Дифференциал повышенного трения задней оси что это: Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) для Лада 4х4 и Шевроле Нива (задний редуктор), классика ВАЗ.

Содержание

Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) для Лада 4х4 и Шевроле Нива (задний редуктор), классика ВАЗ.

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

 


Межколесный дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) — 22 шлица, задний редуктор.

(Передний редуктор 2121 НИВА автомобилей до 2002-2003 года выпуска.


Устанавливается в задний редуктор автомобилей ВАЗ классической компоновки всех годов выпуска  и автомобиля ВАЗ 2121 Нива и начиная с 1977 года до настоящего времени.

Модели автомобилей: ВАЗ 2101-2107 (задний привод), ВАЗ 2121 НИВА, Лада 4х4,

Лада Урбан, ВАЗ 2329 пикап, Лада 4х4 Пикап, ВИС 2346, ВИС 2946, ИЖ 27175 (пикап на базе 2104), Лада 4х4 Медицинский,  ВИС БРОНТО 4х4, ВИС РЫСЬ4х4. 


Устанавливается в задний редуктор всех комплектаций автомобиля Шевроле НИВА, начиная с начала производства, 2003 год, до настоящего времени.


Устанавливается в передний редуктор модели 2121, 22 шлица, автомобилей ВАЗ 2121 НИВА с 1977 года до 2002-03 года. (Примечание: В 2002-03 годах серийный дифференциал с количеством шлицев 22 шт, заменен на дифференциал модели 2123 с количеством шлицев 24 шт.)


Самоблокирующийся дифференциал ВАЛ-РЕЙСИНГ, устанавливаются взамен серийного дифференциала по существующим технологиям заводов изготовителей автомобилей и по заводским регулировкам, без доработки внутренних поверхностей редукторов. 


 


   

Степень блокирования «ЛЕГКАЯ»

подробно по ссылке: ВЫБОР ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВАЛ-РЕЙСИНГ.


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

подробно по ссылке: Муфта комфорта самоблока ВАЛ-РЕЙСИНГ.

Допускается снижение начального момента трения в дифференциале на автомобиле после прикатки и заправки масла


Обозначение на упаковке — ВАЗ 2101-07-Лада 4х4-Шевроле Нива-22 шлица-ВИНТОВОЙ-ЛЕГКАЯ.

Серийный номер в коде на корпусе дифференциала

начинается с буквы и цифры — «A1».

Ссылка на маркировку изделий ВАЛ-РЕЙСИГ.:Маркировка самоблокирующихся дифференциалов производства ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Рекомендован при ежедневной эксплуатации в большей степени заднеприводного автомобиля. Улучшает проходимость и устойчивость заднеприводного автомобиля, особенно в зимних условиях. Улучшает старт с места и подъем в гору. Работая в автоматическом режиме, позволяет максимально исключить возможность пробуксовки колес оси с дифференциалом Мягок при включении. Минимизирует риск поломки сопряженных деталей.


Устанавливается в задний редуктор серийных автомобилей Лада 4х4 Рысь и ЛАДА 4х4 Бронто, снегоболотоходов «Петрович» и «Странник».

 


Рекомендован для подготовки и технического тюнинга автомобилей:

— наиболее подходят для установки в задний редуктор автомобилей ВАЗ -2101-2107 заднеприводной компоновки.

— для «гражданского» применения в любых целях в городе и на легком бездорожье;

— для автотуризма и путешествий на автомобилях,

!При гражданской эксплуатации не рекомендуется эксплуатация автомобиля с задним приводом (ВАЗ 2101-07) в зимних условиях без специальной «зимней» резины.


 

ВАЖНОЕ!

Дифференциалы повышенного трения не работают при 100% диагональном вывешивании автомобиля, в связи с тем, что свободно вращающиеся колесо имеет нулевой (незначительный) коэффициент сцепления с поверхностью и соответственно нулевую силу тяги. Если у Вас часты случаи попадания в диагональное вывешивание, особенно с остановкой, при трогании с места, когда автомобиль находиться в вывешенном состоянии рекомендуется комплектовать полноприводные автомобили по схеме один самоблок + раздатка с понижением, или  2-мя самоблокирующимися дифференциалами. На автомобиле Лада 4х4 и Шевроле Нива и классических автомобилях ВАЗ, при остановке автомобиля в ситуации диагонального вывешивания или зависании одного колеса автомобиля с приводом на заднюю ось, дополнительный момент на задних колесах, можно создать при трогании со слегка включенным ручным тормозом.

 


ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Касается автомобилей Лада 4х4 и автомобилей на их базе.

При блокировании межосевого дифференциала, происходит значительное увеличение нагрузки на все узлы трансмиссии автомобиля.

При эксплуатации автомобиля с межколесным дифференциалом повышенного трения, не рекомендуется движение автомобиля с заблокированным межосевым  дифференциалом в раздаточной коробке, по хорошим дорогам (асфальтовое покрытие,  твердые грунтовые дороги и т.п.). Это сокращает срок службы механизмов силовой передачи. 

Возможно появление посторонних звуков в трансмиссии автомобиля, что не является неисправностью и не относится к гарантийным обязательствам.


Дифференциалы повышенного трения увеличивают нагрузку на сопряженные детали трансмиссии (подшипники, полуоси и т.п.)

В случае установки на автомобиль с пробегом, рекомендуется при замене базового дифференциала на самоблокирующий, установить новые подшипники дифференциала.


При эксплуатации автомобиля на среднем и жестком бездорожье, установке пониженных пар главной передачи в редукторы и раздаточную коробку,  рекомендуется для повышения надежности заднего моста и автомобиля в целом, установка усиленных полуосей и проведение работ по усилению кожуха («чулка») заднего моста.

 


Применяемое масло:

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

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

Подробнее о масле для самоблокирующихся дифференциалов по ссылке:

О масле для самоблокирующихся дифференциалов ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Конструкция дифференциал ВАЛ-РЕЙСИНГ винтового типа.

 

Самоблокирующийся дифференциал ВАЛ-РЕЙСИНГ. Конструкция.

1.Корпус дифференциала. 2.Крышка дифференциала, 3. Шестерня полуоси корпуса 4.Шестерня полуоси крышки. 5.Сателлит  длинный. 6.Сателлит короткий. 7 Обойма. 8.9. Шлицевое кольцо. 10.Тарельчатые пружины. 11.Крепежный винт.

Ведомая шестерня дифференциала в комплекте не поставляется (серийная деталь, показана условно).


Крепежный болт ведомой шестерни (номер детали ВАЛ-РЕЙСИНГ №2101-1005127VR), специальный, доработка ВАЛ-РЕЙСИНГ — поставляются в комплекте — 8 штук.

Номер серийного болта (не доработанный): Болт крепления маховика 2108 (№21080-1005127-00).

(Болты имеют увеличенную длину резьбовой части и заниженную головку. Применение доработанных болтов необходимо в связи с увеличенной толщины базовой, посадочной, торцевой поверхности блокировки для ведомой шестерни. Увеличение толщины необходимо для повышения надежности конструкции блокировки, в связи с увеличением нагрузок на дифференциал при эксплуатации автомобиля.)  


 

 

Виды дифференциалов

Блокировки дифференциалов используют для повышения вездеходности более восьмидесяти лет и несмотря на все достижения прогресса, настоящий внедорожник без них до сих пор не обходится.

В материале используется техническая лексика, способная привести к нарушению работы мозга неподготовленного читателя. 

Ещё в начале 1930-х не кто иной как Фердинанд Порше, вёл исследования по части блокировок, а чуть позже организованная им компания ZF (Zahnradfabrik  – завод зубчатых колёс) комплектовала Volkswagen Type B70 первым в мире кулачковым дифференциалом. Сегодня в арсенале производителей масса различных конструкций, которые они штатно или опционно устанавливают на свои автомобили 4х4.

