с более высокой нагрузкой крутящего момента начнет проскальзывать, она попытается увеличить скорость.При этом тяговый момент проскальзывающего колеса передается на другое колесо, которое не пробуксовывает. Этот тяговый момент умножается на TBR и начинает пытаться ускорить более медленное колесо.

     

    Поскольку червячная передача не может приводить в движение червячное колесо, остаточный крутящий момент от более медленного колеса способствует угловому ускорению более быстрого колеса, но без какого-либо дополнительного крутящего момента, таким образом, никогда не ускоряя его, пока оно не сможет управлять большим крутящим моментом. Это означает, что более медленно движущееся колесо всегда будет получать наибольший крутящий момент от кольца и шестерни.Это также означает, что вы можете разгоняться с большей мощностью на выходе из поворота по сравнению с LSD сцепления.

    Проблема в том, что когда колесо находится в воздухе, Torsen действует как открытый дифференциал, поскольку крутящий момент не может передаваться обратно на колесо, находящееся на земле. Однако есть два способа обойти это. Во-первых, использовать стояночный тормоз, чтобы увеличить сопротивление осей. Это «обманывает» Torsen, заставляя его умножать крутящий момент на свой TBR. Как только это произойдет, заземленное колесо воспримет это умножение крутящего момента (за вычетом крутящего момента сопротивления) и позволит заземленному колесу двигать транспортное средство.

     

    HMMWV/Hummer, который имел дифференциал Torsen на передней и задней осях, использовал аналогичный принцип, но автоматически использовал основные тормоза, когда знал, что его колесо находится в воздухе.

    Другой способ используется в T-2R RaceMaster Torsen и с использованием встроенного в него сцепления с предварительным натягом. Это делало то же самое, что и множитель тормозного момента, но не требовало использования основного или стояночного тормоза, чтобы заставить его работать.

    Другая проблема заключается в том, что Torsen зависит от направления и должен быть построен для поворота, для которого он предназначен.LSD с двухсторонней муфтой можно использовать как в переднем, так и в заднем дифференциале, но Torsen должен быть изготовлен для переднего или заднего дифференциала.

     

    Детройт/Итон Трутрак

    Если вы думаете, что это звучит точно так же, как Detroit или Eaton Truetrac , вы не ошиблись. Оба они представляют собой LSD шестеренчатого типа и работают по одним и тем же принципам. Это также означает, что он имеет те же слабые стороны и обходные пути. Разница сводится к тому, как они спроектированы и как червячные передачи поворачиваются для дифференциальной работы.

     
    Электронный LSD

    Это точно так же, как LSD муфтового типа, однако вместо использования валов-шестерней и нагрузочных колец для создания зажимного усилия электрическое устройство, такое как статор или насос для жидкости, сжимает фрикционы и пластины вместе.

     

    Более продвинутая версия — дифференциал с векторизацией крутящего момента. Дифференциал представляет собой обычный открытый узел с двумя боковыми шестернями и двумя ведущими шестернями.Снаружи корпуса находится электродвигатель, который приводит в действие пакеты фрикционов и планетарную передачу. Набор шестерен увеличивает крутящий момент, передаваемый на колесо, на котором активируется пакет сцепления. Это достаточно эффективно, чтобы шины могли вести себя так, как будто их поворачивают в противоположных направлениях, и поэтому он получил название «Векторизация крутящего момента».

     

    Электронный тормоз LSD

    Многие обвиняют эту систему в том, что она не является «настоящим ЛСД». Это потому, что он не использует ни один из методов, упомянутых выше, а использует то, что уже есть в современных автомобилях: тормоза и АБС.Никаких передач, никаких сцеплений, никакой другой электроники, и это стандартный открытый дифференциал всего с четырьмя передачами.

    Это недорогой способ для OEM-производителей применить систему повышенного трения на своих грузовиках и внедорожниках, основанный на системах контроля тяги, которые они уже связывают с ABS. Однако вместо того, чтобы пытаться удержать транспортное средство в направлении, указанном водителем, LSD тормоза используется только для ограничения проскальзывания ведущих колес. Когда вы думаете об этом, это ничем не отличается в работе.Он замедляет колесо, которое движется слишком быстро, потому что оно проскальзывает, чтобы передать крутящий момент другому колесу, которое не движется. Вместо этого он просто использует тормоза.