Нужно сразу разделить два принципиально разных подхода к блокировке дифференциала. Первый – применение самоблоков, которые способны без привода или управления извне переносить крутящий момент с буксующего колеса на то, у которого лучше сцепление с дорогой, то есть «замыкаться». На самом деле полной, стопроцентной блокировки в их промышленных видах нет, и потому корректно называть их дифференциалами повышенного трения. Именно такой и изобрел Порше в 1932 году. Однако существуют и конструкции, умеющие самостоятельно замыкаться полностью. Производят их небольшие компании. Таков, например, шариковый дифференциал Красикова – устройство, безусловно, полезное на внедорожной трассе, но мы в этот раз поговорим только о разработках с известным ресурсом, которые производители ставят на автомобили серийно.

Дифференциал Красикова. Замкнутые цепочки шариков играют здесь роль обычных шестерён. Просто и эффективно

Второй подход предполагает блокировку дифференциалов извне. При помощи механики, электрики или пневматики дифференциалы жёстко соединяют две свои половинки для вращения вместе. Управлять процессом может как водитель, так и автоматика.

Ещё одно принципиальное различие – если межколёсные дифференциалы обычно работают симметрично, то среди межосевых есть как симметричные, так и несимметричные, раздающие момент вперёд и назад не поровну. Цели и области применения у них разные. Симметричные, как правило, атрибут внедорожника, которому важно просто выдать максимум момента к тому или иному колесу. Несимметричные – удел спортивных кроссоверов: им дисбаланс при сохранении привода на все колёса придаёт заднеприводный характер в вираже и тем самым повышает управляемость.

Среди разнообразных более-менее сложных конструкций существуют поистине уникальные системы, как, например, управляющие «разнотягом» задних колёс устройства AYC Mitsubishi и SH-AWD Honda, DPC BMW.

SH-AWD. Два комплекта планетарных редукторов и многодисковых муфт позволяют подруливать разнотягом колёс

С ПОВЫШЕННЫМ ТРЕНИЕМ

На сегодняшний день наиболее распространён винтовой или червячный дифференциал, в котором распределением момента между половинками заведуют пары косозубых шестерён. Степень их блокировки зависит от трения в косозубом зацеплении и от трения торцов шестерен о корпус дифференциала. Варьировать характеристики можно изменяя угол зубьев, но в любом случае степень блокировки, обеспечиваемая такими конструкциями по вездеходным меркам эфемерна. К таким системам относятся Torsen и Quaife. Благодаря  мягкому, неполному срабатыванию и возможности создать несимметрично работающую конструкцию, эти дифференциалы как правило применяют в качестве межосевых. Кстати, главный плюс Torsen – его высочайшая надёжность.

Блокировка Torsen/Quaife. Винтовые шестерни такой блокировки при зацеплении работают с большим трением

Другой вариант дифференциалов повышенного трения – многодисковые конструкции, в которых пакет «мокрого» сцепления, соединяющий две полуоси, близок по конструкции к аналогичному в обычном автомате. Характеристика срабатывания и степень блокировки здесь определяется тем, каким образом сжимались эти диски. Самый простой дифференциал повышенного трения устанавливали на старый Grand Cherokee – там пакет дисков был просто подпружинен с постоянным усилием. То есть дифференциал был всё время немного поджат, а в случае пробуксовки одного колеса он передавал какую-то часть момента на другое. Плюс – простота конструкции, минус – линейность характеристики сжатия определяла узкий диапазон действительной работы дифференциала. Проще говоря, на серьёзном бездорожье муфта просто буксовала и полноприводность получалась условная.

Многодисковая муфта. Небольшой фрагмент стандартной автоматической коробки может работать в качестве устройства подключения моста. Выигрыш в дешевизне, проигрыш в надёжности  

В более продвинутых системах в качестве рабочей жидкости для пакета фрикционов использовались силиконовые смазки, повышающие трение при нагреве. Но и они скорее для полноприводных спортсменов, чем для полноценных внедорожников, хотя именно такие конструкции были установлены в заднем мосту Mitsubishi Pajero и Nissan Patrol. Дифференциал с виско-муфтой довольно часто применяли в качестве межосевого — например, на Subaru Impreza, Legacy, Forester с механической коробкой, а впервые его серийно установили на AMC Eagle. Ещё одна ветвь порождённая виско-муфтами – конструкции, в которых она вообще полностью заменила межосевой дифференциал. Такова знаменитая трансмиссия Syncro полноприводных Volkswagen последней трети ХХ века.

Гарантированно блокирующимся стал многодисковый дифференциал с гидророторным насосом. Тут уже дело не ограничилось свойствами масла или натягом пружины. Насос был прикреплён к одной стороне дифференциала, а приводился от другой. Работать он начинал, когда создавалась разница вращения правого и левого колёс, а выработанное давление, в зависимости от степени пробуксовки, больше или меньше сжимало диски. Конструкция хоть и не стопроцентно надёжная, зато гораздо более вездеходная, чем все предыдущие варианты. Из минусов – довольно резкое срабатывание и, увы, не слишком большой ресурс. Тем не менее на Grand Cherokee WJ 1999 года именно такой дифференциал установлен в качестве межосевого.

Армейская крайность самоблоков – кулачковые или сухариковые дифференциалы повышенного трения. Этот вид можно считать самым древним, а представляют они собой абсолютно механическую систему, в которой замыкание половин дифференциала происходит посредством трения поперечных сухарей по выступам боковых муфт – кулачкам. Это довольно грубая, но надёжная конструкция, хорошо работающая в приводах медленных тяжёлых машин с большими колёсами. Она имеет два недостатка – высокую сложность изготовления и огромные потери мощности внутри самого устройства. Такие дифференциалы массово устанавливали на большую часть советской армейской техники, от ГАЗ-66 и «Уралов» до БТР.

Кулачковая блокировка. Главный рабочий элемент – обойма с сухарями. Двигаясь с усилием вперёд-назад, сухари огибают впадины и выпуклости (кулачки)

УПРАВЛЯЕМЫЕ ИЗВНЕ

Вторая группа блокируемых дифференциалов – те что механически (электрически, пневматически) намертво соединяют левую половину моста с правой. С ними всё более-менее просто и понятно: к мосту присоединён какой-либо привод, внутри – скользящая муфта наподобие тех, что включают передачи в коробке, – и тяга жёстко распределена между колёсами в соотношении 50 на 50. Причём если раньше для блокирования требовалась полная остановка, то сегодня подавляющее большинство конструкций отлично блокируются и на ходу, при скоростях до 40–50 км/ч.

Именно они лучше всего подходят для бездорожья, наиболее надёжны и безальтернативны для машин, владельцы которых готовы покорять направления, но… О том, что заблокированный дифференциал может быть не только полезен, но и вреден, хорошо знают обладатели внедорожников с механической блокировкой. В грязи такая машина, разумеется, значительно лучше гребёт колёсами, но теряет в управляемости. А на твёрдом покрытии движение в заблокированном режиме вообще чревато поломками и всё той же неважной управляемостью – машина стремится выпрямить траекторию, неохотно заходит в поворот. Следовательно, нужно непрерывно включать-выключать блокировки, а ещё лучше – дозировать тягу на каждое колесо в зависимости от его сцепления с дорогой. Поэтому теперь мы поговорим не о жёстко блокируемых системах, а о дальнейшем развитии самоблокирующихся устройств из предыдущей главы.