    Проблема в том, что ЭБУ автомобиля должен обнаруживать это проскальзывание, а это означает, что он не будет действовать так же быстро, как все, что использует пакет сцепления или Torsen TBR. Он также ограничен удерживающим моментом тормозов, который может меняться по мере того, как колодки и роторы нагреваются и охлаждаются. В задней части это не будет столь радикальным изменением. Передний, однако, может быть, так как большая часть вашей тормозной мощности идет на передние колеса, и они используются больше всего.

     

    Следующая статья

    Имея в виду эти преимущества и недостатки для всех этих вариантов повышенного трения и того, как работает этот открытый дифференциал, вы, вероятно, уже ищете блокируемый дифференциал. Ну не так быстро, как много-много вариантов шкафчиков и даже несколько для катушек. Итак, в следующей статье мы обсудим все это, а также рассмотрим «Линкольн Локер». Те, кто знает, уже знают, на что мы будем ссылаться.

    Объяснение дифференциальных опций — Currie Enterprises

    Выбор правильного дифференциала для сборки задней части является важным решением, которое будет с вами в течение очень долгого времени, если вы все сделаете правильно.

    Ниже приведены краткие, не слишком технические обзоры некоторых из наиболее часто задаваемых вопросов об опциях дифференциала для Hot Rods, Muscle Cars и Muscle Trucks.

     

     

           

    Detroit Truetrac —  Самоблокирующийся дифференциал с косозубой передачей (червячный дифференциал) является современной заменой классической муфты поз.В нормальных условиях движения с легким дросселем Truetrac работает так же, как стандартный открытый дифференциал, позволяя задним колесам вращаться с немного разными скоростями для плавного прохождения поворотов. Однако при ускорении (приложенный крутящий момент) шесть косозубых шестерен внутри агрегата плавно и бесшумно включаются, равномерно распределяя крутящий момент на оба задних колеса, увеличивая сцепление с дорогой (представьте себе две черные полосы одинаковой длины). В отличие от традиционной муфты сцепления, Truetrac не требует специальных присадок к маслу или технического обслуживания.Благодаря безупречно гладкой работе и отсутствию изнашиваемых компонентов Truetrac сохраняет производительность с первого дня на протяжении всего срока службы устройства.

     

     

     

        

     

    Trac-Lok/Posi-Trac  – система повышенного трения с муфтой (Posi), предлагаемая в качестве оригинального оборудования на многих высокопроизводительных автомобилях GM и Ford. Эти устройства используют муфты (фрикционные диски) для передачи мощности на колеса. В процессе работы муфты проскальзывают ровно настолько, чтобы обеспечить плавное прохождение поворотов, при этом задействуя большую силу при приложении мощности (крутящего момента), приводя в движение оба колеса одинаково.При ежедневном использовании эти устройства работают хорошо; однако по мере увеличения пробега или при агрессивном вождении или использовании гусеницы сцепления и другие внутренние компоненты изнашиваются и серьезно ухудшают производительность. К счастью, комплекты для восстановления широко доступны, так что эти устройства можно восстановить до производительности, как у новых. Кроме того, если автомобиль стоит в течение длительного времени, диски сцепления могут слипаться, что приводит к вибрации и лязгу, пока трансмиссионное масло не проникнет между дисками сцепления.В трансмиссионное масло необходимо добавить модификатор трения, чтобы предотвратить стон или стук фрикционов при нормальной езде.
     

     

     

        

    Detroit Locker  — Автоматический дифференциал с храповым механизмом известен своей надежностью, прочной конструкцией и полной блокировкой на любой поверхности. Когда мощность (крутящий момент) подается в прямом или обратном направлении, блок блокирует обе оси вместе, как катушка. При движении по инерции или прохождении поворота (без приложения крутящего момента) неравная скорость внутренних и внешних колес приводит к тому, что устройство на мгновение разблокируется, а затем резко блокируется при подаче питания.В основе шкафчика лежат две подпружиненные боковые пластины из кованой стали (по одной на ось) с большими прямоугольными зубьями, которые зацепляют и расцепляют соответствующий центральный крестовинный блок. Взаимодействие боковых пластин и зубьев крестовины создает характерный храповой звук агрегата. Detroit Locker лучше всего подходит для бездорожья или тяжелых условий эксплуатации, где требуется максимальное сцепление с дорогой, а тихая/плавная работа менее важна.

     

    Ознакомьтесь с нашими полными 9-дюймовыми третьими членами здесь

    Сборка и цена Полные 9-дюймовые передние и задние части здесь

    Сравнение типов дифференциалов и блокировки моста

    Сравнение блокировки дифференциала

    Современные автомобильные дифференциалы доступны во многих различных стилях, от стандартных открытых дифференциалов до моделей с ограниченным проскальзыванием, до выбираемых и автоматических блокировок и фиксированных золотников, которые вообще не выполняют функции дифференциала.В этой статье мы подробно рассмотрим самые популярные дифференциалы вторичного рынка, доступные сегодня, чтобы вы могли выбрать правильный вариант для своего применения.


    НОВИНКА! — Сравнение дифференциальных шкафчиков — Перейти к видео!


    НОВИНКА! Нужна помощь с дифференциалами и блокировками? Проверьте новый раздел комментариев ниже!



    Что такое дифференциал?

    При повороте транспортного средства внешнее колесо вращается быстрее, чем внутреннее, потому что оно преодолевает большее расстояние.Дифференциал позволяет передавать мощность на оба колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью.

    Для более глубокого понимания обязательно посмотрите это классическое видео о том, как работает дифференциал.



    Что делает блокировка дифференциала?

    Стандартный «открытый» дифференциал отлично работает, когда обе шины находятся на поверхности с высоким сцеплением, однако, если одна из шин теряет сцепление (на льду или при подъеме в воздух), то вся мощность, подаваемая на ось, передается на путь наименьшего сопротивления и вращайте только эту свободную шину.Чтобы мощность не передавалась на колесо с небольшим сцеплением или без него, необходим блокирующий механизм, который перенаправляет эту мощность на шину с большим сцеплением, чтобы автомобиль мог продолжать движение вперед. Дифференциал с механизмом блокировки такого типа называется блокировкой дифференциала или просто «блокировкой».

    [Видео: Внутри открытого дифференциала]



    Эта статья дифференциального сравнения защищена авторским правом ©Crawlpedia.com. Не размещайте повторно и не перепечатывайте без письменного разрешения.


    Типы блокировки дифференциала

    Блокируемые дифференциалы

    бывают различных форм и функций, начиная от умеренного ограничения проскальзывания, используемого во многих OEM-приложениях, и заканчивая катушкой, предназначенной только для гонок, которая постоянно блокирует колеса вместе и не имеет функции дифференциала. Несмотря на то, что с течением времени появилось много уникальных конструкций дифференциалов, наиболее популярными блокируемыми дифференциалами, используемыми сегодня, являются следующие:





    НОВИНКА! Нужна помощь с дифференциалами и блокировками? Проверьте новый раздел комментариев ниже!

    Дифференциалы повышенного трения

    Дифференциалы повышенного трения, также известные как дифференциалы Posi или Trac-Lock, используют муфты и пружины для увеличения трения шестерен дифференциала, чтобы предотвратить их вращение на разных скоростях.В случае, если одно колесо полностью потеряет сцепление с дорогой, мощность все равно будет передаваться через муфты на другую шину вплоть до порога фрикционных дисков. Агрессивно настроенный дифференциал повышенного трения заставит две шины вращаться вместе, в то время как слегка настроенный дифференциал повышенного трения будет передавать только минимальную мощность. Ключом к хорошей работе дифференциала повышенного трения является выбор подходящих фрикционных дисков, нагрузки пружины, трансмиссионного масла и модификаторов трения для данного применения.

    Самая большая проблема самоблокирующихся дифференциалов заключается в том, что каждый раз, когда автомобиль поворачивает и шины вынуждены вращаться с разной скоростью, муфты трутся друг о друга и вызывают износ.Как и в механической коробке передач, сцепления со временем изнашиваются и становятся все менее и менее эффективными, пока в конечном итоге не перестанут приносить пользу. В то время как большинство самоблокирующихся дифференциалов можно восстановить, трудно оправдать затраты, зная, что они будут изнашиваться снова и снова, в то время как дифференциал Torsen справляется со своей задачей лучше, а конструкция со всеми шестернями никогда не потребует обслуживания.