  
Большую часть проблем, связанных с задержками срабатывания, степенью блокировки и главное безошибочностью моментов включения-отключения, удалось решить тогда, когда для рядового автомобиля стали доступными электронные системы борьбы с буксованием. Алгоритм их работы прост: датчик вращения колеса (тот же самый, что обслуживает ABS) служит информатором о наличии-отсутствии пробуксовок, а исполнительные механизмы так или иначе оперируют тягой.

Наиболее пригодными для воздействия электроники, разумеется, получились многодисковые муфты, породив обширное семейство электронно-управляемых систем. Причем скорость их реагирования позволяет столь тонко дозировать тягу на половинках дифференциала, что автомобиль способен мгновенно приспосабливаться к меняющимся условиям движения. Для межосевого дифференциала это дает возможность перебрасывать часть момента с оси на ось для уверенного трогания или придания автомобилю большей заднеприводности в повороте. Межколесные получили ещё больше полномочий – теперь они могут даже корректировать курс на ходу.

Подобные системы установлены в трансмиссиях заряженных версий М BMW X5 и X6. Помимо регулируемого несимметричного межосевого (40 на 60% в спокойном режиме), в заднем мосту здесь установлен активный дифференциал DPC с двумя пакетами фрикционов и двумя планетарными механизмами. В повороте фрикционы внешнего колеса сжимаются, увеличивая тягу на нём. Вкупе с перераспределением момента в пользу задних колёс это даёт сильный эффект доворота машины без поворота руля. Разумеется, комфортность и универсальность такой системы полностью зависит от тонкостей прописанных программ, но и открывает перед владельцем даже некоторую возможность индивидуальной настройки персонального автомобиля в сторону зажигательности или, наоборот, безопасности.

Наряду с подобными устройствами те же функции могут быть с успехом реализованы штатной противобуксовочной системой, тормозящей свободное колесо и через стандартный свободный дифференциал отсылающей момент к противоположному. По сути, это типовая работа системы стабилизации ESP, перепрограммированная для условий плохой дороги и низких скоростей. И здесь главное – быстродействие, а также точность программы. Подобные «псевдоблоки» способны даже кроссоверам придать достаточно высокую проходимость. К примеру, работу системы контроля тяги ETC стандартного М-класса на бездорожье можно отличить от честно заблокированного аналога со внедорожным пакетом лишь по треску насоса ABS. Разумеется, для длительных силовых упражнений такой вариант не слишком хорош – немного теряется тяга, насос ABS перегревается, да и колодки изнашиваются, но эпизодическое бездорожье подобная электроника побеждает триумфально. Поскольку эффективность подобных систем с годами растёт, а стоимость падает, они всё больше вытесняют с рынка иные, механически более сложные устройства. Последним приходится довольствоваться нишей автоспорта или полноценных внедорожников.

Сегодня процессы самоблокировки в большинстве дифференциалов столь скоротечны и плавны, что зачастую даже продвинутый водитель не в состоянии отличить, сработал у него самоблок, принудительная блокировка или это электроника стабилизации помогла не буксовать. Будущее систем перераспределения тяги в поголовном господстве противобуксовочных систем для массового автомобиля и полноценных «железных» блокировок для настоящего, бескомпромиссного офф-роуда.

Текст Евгений Хапов

Блокировка дифференциалов автомобиля. Виды блокировок

« Назад

Блокировка дифференциалов автомобиля. Дифференциал повышенного трения («Квайфа»)  01.02.2019 08:16

   Дифференциал автомобиля — устройство, распределяющее крутящий момент с ведущего вала на правое и левое ведущие колеса одной оси (межколесный дифференциал) или передающее момент с двигателя на переднюю или заднюю ось ( межосевой  дифференциал). Это чисто механическое устройство отличается простотой (обычно в нем всего четыре конических шестерни), компактностью и полностью соответствует своему названию: если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал  делит крутящий момент в фиксированном соотношении (обычно 50:50) и никак не препятствует вращению выходных валов с разной скоростью. 

 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. 

Выходом из подобной ситуации стало использование автоматического дифференциала повышенного трения . Автором этой конструкции является англичание Rod Quaife. 

Конструкция дифференциала представляет собой планетарный редуктор, состоящий из червячных шестерен: ведомых (полуосевых) и ведущих (сателлитов). Оси сателлитов параллельны полуосям , а сами 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 полуосей. 

Когда одно из колес (напрмер, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 1 вращается медленнее корпуса дифференциала
и поворачивает входящий с ней в зацепление червячный сателлит 2 . Он передает движение парному с ним сателлиту 3 из левого ряда, а тот — на левую полуосевую шестерню 4. 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 1, 4 и сателлиты 2, 3 торцами к корпусу и крышке диференциала. Сателлиты 2 и 3 также прижимаются к поверхностям отверстий, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку полуосей. Степень блокировки определяется коэффициентом блокировки . 

Основными характеристиками самоблокирующего дифференциала являются: коэффициент блокировки (%)  и величина преднатяга (кг).

 Кооффициент бокировки дифференциала (КБД) — это отношение между моментами на отстающем и забегающем колесе. КБД выражается в проценте — от 0 до 100%. Коэффициент блокировки определяется углом наклона зуба червячного сателлита. Обычно — 24 градуса.  Настоящий фирменный «Квайф» имеет угол наклона зуба сателлитов 36 градусов. Стопроцентым КБД обладают две сваренные между собой полуоси ведущего моста.

Преднатяг задается установкой пакета специальных пружинных шайб , что  обеспечивает предварительный «распор» шестеренок внутри блокировки. Набор шайб в пакете обычно равен 1 см в сложенном состоянии. Шайбы имеют различную толщину для возможности подбора и регулировки момента преднатяга. Ресурсным преднатягом является натяг до 5 кг, т.к. шайбы при таком натяге не сдавлены до полоского состояния.  Блокировка с таким натягом может критично не терять свих свойств 3…4 года. Любая натяжная блокировка теряет до 1 кг натяга в первые 2 месяца эксплуатации. По рекомендациям специалистов, величина преднатяга переднего винтового самоблокирующегося дифференциала не должна превышать 5,0 кг, а заднего — 7,0 кг. Если блокировка имеет максимальное значение преднатяга 8-9 кг, то шайбы в пакете будут сжаты до плоского состояния, что приведет к потере пружинных свойств пакета.   

Преднатяг – это компромисс между комфортом езды и тяговыми качествами авто. Чем больше величина преднатяга, тем раньше и резче срабатывает блокировка, и это хорошо на бездорожье, но может быть опасно при обычных условиях движения. Особенно это важно при установке «самоблока» в передний мост, поскольку может привести к нежелательному рывку на руле. Вавод таков:  много ездите по бездорожью, вам важно раннее срабатывание блокировки – выбирайте большой предварительный натяг, большую часть времени катаетесь по нормальным дорогам – подойдут блокировки с меньшим значением.

 

Основные достоинства самоблокирующегося дифференциала «Квайфа» 

 

  • позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес авто
  • повышает проходимость и управляемость авто при при движении на дорогах с разным покрытием
  • улучшает динамику разгона авто на дорогах с любым покрытием
  • не требует специальных усилий от водителя (включение самоблока происходит автоматически)
  • взаимозаменяем со стандартными дифференциалами
  • полной блокировки не наступает, что исключает поломку полуосей
  • разблокируется при сбросе газа

Винтовые самоблокирующиеся дифференциалы наиболее пригодны для использования на обычном автомобиле. Они надежны (сопоставимы по ресурсу с КПП), имеют наиболее сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке.

 

Кулачковый дифференциал повышенного трения

На чтение 19 мин. Просмотров 125 Обновлено

Для повышения проходимости на некоторых ТС устанавливают самоблокирующиеся дифференциалы, которые обеспечивают передачу большего вращающего момента на колесо, имеющее лучшее сцепление с опорной поверхностью и вращающееся с меньшей угловой скоростью (отстающее колесо), по сравнению с колесом, находящимся на участке с недостаточными высокими сцепными качествами и вращающимся с большей угловой скоростью (забегающее колесо). Таким образом, суммарная сила тяги обоих колес увеличивается. Отношение момента на отстающем колесе Мот к моменту на забегающем колесе Мзаб называется коэффициентом блокировки (Коб = Мот/Мзаб).

Оптимальный коэффициент блокировки определяется отношением максимального и минимального коэффициентов сцепления, которое для наиболее характерных условий движения находится в пределах 3… 5.

Из большого числа разных по принципу действия самоблокирующихся дифференциалов наиболее широко используются дифференциалы повышенного трения — конические и кулачковые, а также механизмы типа муфт свободного хода. Например, на многоосных полноприводных колесных машинах на первом и втором мостах (ведущих, с управляемыми колесами) установлены межколесные конические дифференциалы повышенного трения, а на третьем и четвертом ведущих мостах — механизмы типа муфт свободного хода. Последние могут быть применены в редукторах между первым и вторым мостами, а также между третьим и четвертым.

Рис. Межколесный дифференциал передних центральных редукторов:
1 — ведомая коническая шестерня; 2 — опорная шайба; 3 — сателлит; 4 — крестовина; 5 — вкладыш; 6 — полуосевые шестерни; 7 — пружина; 8 — корпус дифференциала

Далее приведено описание устройств и работы указанных механизмов.

Дифференциал передних центральных редукторов автомобиля относится к дифференциалам повышенного трения. Вращающий момент от ведомой конической шестерни 1 передается через корпус 8 дифференциала на крестовину 4. Работает этот дифференциал так же, как и обычный конический, однако он обеспечивает большее перераспределение вращающего момента на полуосях. Это происходит вследствие значительного увеличения среднего диаметра опорных шайб 2, сателлитов 3 и наличия пружин 7, постоянно поджимающих сателлиты к неподвижным относительно корпуса дифференциала вкладышам 5. Осевое усилие на сателлите, возникающее в результате зацепления его с полуосевыми шестернями 6, суммируется с усилием пружины, и на поверхностях опорной шайбы возникает повышенный момент трения. Если одно колесо попадает на скользкую дорогу или лед, а второе находится на хорошей дороге, то на последнем колесе будет возникать вращающий момент, равный сумме вращающего момента колеса, стоящего на скользкой дороге, и момента трения, возникающего внутри дифференциала. Это обстоятельство способствует повышению проходимости автомобиля.

Каждая пружина сателлитов сжата под усилием 1,7 кН (170 кгс), поэтому в целях безопасности разбирать и собирать дифференциал повышенного трения необходимо в специальном приспособлении.

Дифференциал задних центральных редукторов автомобиля относится к самоблокирующимся дифференциалам, работающим по принципу муфты свободного хода.

Вращающий момент от ведомой конической шестерни 1 передается через корпус 4 дифференциала на ведущую муфту 3.

Ведущая муфта имеет прямоугольные зубья, расположенные по наружному диаметру, и трапециевидные зубья, расположенные по внутреннему диаметру торца муфты. Вращающий момент от ведущей муфты передается на две полумуфты 5, на торце которых также имеется по два ряда зубьев — наружный и внутренний. Наружный ряд зубьев полумуфты силовой; зубья этого ряда зацепляются с аналогичными зубьями ведущей муфты. Внутренний ряд зубьев полумуфты имеет специальный профиль: эти зубья служат для отключения полумуфты от ведущей муфты. На наружном диаметре внутреннего ряда зубьев полумуфты установлено разрезное распорное кольцо 9, обеспечивающее бесшумную работу дифференциала. От каждой полумуфты вращающий момент передается через эвольвентные шлицы на полуосевую шестерню 6 и полуось автомобиля. Внутри ведущей муфты установлено центральное кольцо 10, которое удерживается от осевого перемещения стопорным кольцом 11.

Рис. Межколесный дифференциал задних центральных редукторов:
1 — ведомая коническая шестерня; 2 — шпонка; 3 — ведущая муфта; 4 — корпус дифференциала; 5 — полумуфта; 6 — полуосевая шестерня; 7 — пружина; 8 — стакан пружины; 9 — разрезное распорное кольцо; 10 — центральное кольцо; 11 — стопорное кольцо; 12 — дистанционная втулка

На обоих торцах центрального кольца имеются расположенные друг против друга зубья специального профиля. Во впадины между этими зубьями входят зубья внутреннего ряда полумуфт, а также зубья разрезных колец. Зубья центрального кольца, взаимодействуя с зубьями полумуфты, в определенных условиях способствуют выведению полумуфты 5 из зацепления с ведущей муфтой 3.

Шпонка 2, установленная в ведущей муфте, препятствует проворачиванию разрезного распорного кольца, которое удерживает полумуфту в отключенном положении.

Полумуфты постоянно поджимаются к ведущей муфте с помощью спиральных пружин 7, опирающихся крайними витками на полуосевые шестерни и на полумуфты через стаканы 8. Между полуосевыми шестернями установлена дистанционная втулка 12, предохраняющая от смещения полуосевые шестерни при установке полуосей.

При движении автомобиля по прямой ровной дороге дифференциал не работает: заблокированы все детали дифференциала и полуоси вращаются как единое целое со скоростью ведомой конической шестерни.

При движении по бездорожью раздельное вращение колес (одного моста) исключено, оба колеса принудительно вращаются с одинаковой частотой, что увеличивает общую тягу и улучшает проходимость автомобиля.

При повороте автомобиля забегающее колесо стремится вращаться быстрее ведомой конической шестерни и ведущей муфты. При этом полумуфта забегающего колеса, опираясь своими профильными зубьями на зубья центрального кольца, отходит от ведущей муфты и выключается. Разрезное распорное кольцо, находящееся на полумуфте, вращается вместе с ней до тех пор, пока не упрется краем выреза в шпонку, сидящую в ведущей муфте. В этот момент торцы зубьев разрезного распорного кольца установятся против торцов зубьев центрального кольца и будут удерживать полумуфту от включения. На протяжении всего поворота забегающая полумуфта выключена и не передает на полуось вращающий момент. Усилие будет передаваться только на полумуфту, соединенную с ведущей муфтой.

При повороте на скользких дорогах полумуфта забегающего колеса может не отключаться. Поворот при этом происходит вследствие проскальзывания отстающего колеса.

При выходе автомобиля из поворота угловые скорости забегающей и отстающей полумуфт выравниваются. Разрезное распорное кольцо при этом несколько отходит назад, зубья его сходят с зубьев центрального кольца, и полумуфта под действием сжатой пружины входит в зацепление с ведущей муфтой. При движении автомобиля по инерции с поворотом отключается не забегающая муфта, а отстающая, так как в этом случае ведущим элементом является не корпус дифференциала, а забегающее колесо.

При движении автомобиля назад по прямой дифференциал работает так же, как и при движении вперед, но в этом случае прижаты противоположные боковые стороны ведущих зубьев ведущей муфты и полумуфты.

Работа дифференциала на поворотах при движении автомобиля назад не отличается от работы дифференциала на поворотах при движении вперед.

Для изготовления шестерен главных передач, шестерен и крестовин дифференциалов применяются хромистые и хромоникелевые стали. Корпуса дифференциалов, картеры главных передач, балки ведущих мостов изготавливают из ковкого чугуна и углеродистой стали, полуоси — из хромистой, хромокремнемарганцевой и хромоникелевольфрамовой сталей.