    После износа дифференциала повышенного трения настоятельно рекомендуется установить дифференциал Torsen или Eaton TrueTrac.

    [Видео: Внутри дифференциала повышенного трения]



    Эта статья дифференциального сравнения защищена авторским правом ©Crawlpedia.com. Не размещайте повторно и не перепечатывайте без письменного разрешения.


    Дифференциалы Torsen

    Дифференциалы типа

    Toresn, включая Eaton TrueTrac, работают по простому принципу червячной передачи, в котором червячная передача может вращать прямозубую шестерню, но прямозубая шестерня не может вращать червячную передачу.Хотя это может быть трудно представить, в дифференциале Torsen мощность подается на прямозубые шестерни, прикрепленные к водиле дифференциала, которые затем вращают червячную шестерню на каждой полуоси. Когда автомобиль поворачивает, полуоси будут вращаться с разными скоростями (фактически вращаясь друг против друга), что заставляет червячные шестерни на валах вращать прямозубые шестерни на водиле. Цилиндрические шестерни соединены с другим набором боковых шестерен, которые сцепляют их вместе в соотношении 1:1, что ограничивает разницу в скорости между двумя шинами.Поскольку это соотношение заблокировано, даже если одна шина пробуксовывает на льду, другая шина будет вынуждена поворачивать и двигать автомобиль вперед.

    Текущие версии Torsen, такие как TrueTrac, отказались от цилиндрических и червячных передач в пользу червячных колес, которые обеспечивают более плавную работу. Эта новая конструкция позволяет обеим шестерням вращаться подобно открытому дифференциалу, однако угол зубьев на шестернях был специально установлен таким образом, чтобы трение скольжения между ними действовало как механизм блокировки.Любое движение, выходящее за рамки обычных условий вождения, заставляет дифференциал «блокироваться» и передавать мощность на оба колеса, сохраняя при этом передаточное отношение дифференциала 1:1.

    Дифференциалы типа

    Torsen, доступные сегодня, не требуют каких-либо модификаторов трения или добавок, поскольку их внутренние шестерни спроектированы для использования с обычным трансмиссионным маслом. Использование синтетической смеси или полностью синтетического трансмиссионного масла не повредит дифференциалу, хотя немного снизит коэффициент смещения крутящего момента.

    В ситуациях с нулевым сцеплением, когда шина находится в воздухе, дифференциал Torsen не сможет сам передавать мощность на шину на земле из-за отсутствия дифференцирующей силы. Быстрое решение этой проблемы состоит в том, чтобы слегка нажать на тормоз, чтобы обеспечить сопротивление свободному колесу, а затем нажать на газ, чтобы заблокировать механизм Torsen. (Эта процедура называется модуляцией тормоза-дросселя, и американские военные преподают ей всех водителей «Хамви».)

    Дифференциалы Torsen

    зависят от направления, поэтому для переднего моста и приложений с обратным вращением требуются блоки обратного вращения.

    [Видео: Внутри дифференциала Torsen]


    Шкафчики Детройт

    Detroit Lockers, иногда называемые безредукторными дифференциалами, существуют с начала 1940-х годов и зарекомендовали себя как чрезвычайно надежные и эффективные во всем, от скалолазания до дрэг-рейсинга. В отличие от большинства блокируемых дифференциалов, которые открыты и используют систему блокировки для блокировки осей вместе, блокировка Detroit находится в заблокированном положении и разблокируется только временно, когда к нему прилагается достаточно большая дифференциальная сила.Блокировка чрезвычайно проста и состоит всего из 3 храповых шестерен (одна прикреплена к водиле и по одной на каждой полуоси), которые сжимаются парой тяжелых пружин. Когда к шестерням прикладывается большая дифференциальная сила, она вынуждает одну из боковых шестерен двигаться вверх и над зубьями несущей шестерни, что отсоединяет эту ось от дифференциала на некоторый момент.