В настоящее время для распределения моментов в требуемом соотношении между выходными валами (в ведущих мостах и раздаточных коробках) находят применение различные механизмы, в частности вязкостные муфты, героторные механизмы, дифференциалы повышенного трения, «Квайф», «Торсен» (трех типов) и др.

Механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля, называется дифференциалом. Дифференциал служит для обеспечения ведущим мостам разной скорости вращения при движении автомобиля по неровным дорогам и на поворотах.

Разная скорость вращения ведущим колесам, проходящим разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их качения без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топлива и износ шин. В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы дифференциалов (рисунок 1).

Рисунок 1 — Типы дифференциалов, классифицированных по различным признакам

Дифференциал, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами автомобиля, называется межколесным.

Дифференциал, который распределяет крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля, называется межосевым.

На большинстве автомобилей применяют конические дифференциалы, симметричные и малого трения.

Симметричный дифференциал распределяет поровну крутящий момент. Его передаточное число равно единице (uД = 1), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 (рисунок 2, а, б) имеют одинаковые диаметры и равное число зубьев. Симметричные дифференциалы применяются на автомобилях обычно в качестве межколесных и реже — межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент поровну между ведущими мостами.

Рисунок 2 — Кинематические схемы шестеренных дифференциалов

а, б — симметричных; в, г — несимметричных; 1 — корпус, 2 — сателлит; 3, 4 — шестерни

Несимметричный дифференциал распределяет не поровну крутящий момент. Его передаточное число не равно единице, но постоянно (uД ≠ 1 = const), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 имеют неодинаковые диаметры и разное число зубьев. Несимметричные дифференциалы применяют, как правило, в качестве межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент пропорционально нагрузкам, приходящимся на ведущие мосты.

Межколесный конический симметричный дифференциал (см. рисунок 2, а) состоит из корпуса 1, сателлитов 2, полуосевых шестерен 3 и 4, которые соединены полуосями с ведущими колесами автомобиля. Дифференциал легкового автомобиля имеет два свободно вращающихся сателлита, установленных на оси, закрепленной в корпусе дифференциала, а у грузового автомобиля — четыре сателлита, размещенных на шипах крестовины, также закрепленной в корпусе дифференциала.

Принцип работы дифференциала

Работу дифференциала при движении автомобиля поясняет рисунок 3.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге (рисунок 3, а) ведущие колеса одного моста проходят одинаковые пути, встречают одинаковое сопротивление движению и вращаются с одной и той же скоростью. При этом корпус дифференциала, сателлиты и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. В этом случае сателлиты 3 не вращаются вокруг своих осей, заклинивают полуосевые шестерни 4 и на оба ведущих колеса передаются одинаковые крутящие моменты.

Рисунок 3 — Работа дифференциала при движении автомобиля

а — по прямой; б — на повороте; 1, 4 — шестерни; 2 — корпус; 3 — сателлит; 5 — полуось

При повороте автомобиля (рисунок 3, б) внутреннее по отношению к центру поворота колесо встречает большее сопротивление движению, чем наружное колеса, вращается медленнее, и вместе с ним замедляет свое вращение полуосевая шестерня внутреннего колеса. При этом сателлиты 3 начинают вращаться вокруг своих осей и ускоряют вращение полуосевой шестерни наружного колеса. В результате ведущие колеса вращаются с разными скоростями, что и необходимо при движении на повороте.

При движении автомобиля по неровной дороге ведущие колеса также встречают различные сопротивления и проходят разные пути. В соответствии с этим дифференциал обеспечивает им разную скорость вращения и качения без проскальзывания и буксования.

Одновременно с изменением скоростей вращения происходит изменение крутящего момента на ведущих колесах. При этом крутящий момент уменьшается на колесе, вращающемся с большей скоростью. Так как симметричный дифференциал распределяет крутящий момент на ведущих колесах поровну, то в этом случае на колесе с меньшей скоростью вращения момент тоже уменьшается и становится равным моменту на колесе с большей скоростью вращения. В результате суммарный крутящий момент и тяговая сила на ведущих колесах падают, а тяговые свойства и проходимость автомобиля ухудшаются.

Особенно это проявляется, когда одно из ведущих колес попадает на скользкий участок дороги, а другое находится на твердой сухой дороге. Если суммарного крутящего момента будет недостаточно для движения автомобиля, то автомобиль остановится. При этом колесо на сухой твердой дороге будет неподвижным, а колесо на скользкой дороге — буксовать.

Для устранения этого недостатка применяют принудительную блокировку (выключение) дифференциала, жестко соединяя одну из полуосей с корпусом дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесу с лучшим сцеплением, увеличивается. В результате создается большая суммарная тяговая сила на обоих ведущих колесах автомобиля. При этом суммарная тяговая сила увеличивается на 20. 25% во время движения в реальных дорожных условиях.

Конический симметричный дифференциал является дифференциалом малого трения, так как имеет небольшое внутреннее трение.

Трение в дифференциале повышает проходимость автомобиля, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший — на буксующее, что может предотвратить буксование. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах достигает максимального значения.

Однако в дифференциале малого трения увеличение суммарной тяговой силы на ведущих колесах составляет всего 4. 6%, что также не способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля.

Конический симметричный дифференциал малого трения прост по конструкции, имеет небольшие размеры и массу, высокие КПД и надежность. Он обеспечивает хорошие управляемость и устойчивость, уменьшает изнашивание шин и расход топлива. Этот дифференциал также называется простым дифференциалом.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между главными передачами ведущих мостов многоприводных автомобилей. Дифференциал устанавливается в раздаточной коробке или в приводе главных передач. Межосевой дифференциал исключает циркуляцию мощности в трансмиссии автомобиля, которая очень сильно нагружает трансмиссию, особенно при движении по ровной дороге. В качестве межосевых на автомобилях применяются и конические, и цилиндрически дифференциалы.

Кулачковые дифференциалы

Кулачковые (сухарные) дифференциалы могут быть с горизонтальным (рисунок 4, а) или радиальным (рисунок 4, б) расположением сухарей. Сухари 3 размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы 2 корпуса 1 дифференциала между полуосевыми звездочками 4 и 5, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль сателлитов.

Рисунок 4 — Кинематические схемы кулачковых (а, б) и червячных (в, г) дифференциалов

1 — корпус, 2 — обойма, 3 — сухарь; 4, 5 — звездочки; 6, 8 — червяки; 7 — сателлит; 9, 10 — шестерни

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге сухари неподвижны относительно обоймы и полуосевых звездочек. Своими концами они упираются в профилированные кулачки полуосевых звездочек и расклинивают их. Все детали дифференциала вращаются как одно целое, и оба ведущих колеса автомобиля вращаются с одинаковыми скоростями.

При движении автомобиля на повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ведущим колесам автомобиля разную скорость вращения без проскальзывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повышенного трения, так как имеют значительное внутреннее трение, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее колесо. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля достигает максимального значения. Так, за счет повышенного внутреннего трения суммарная тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 10. 15%, что способствует повышению тяговых свойств и проходимость автомобиля. Кулачковые дифференциалы относительно просты по конструкции и имеют небольшую массу. Они широко применяются на автомобилях повышенной и высокой проходимости.

Червячные дифференциалы

Червячные дифференциалы могут быть с сателлитами или без сателлитов. В червячном дифференциале с сателлитами (рисунок 4, в) крутящий момент от корпуса 1 дифференциала через червячные сателлиты 7 и червяки 6 и 8 передается полуосевым червячным шестерням 9 и 10, которые установлены на шлицах полуосей, связанных с ведущими колесами автомобиля.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге корпус, сателлиты, червяки и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. При движении автомобиля на повороте или по неровностям дороги разная скорость вращения ведущих колес обеспечивается за счет относительного вращения сателлитов, червяков и полуосевых шестерен.