    Благодаря своей конструкции шкафчик Detroit идеально подходит для трейлраннинга, скалолазания, гонок по бездорожью, дрэг-рейсинга и тяжелого коммерческого оборудования.К сожалению, у конструкции есть несколько особенностей, которые не делают ее отличным выбором для уличных транспортных средств. Во-первых, зазор между зубьями на шестернях допускает некоторую слабину в движении, поэтому каждый раз, когда вы нажимаете или отпускаете газ, он будет немного отставать и дергаться. Кроме того, поскольку блоку требуется довольно много дифференциальной силы для отключения, вождение в условиях низкого сцепления с дорогой, таких как дождь или снег, может немного нервировать, потому что Detroit Locker имеет тенденцию неожиданно заедать или открываться. Наконец, каждый раз, когда автомобиль поворачивает и зубья на боковых шестернях замещают друг друга, устройство издает громкий щелкающий или хрустящий звук, который раздражает в городе и за его пределами.

    Блокиратор

    Detroit доступен в виде полных несущих дифференциалов, а также в виде меньших узлов, называемых «блокировками для ланч-боксов», которые заменяют только крестовины в открытом корпусе дифференциала. Шкафчики для завтраков в стиле Detroit Locker предлагаются различными производителями и очень популярны, потому что они доступны по цене, эффективны и не требуют снятия дифференциала с автомобиля для их установки.

    Дифференциалы Detroit Locker

    не рекомендуются для управляемых осей, если только ступицы не могут быть отключены для использования на поверхностях с высоким сцеплением.

    Следующие шкафчики основаны на том же принципе, что и Детройтский шкафчик:

    [Видео: Внутри шкафчика в Детройте]





    Выбираемые шкафчики (воздух)

    ARB Air Locker и Yukon Zip Locker используют сжатый воздух для преобразования открытого дифференциала в полностью заблокированный золотник. Сжатый воздух из воздушного компрессора, баллона с воздухом или баллона с CO2 проходит через воздуховод к электрическому электромагнитному клапану, который открывается, пропуская воздух в воздушный отсек при нажатии переключателя.В дифференциале воздушная линия питает кольцо, которое прилегает к подшипникам и имеет 2 уплотнительных кольца, между которыми воздух проходит через небольшое отверстие в шейке подшипника. Внутри шкафчика сжатый воздух нажимает зацепляющее кольцо на одну из боковых шестерен дифференциала, чтобы зафиксировать ее на водиле. Как только внутренние зубчатые колеса заблокированы, дифференциал становится катушкой, и обе шины вращаются вместе. Как только давление воздуха будет сброшено, внутренние пружины вернут зацепляющую муфту в исходное положение, и блокировка снова станет и откроет дифференциал.

    ARB Air Locker сегодня являются самыми популярными выбираемыми блокировками на рынке, потому что они существуют с конца 1970-х годов и предлагают блокираторы для гораздо большего количества применений, чем любой другой блокирующий дифференциал. Тем не менее, дизайн имеет свою долю проблем. Система блокировки слишком сложна, поскольку требует электрического выключателя для открытия электрического соленоида и запуска воздушного компрессора для подачи воздуха в дифференциал и механической блокировки крестовин.Есть также много вещей, которые могут легко выйти из строя или пойти не так: от утечек воздушных линий до поврежденных уплотнительных колец, неисправных электрических соединений или даже перегоревшего предохранителя. В конечном счете, когда воздушный шкаф работает и установлен правильно, он работает очень хорошо.

    [Видео: внутри воздушного шкафчика ARB]



    Выбираемые шкафчики (электрические)

    Электрические блокираторы, или, как их чаще называют, электронные блокираторы, используют электрический ток для включения механизма блокировки в держателе для преобразования открытого дифференциала в золотник.Говоря более конкретно, электрический ток возбуждает электромагнит, который оказывает давление на серию кулачков шарикоподшипников, которые используют силу вращения дифференциала для блокировки одной из боковых шестерен на валу дифференциала. Когда ток отключается, пружины возвращают шарикоподшипники в исходное положение, и блокировка снова превращается в открытый дифференциал. Электронные шкафчики — это самый простой тип выбираемых шкафчиков для установки, потому что нужно провести только один небольшой провод от переключателя на приборной панели к дифференциалу.