В червячном дифференциале без сателлитов (рисунок 4, г) полуосевые червячные шестерни 9 и 10 находятся в зацеплении с червяками 6 и 8, которые находятся также в зацеплении между собой. Крутящий момент от корпуса 1 дифференциала передается полуосевым шестерням 9 и 10 через червяки.

Червячные дифференциалы обладают повышенным внутренним трением, которое увеличивает суммарную тяговую силу на ведущих колесах автомобиля на 10. 15%. Это способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля. Однако червячные дифференциалы наиболее сложные по конструкции. Они самые дорогостоящие из всех дифференциалов, так как их сателлиты и полуосевые шестерни изготавливают из оловянистой бронзы. В связи с этим в настоящее время червячные дифференциалы на автомобилях применяются очень редко.

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.

Установка дифференциала повышенного трения | Журнал Кузов

При повороте внешнее колесо автомобиля проходит более длинную дугу, чем внутреннее. Таким образом при вращении ведущих колес с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, что негативно сказывается на управляемости и сильно повышает износ шин. Именно поэтому в конструкции привода автомобилей применяют дифференциал: он позволяет ведущим колесам вращаться с разными угловыми скоростями.

Однако обычный дифференциал (его также называют «свободный») отлично выполняет свое назначение лишь до тех пор, пока ведущие колеса неразрывно связаны с дорогой. Между тем, при прохождении поворота автомобиль кренится на внешнюю сторону, и с внутренней стороны происходит ослабление сцепления колес с дорогой. Они «вывешиваются» из-за перераспределения веса. В таких случаях, когда одно из колес оказывается в воздухе, или, например, на льду, крутится именно это колесо, в то время как другое, твердо стоящее на земле, теряет всякую силу, вплоть до полной остановки колеса. Это можно наблюдать на застрявшей в грязи машине, когда одно колесо прокручивается, а другое стоит на месте.

Для снижения пробуксовки свободного колеса применяются различные устройства с общим названием дифференциал повышенного трения (дословно с английского limited-slip differential — LSD — дифференциал с ограниченным проскальзыванием).

В конструкции LSD предусмотрена блокировка, допускающая небольшую разницу в скорости вращения валов, но срабатывающая в случае большой диспропорции между ними. В автомобилях такие дифференциалы с блокировкой используются в двух основных случаях: если это внедорожник, или если это спортивный автомобиль с двигателем, обеспечивающим чрезмерный крутящий момент. В первом случае блокировка срабатывает, чтобы автомобиль не застревал, а во втором — чтобы оба колеса одновременно вращались на асфальте при резком разгоне, торможении или при возникновении заноса, что сильно повышает устойчивость автомобиля.

После срабатывания блокировки крутящий момент передается на оба колеса в равной пропорции. Это продолжается либо до восстановления контакта с дорогой обоими колесами, либо до полной потери сцепления с поверхностью.

Обеспечивая блокировку при ускорении и торможении, дифференциал повышенного терния работает как обычный при отсутствии передаваемого двигателем момента.

Дифференциал располагается:

— на автомобилях с одной ведущей осью — на ведущей оси,

— на автомобилях со сдвоенной ведущей осью — два дифференциала, по одному на каждой оси,

— на автомобилях с подключаемым полным приводом — по одному дифференциалу на каждой оси,

— на автомобилях с постоянным полным приводом — три дифференциала: по одному на каждой оси (межколесный), плюс один распределяет крутящий момент между осями (межосевой),

— при трех или четырех ведущих мостах (колесная формула 6×6 или 8×8) добавляется еще один дифференциал.

Многие производители дифференциалов повышенного трения делят свою продукцию в соответствии с режимом работы на 1 way, 1.5 way и 2 way. LSD 1 way означает, что блокировка дифференциала происходит только при ускорении. Дифференциал с индексом 2 way блокируется как при ускорении, так и при торможении. LSD 1.5 way, также как и 2 way, блокируется и при ускорении, и при замедлении, но блокировка при замедлении имеет более «мягкий» характер.

Таким образом применение LSD типа 1.5 way целесообразно на автомобилях, использующихся на дорогах общего пользования. Более мягкая блокировка при торможении позволяет плавно «смещать» автомобиль в повороте при замедлении. Применение варианта 2 way обеспечивает оптимальную блокировку и при ускорении, и при замедлении. Основное применение LSD 2 way находит в автоспорте.

В автоспортивных соревнованиях, как известно, выигрывают те пилоты, которые теряют меньше времени на прохождение поворотов, именно поэтому так много гоночных команд и инженеров делают все возможное для увеличения скорости их прохождения.

Игорь Мосин, владелец и пилот заднеприводного автомобиля Toyota Chaser, поделился с нами опытом установки LSD на свой автомобиль.

Цель установки LSD — участие в соревнованиях по дрифтингу (управление автомобилем в управляемом заносе), а дрифт без блокировки дифференциала невозможен.

Для наглядности наше описание снабжено детальными фотографиями.

Для выполнения работ требуется набор инструментов и приспособлений:

— домкрат,

— подставки под автомобиль для безопасности,

— вороток 1/2,

— гаечные ключи 10, 12, 14, 17,

— аэрозоль WD-40,

— герметик,

— клей для резьбовых соединений,

— обезжириватель,

— кувалда,

— молоток,

— тиски,

— трещотка 1/2,

— набор головок на 12, 14, 17,19,30,

— шестигранники на 10, 12

— отвертки прямой шлиц и крест,

— зубило,

— динамометрический ключ,

— шприц для заливки масла.

Загоняем автомобиль на яму или подъемник.

Перед началом работ обязательно слейте масло из картера редуктора.

Внимание! Будьте осторожны! Масло может быть горячим.

Снимаем заднюю часть выхлопа.

Затягиваем рычаг стояночного тормоза.

После этого откручиваем приводные валы от редуктора, с помощью шестигранника на 8.

Внимание! Рекомендуется нанести установочные метки на приводные валы и на выходной вал редуктора.

Для нанесения меток нельзя использовать острые предметы.

Чтобы не повредить приводные валы, прикрепите их проволокой к кузову автомобиля.

Откручиваем карданный вал от редуктора, с помощью двух ключей на 14.

Внимание! Рекомендуется нанести установочные метки на фланцы карданного вала.

Для нанесения меток нельзя использовать острые предметы.

Обязательно прикрепите карданный вал проволокой к кузову автомобиля.

Если вы выполняете работы в одиночку, подставьте домкрат под редуктор.

Теперь можно откручивать болты крепления редуктора.

Общий вид днища автомобиля без редуктора.

Теперь кладем редуктор на верстак или на какую-нибудь другую удобную для работы поверхность.

Берем молоток и кувалду и аккуратно выбиваем осевые валы (в простонародье их также называют «ушами») из редуктора.

Чтобы открутить гайку хвостовика, сам фланец хвостовика нужно заблокировать. Для этого можно использовать специальный съемник, а можно изготовить съемник самим.

Съемник можно изготовить из квадратного профиля 1.5-2 см шириной и длинной 50-70 см (купить такой профиль можно на строительном рынке). Просверливаем в профиле два отверстия так, чтобы расстояние между ними совпадало с расстоянием между отверстиями на фланце хвостовика.

Внимание! Диаметр отверстий также должен совпадать.

Потом подбираем болт и гайку нужной длинны, вставляем их в отверстия, фиксируем. И можно откручивать гайку фланца хвостовика.

Берем наш съемник и длинный вороток с головкой на 30 и откручиваем гайку.

Берем трещотку и головку на 14 и откручиваем заднюю крышку редуктора.

Так выглядит «свободный» дифференциал, установленный в редукторе с завода.

На редукторе расположены пять стопорных пластин. Чтобы снять шестерню главной пары, нам нужно отогнуть эти пластины и открутить болты.

Внимание! Стопорные пластины можно выбросить, так как на LSD не предусмотрены места для их установки. Их роль выполняет клей для резьбовых соединений.

Еще раз используем наш съемник, чтобы заблокировать фланец хвостовика.

После этого большим воротком с головкой на 14 ослабляем болты шестерни главной пары, не выкручивая их полностью. Их в данном случае 10 штук.

Болты шестерни главной пары откручены, но еще не сняты.

Берем головку на 17 и большим воротком снимаем болты крепления дифференциала. Они держат всю конструкцию в сборе.

Теперь нужно снять сам фланец хвостовика. Для этого используем съемник подшипников, который можно приобрести в любом авто магазине.

Снимаем фланец хвостовика. Таким образом в редукторе остается только шкив главной пары.

Старый «свободный» дифференциал снят.

На фото дифференциал повышенного трения LSD 2 way, который и предстоит установить.

Снимаем со старого дифференциала шестерню главной пары, обезжириваем ее и 10 болтов ее крепления. И одеваем ее на наш LSD. Нанеся клей для резьбовых соединений, наживляем болты крепления шестерни.

Внимание! Болты при этом только наживляем, но не затягиваем. Клей для резьбовых соединений обязателен!

Так выглядит дифференциал LSD вместе с шестерней главной пары.

Вставляем его в корпус редуктора.

Перед тем, как закручивать болты шестерни главной пары, фиксируем сам LSD в корпусе четырьмя болтами на 17.

Одеваем хвостовик на шкив главной пары.

Накручиваем гайку хвостовика.

Внимание! Рекомендуется не использовать старую гайку, а установить новую.

Берем съемник, фиксируем им фланец хвостовика и последовательно затягиваем динамометрическим ключом болты крепления шестерни главной пары.

Рекомендуемый момент затяжки 96-100 Нм.

Внимание! Рекомендуется помечать уже затянутые болты.


Теперь аккуратно, с помощью кувалды, вбиваем осевые валы обратно в редуктор.

Ставим на место крышку редуктора.

Предварительно убираем с нее старый герметик, обезжириваем ее и наносим новый герметик.

Прикручиваем болты.

Получаем редуктор с LSD в сборе.

Теперь нам предстоит установить редуктор на автомобиль.

Внимание! Работы по установке редуктора рекомендуется производить вдвоем.

Установка производится в порядке, обратном снятию.

Перед установкой карданного вала затягиваем гайку фланца хвостовика и контрим ее молотком и зубилом.

При установке приводных валов и карданного вала используйте установочные метки.

Прикручиваем на место привода, карданный вал, глушитель.

Внимание! Не забудьте залить в редуктор новое масло!

Это должно быть специальное трансмиссионное масло для LSD.

В данном случае используется масло вязкостью 85W90.

Для заливки масла можно использовать специальный шприц.

Масло заливаем до уровня заливного отверстия.

Готово! Можно ехать на дрифтинг!

Рекомендованные статьи

LSD дифференциал — что это, для чего нужен и как работает — TopWay.su

LSD дифференциал — что это, как работает и какую помощь может оказать на бездорожье? Дифференциал повышенного трения LSD работает также, как и аналогичные автоматические неполные блокировки. Он срабатывает в тех случаях, когда колеса на одной оси начинают крутиться со слишком разной по отношению друг к другу скоростью. Чаще всего LSD дифференциал ставят на внедорожники и спортивные автомобили, но считать его 100% блокировкой от застревания в грязи или диагонального вывешивания ошибочно.

LSD дифференциал — что это такое

Как уже было сказано выше, дифференциал повышенного трения LSD не обеспечивает полной блокировки, допуская определенную разницу между скоростями вращения валов. Он срабатывает лишь в том случае, когда разница ощутима. Выше уже было сказано, что LSD часто ставят в различные автомобили: как в спортивные, так и во внедорожники
В пример можно привести LSD дифференциал Toyota — в определенный момент блокировка срабатывает и крутящий момент обеих валов сравнивается, становится одинаковым. Равные пропорции всё равно дают возможность завязшему колесу прокручиваться, но то колесо, которое имеет хорошее сцепление, тоже начинает крутиться и джип выезжает с засады на нормальное место (во многих, но далеко не во всех случаях).

Как работает LSD дифференциал и какие типы бывают
Классический — дифференциал чувствителен к разнице скоростей между валами, блокируя при определенном моменте. Это классическая блокировка, аналогичная вискомуфте. Применяется всё чаще, особенно во внедорожниках, так как лёгок в обслуживании и крайне прост по своей конструкции и принципу действия;

Традиционный — дифференциал срабатывает при разнице между передачей крутящего момента. Его уже почти никуда не устанавливают, встречается только на старых авто и то, чаще в нерабочем или полумертвом состоянии. Дифференциал LSD такого типа можно отнести к червячному типу, он блокирует автоматом при определенной разнице между КМ самого дифференциала и, непосредственно приводного вала.

Классический задний дифференциал LSD очень популярен, но на многих старых машинах доведен до ужасного состояния. В новые его тоже периодически устанавливают, но, как уже говорилось выше, его эффективность в серьезной грязи не очень высока. Многое зависит от прокладки между сиденьем и рулем, поэтому в умелых руках автомобиль лишь с такой блокировкой тоже способен на небольшие подвиги, но заменить 100% блокировку он не способен.

Также начинающие джиперы часто интересуются, как определить LSD дифференциал — делается это очень просто: задняя сторона машины домкратиться так, чтобы колеса отрывались от земли. Передняя часть авто при этом стоит на земле (не забывайте ставить под колеса противооткаты и держать авто на передаче в момент подъема). Колесо, которое оказывается в воздухе, можно попробовать покрутить. Если второе колесо крутится в ту же сторону, то у вас установлен LSD. Если второе колесо начинает крутиться в другую сторону, то в мосту или ничего нет, или дифференциал с блокировкой сломан и не функционирует. Также определить наличие или отсутствие LSD в мосту можно по наклейкам на самом узле или на арке водительской двери, но как показывает практика, чаще всего на старых авто такие наклейки не сохраняются.

Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением

Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (также: дифференциал ограниченного проскальзывания (LSD), дифференциал повышенного трения, самоблокирующийся дифференциал) — это дифференциал, механика работы которого за счёт конструктивно заложенного повышенного внутреннего сопротивления между некоторыми вращающимися деталями позволяет такому дифференциалу без каких-либо управляющих воздействий извне выравнивать самостоятельно угловые скорости ведущего и ведомых звеньев вплоть до полной их взаимной блокировки и превращения всего дифференциала в прямую передачу.

Следует иметь в виду, что в англоязычной литературе данные дифференциалы обозначаются как «LSD (Limited-Slip Differential)», т.е. дифференциал ограниченного проскальзывания, и данный термин не определяет физического принципа работы устройства, наличия управления им и т.д. Имеет значение лишь сама функция блокировки неконтролируемой разницы в угловых скоростях приводов («проскальзывания»). «Ограниченность проскальзывания» подразумевает некий заданный предел разницы угловых скоростей, при превышении которого начинает срабатывать блокировка.