    Электронный шкафчик Eaton E-Locker — единственный на сегодняшний день электрический шкафчик вторичного рынка. Хотя многие современные грузовики, джипы и внедорожники предлагают дополнительный электронный шкафчик с завода, они часто поставляются зарубежными производителями и производятся по гораздо более низким стандартам.

    Одним из недостатков конструкции кулачка на шарикоподшипнике является то, что он имеет тенденцию застревать в заблокированном положении даже после выключения блокировки, пока крутящий момент все еще прикладывается к дифференциалу.Это означает, что вам нужно поднять дроссельную заслонку, чтобы устройство отключилось. В том же духе, когда блок включен, переключение с прямого на задний ход (или наоборот) требует, чтобы кулачки раскрутились и повернулись назад, чтобы снова включиться в противоположном направлении, что иногда может показаться немного неаккуратным или неуклюжим.

    Auburn Gear и электрическая блокировка, называемая Ected Max-Locker, которая представляет собой как муфту повышенного трения, так и электрическую блокировку, однако мы не рекомендуем это устройство по тем же причинам, по которым мы не рекомендуем дифференциалы повышенного трения.

    [Видео: внутри электронного шкафчика Eaton]



    Выбираемые шкафчики (вручную)

    Компания OX Off Road, LLC разработала блокировку с ручным управлением под названием OX Locker, которая блокируется и разблокируется с помощью установленного в кабине рычага переключения передач, который соединен с дифференциалом тросом переключения передач. Чтобы задействовать замок, вы просто переводите рычаг переключения передач в заблокированное положение, а чтобы отключить замок, вы переводите его обратно в открытое положение.Переключатель имеет подпружиненное кольцо с принудительным зацеплением и ручку, которую также можно повернуть, чтобы зафиксировать ее на месте. В дифференциале трос переключателя приводит в движение вилку переключения, которая надевает внутреннее зацепляющее кольцо на одну из боковых шестерен, чтобы заблокировать ее движение относительно водила. Когда переключатель возвращается в открытое положение, кольцо перемещается назад, позволяя редукторам дифференциала снова двигаться свободно.

    Блокировка OX требует прокладки троса переключения передач от дифференциала к переключателю, поэтому при заказе компонентов необходимо выполнить некоторые измерения, а путь троса должен быть гладким с большими дугами и не допускать соприкосновения с движущимися частями и сильными нагревами.

    Электрические и воздушные переключатели доступны для OX Locker, однако мы считаем, что эти варианты лишают простоту, надежность и положительную механическую обратную связь конструкции.

    Еще одна интересная особенность Ox Locker заключается в том, что в случае обрыва троса в крышку дифференциала можно вставить замок Drive Away (продается отдельно), чтобы зафиксировать дифференциал в заблокированном положении. Это превращает шкафчик в катушку до тех пор, пока болт замка Drive Away не будет удален.

    [Видео: Внутри шкафчика для быков]



    Катушки

    Золотник дифференциала, по сути, вовсе не дифференциал. Катушка постоянно блокирует обе полуоси вместе, так что они всегда будут вращаться вместе. Катушки используются исключительно для гонок по пустыне, восхождения на холмы, гонок по грязи и других внедорожных применений, где дифференциал не нужен, а надежность и прочность имеют решающее значение. Отсутствие дифференциального механизма также является причиной того, что катушку никогда не следует использовать на уличном транспортном средстве.

    За исключением нескольких редких исключений, золотники следует устанавливать только на задние неуправляемые оси. Установка золотника на переднюю ось вызовет значительное внутреннее заедание во время поворотов и создаст чрезмерную нагрузку на полуоси и карданные шарниры. Вместо этого для передних осей в паре с задними осями с катушкой мы рекомендуем использовать Detroit Locker или Selectable Locker.

    Самый распространенный тип золотника — полный золотник, который полностью заменяет корпус дифференциала.Для чего-то более дешевого и простого в установке мини-золотники заменяют только внутренние крестовины, похожие на Detroit Locker в стиле «коробки для завтрака». Наконец, есть инженерный способ постоянного преобразования открытого дифференциала в золотник путем сварки крестовин вместе, который обычно называют «блокировкой Линкольна» (названным в честь марки сварщика).

    [Видео: внутри полной катушки]



    Видео: Сравнение блокировки дифференциала





    Другие ресурсы по мостам и трансмиссиям

    3.Варианты передач 55 и 4.10

    Внешняя ссылка: русский перевод от русского Dodge Ram Club



    Включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии с помощью Disqus.

    Как работают дифференциалы: конусная трещотка и торсен | Артикул

    Как работает конусный дифференциал?

     

    Конусный дифференциал работает почти так же, как дифференциал диска сцепления. Однако вместо дисков сцепления используются конусы с фрикционными накладками.Давление пружины предварительного натяжения и боковых шестерен вдавливает конус в выпуклое углубление в картере дифференциала. Это блокирует конус и боковую шестерню в корпусе из-за трения. Блокировка корпуса приводит к тому, что мощность передается на колесо с наибольшим сцеплением.

     

    Как работает блокировка Detroit (дифференциал с храповым механизмом)?

     

    Храповой дифференциал работает совершенно иначе, чем описанные выше типы. Мощность передается на колеса за счет включения или выключения наборов зацепляющихся зубьев.Это иногда называют собачьей муфтой. Кроме того, мощность привода на колеса не связана с сопротивлением тяге/вращению. Вместо этого это связано с относительной скоростью вращения колес. При прямолинейном движении зубья с обеих сторон дифференциала входят в зацепление, обеспечивая привод на оба колеса с той же скоростью, что и корпус дифференциала.

     

    При повороте внешнее колесо вращается с большей скоростью. Это имитирует ситуацию, когда внешнее колесо теряет сцепление с дорогой.Разница скоростей заставляет внутренний кулачок и рампу расцеплять зубья на внешнем колесе, так что вся мощность передается на внутреннее колесо. Таким образом, мощность привода передается на колесо с наибольшим сцеплением.

     

    Эти типы дифференциалов, как правило, долговечны, но могут быть шумными и, следовательно, чаще используются в гоночных автомобилях и внедорожниках. Свяжитесь с нами в Houston Rebuilt Axles, чтобы узнать, какой дифференциал лучше всего подходит для ваших целей. Мы можем предложить вам самые выгодные варианты.

     

    Дифференциал Torsen

     

    Тяговый дифференциал Torsen® (Torque-Sensing) представляет собой самоблокирующийся дифференциал производства Gleason Corporation. Они были применены к большому количеству производителей автомобилей, охватывающих Францию, Германию, Италию, Японию и Северную Америку, в дополнение к послепродажному обслуживанию. Такое широкое использование может быть связано с тем, что дифференциалы Torsen бывают нескольких типов и могут применяться к переднему, центральному или заднему дифференциалам.Трудно объяснить их работу даже с помощью наглядных пособий, а понимание множества типов выходит за рамки этой статьи. Поскольку мы говорили только о задних дифференциалах, мы будем придерживаться оригинальной конструкции Torsen, обозначенной как «Type-A».

     

    Компоненты дифференциала Torsen состоят из винтовых зубчатых передач, известных как червяки и червячные колеса. Червяки являются ведущими шестернями, и они прикреплены к каждой полуоси аналогично боковым шестерням в предыдущих описанных дифференциалах.Червячные колеса представляют собой ведомые шестерни, которые вращаются на червяках. Они удерживаются на месте картером дифференциала примерно так же, как крестовина удерживается картером дифференциала. Там, где червяк может приводить в движение червячное колесо, червячное колесо не может приводить в движение червяк.

     

    Каждая червячная передача на каждой полуоси будет иметь набор червячных колес. Каждое из этих червячных колес будет иметь партнерское червячное колесо на червяке, связанном с другой осью в дифференциале.Парные червяки для каждой полуоси соединены зацепляющими шестернями на концах червячных колес, известных как прямозубые шестерни. Они гарантируют, что червячные колеса вращаются вместе.

     

    Изображение воспроизведено из Torsen ® (https://torsen.com/how-it-works/)

     

    Как работает дифференциал Torsen?

    В нормальных условиях прямолинейного движения с симметричной тягой мощность двигателя приводит в действие картер дифференциала.Это вращает все внутренние компоненты как единое целое так же, как и все предыдущие описанные дифференциалы. Поскольку червячные колеса удерживаются на месте картером дифференциала, они блокируются червячной передачей оси, и полуось вращается вместе с картером дифференциала.

     

    При повороте или пробуксовке одиночного колеса изменяется относительный привод на обе полуоси. Изменение скорости передается на более медленную ось через зацепление цилиндрических шестерен червячных колес. Это взаимодействие шестерен приводит к тому, что привод передается на более медленное/более высокое ведущее колесо.Это происходит не из-за вращения червячного колеса, поскольку червячное колесо не может вращать червяк. Вместо этого червячное колесо на более медленной оси блокируется червяком и передает ему мощность от более быстрой оси.

    Однако червячные колеса могут вращаться вокруг своей оси, что позволяет им вращаться вокруг червяка. Привод может применяться в различных количествах в зависимости от того, насколько сильно они вращаются вокруг червяка и насколько они зацепляются за него. Управление взаимодействием всех зубчатых передач (например, угол зубьев червяка) в дифференциале Torsen позволяет настроить его на определенное смещение крутящего момента.

    Это сложный механизм для объяснения, и его легче понять, если увидеть его в движении. Вот ссылка на YouTube, чтобы увидеть движение зубчатой ​​передачи. Сначала показано, как шестерня вращается в заблокированном состоянии, затем следует смещение между двумя осями, очевидное, когда червячные колеса начинают вращаться вокруг своей оси:

     

    https://youtu.be/PtKsU93Gy20

     

     


    Лексус GX-470 2005 | Nitro Worm Gear Limited Slip

    В случае с этим автомобилем, нашим сотрудником Lexus GX470, у автомобиля уже было 140 тысяч на часах.Что еще хуже, в GX используется тот же старый 8-дюймовый дифференциал Toyota, что и в оригинальном мини-грузовике… конечно, они модернизировали несущие подшипники в середине 80-х, когда начали оснащать их двигателями V6, а затем добавили еще несколько шлицов шестерни в начале 2000-х годов, когда автомобили продолжали расти в весе и мощности… но в глубине души это все та же небольшая разница. Это неплохой маленький дифференциал, но, учитывая, что он движется в два раза тяжелее и выдерживает в три раза больше лошадиных сил, на которые изначально был рассчитан, это, вероятно, далеко не идеальный выбор.Что еще хуже, как и в большинстве современных автомобилей, в этом дифференциале используется раздавливающая втулка подшипника шестерни. Хотя они экономят время на сборке, они также склонны к разрушению при высоких нагрузках, мощных приложениях и/или агрессивном использовании. При разрушении подшипники шестерни теряют преднатяг и быстро съедают себя заживо. По мере износа подшипников шестерня теряет люфт и больше не входит в зацепление с зубчатым венцом. Рано или поздно зубьям шестерни надоест и они начнут уходить на покой внизу картера дифференциала.

     

    Когда мы сняли дифференциал, неудивительно, что предварительная нагрузка шестерни и люфт водила не соответствовали техническим требованиям, другими словами, это была бомба замедленного действия. Что мы решили сделать здесь, так это сохранить простоту, для этой сборки не нужны были мощные замены осей или гламурный шкафчик. Учитывая, что эта установка будет проводить большую часть своего времени на улице в качестве ежедневного водителя, с относительно небольшим использованием тропы и буксировкой небольшого трейлера по бездорожью, мы решили обновить ее с учетом максимальной надежности.Перво-наперво, были добавлены новый комплект подшипников и прочная прокладка шестерни (также называемая устранителем раздавливающей втулки), оба от Trail Gear. Используя прочную обработанную прокладку вместо оригинальной раздавливающей втулки, мы обмениваем быстрое время сборки на гораздо более надежную настройку для контроля предварительного натяга. Предварительный натяг подшипника контролируется высотой пакета основной прокладки и тонких прокладок, используемых для точной настройки предварительного натяга в заданном диапазоне. Это процесс «подгонка, проверка, заметки, переустановка, перепроверка, повторение, если необходимо», и хотя это не так быстро, мы можем быть уверены, что предварительная нагрузка подшипника останется неизменной на протяжении всего срока службы дифференциала.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.