Содержание

Преимущества

Основное преимущество дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением (далее — ДПВС) можно увидеть, рассмотрев случай с обычным (или «открытым») дифференциалом, у которого одно колесо вообще не имеет контакта с дорогой. В этом случае второе колесо, контактирующее с дорогой, будет оставаться неподвижным, и первое, не контактирующее с дорогой колесо, будет вращаться свободно — передаваемый крутящий момент будет равным на обоих колёсах, но не будет превышать порогового значения момента, необходимого для движения транспортного средства, и поэтому транспортное средство будет оставаться неподвижным. В обычных автомобилях, движущихся по асфальтовым дорогам, такая ситуация маловероятна, и поэтому для таких автомобилей обычный дифференциал вполне подойдёт. При вождении в более сложных условиях, например, при движении в грязи или по бездорожью, подобные ситуации случаются, и наличие дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением позволяет не останавливать движение. За счёт ограничения разницы в угловых скоростях колёс полезный момент передаётся до тех пор, пока хотя бы одно из колёс имеет сцепление с дорогой.

Коэффициент блокировки

Коэффициент блокировки есть важнейшее оценочное свойство любого ДПВС. В информационных материалах о ДПВС этот коэффициент может выражаться двояко и несколько отличаться по смыслу толкования, хотя в обоих случаях подразумевать одно и то же, только с разных точек зрения.

В иностранной технической литературе КБ обычно выражается посредством процентного значения в десятках процентов в диапазоне от 20 % и выше. Цифра обозначает покрываемую конкретным ДПВС ширину диапазона относительного распределения крутящего момента между колёсами/осями от заложенного в дифференциала статического (с поправкой на его возможную несимметричность) до максимального уровня в 100/0, в пределах которого ДПВС может обеспечить взаимную блокировку. Данное определение подпадает под англоязычный термин Locking Effect («блокировочный эффект»). В русскоязычной технической литературе КБ выражается через число от 2 и выше (обычно, без десятичных дробей), обозначающее максимально возможную разницу в крутящих моментах (разницу в силе тяги) на колёсах/осях, в пределах которой данный ДПВС может обеспечить их взаимную блокировку. Данное определение КБ соответствует английскому термину Torque Bias («сдвиг момента»).

Показано соотношение между КБ в числовом и процентном значениях

Хотя оба понятия КБ предполагают под собой разные формулы подсчёта, абсолютно любой ДПВС может быть корректно оценён любым из них. При этом, каждое из двух значений КБ можно соотнести с общим оценочным показателем, а между обеими значениями всегда имеется взаимооднозначное соответствие. Так, например, значение КБ=50 % и КБ=3 означает в обоих случаях одно и то же: что ДПВС с указанными КБ допускает перераспределение крутящего момента между колёсами/осями в соотношении не более чем 75/25, что с одной стороны даёт 50 % полного диапазона возможного перераспределения эффективно используемого крутящего момента (75-25=50), а с другой стороны даёт 3-х кратную разницы в возможной силе тяги (75/25=3). Числовое (не процентное) значение КБ, возможно, здесь более интуитивно понятно, тем более, что помимо своего основного смысла, оно предполагает аналогичную разницу в допустимой силе сцепления колёс/осей с поверхностью, что в том же случае КБ=3 означает, что максимально эффективное использование мощности двигателя на этом ДПВС возможно только если сила сцепления каждого колеса с поверхностью дороги будет отличаться не более чем в три раза.

Простой (свободный) дифференциал не позволяет получить какую-либо разницу в эффективно-используемых крутящих моментах на ведомых звеньях, здесь разница между силой тяги обоих колёс/осей практически нулевая на любых режимах, КБ такого дифференциала равен 0 % или 1. Прямая передача или заблокированный дифференциал позволяют весь эффективно используемый крутящий момент реализовать на любом ведомом звене, здесь любое колесо/ось могут обеспечить всю тягу при нулевой уровне тяге на другом колесе/оси, а КБ в данном случае равен 100 % или бесконечности.

ДПВС может иметь два верхних значения КБ — по одному для каждой ветви мощности. Такое возможно в случаях несимметричного дифференциала, когда КБ получает поправку на несимметричность — то есть, верхние значения КБ для каждой из сторон отличаются друг от друга на разницу в соотношении раскладываемых крутящих моментов (например, в несимметричном заднем кулачковом межколёсном ДПВС грузового автомобиля ГАЗ-66, раскладывающим крутящий момент по колёсам в соотношении ?(60/40), значения КБ для правого и левого колёс равны, соответственно, 3.1 и 2.1). И такое возможно в симметричных дифференциалах, когда это конструктивно допустимо механикой работы блокировки (например, в симметричном червячном ДПВС Torsen Type-1 разные значения КБ можно реализовать через разные углы нарезки зубьев в каждой паре сателлит-шестерня).

Обычно под КБ конкретного ДПВС подразумевается его максимальный КБ. При этом у любого ДПВС существует значение так называемого начального КБ, которое обычно не декларируется.

Преднатяг

Под этим термином подразумевается создание в ДПВС внутреннего сопротивления взаимному вращению ведомых звеньев в статике, то есть, при отсутствии подачи на дифференциал какого-либо самого минимального крутящего момента. Величина уровня преднатяга определяется усилием, необходимым для сдвига (поворота) любой ведомого звена дифференциала при неподвижном ведущем звене. В свободном дифференциале уровень преднатяга близок к нулю. Преднатяг, если он есть, «работает» всегда, независимо от того, нагружен ДПВС тяговым или тормозным крутящим моментом или не нагружен. Наличие преднатяга не есть обязательное условие работы ДПВС.

Так называемая «муфта преднатяга» предполагает под собой некое устройство внутри ДПВС, выполняющее вышеупомянутые функции и затрудняющее взаимное вращение ведомых шестерён дифференциала. Конструкция этого устройства не имеет универсального вида и на разных ДПВС может быть любой. Обычно это есть распорные пружины разной формы, дополненные дистанционными кольцами.

Типы ДПВС и конкретные конструкции

В пассажирских автомобилях как правило используются два типа ДПВС:

  • чувствительные к разнице крутящих моментов.
  • чувствительные к разнице угловых скоростей.

Дифференциалы обоих типов допускают наличие некоторой конструктивно запрограммированной разницы между крутящими моментами (в первом случае) или угловыми скоростями (во втором случае), но налагают механическое ограничение на возникновение большой их диспропорции.

Винтовая блокировка

Конструктивно дифференциалы с винтовой блокировкой могут быть выполнены на основе любого плоского однорядного или двухрядного планетарного механизма схем СВС или СВЭ с параллельными осями сателлитов, которые, в свою очередь, могут быть как одиночными, так и парными взаимозацепленными. Общем для любого вида исполнения будут две особенности: использование цилиндрических косозубых шестерён во всех парах зацепления и отсутствие фактических осей сателлитов как деталей. Винтовая передача, как таковая, здесь не используется, и широко употребимый термин происходит исключительно от визуального сходства сателлитов дифференциала с винтом, особенно на контрасте с его основными шестернями. А шестерни-сателлиты здесь вращаются не на осях, а в цилиндрических карманах, отфрезерованных в корпусе/водиле дифференциала. Идея блокировки основана на том, что в косозубом зацеплении под нагрузкой возникают осевые силы, стремящиеся раздвинуть по своим осям обе зацепленные шестерни в противоположные от плоскости контакта стороны, и здесь это свойство в первую очередь использовано в парах взаимозацепленных сателлитов, которые для этого получают некоторую осевую подвижность. Под тягой, при повороте или пробуксовке колеса, вращающиеся сателлиты расклиниваются в своих карманах, упираются торцами в корпус дифференциала, за счёт чего происходит их торможение и самовыравнивание угловых скоростей ведомых шестерён. Расклинивание сателлитов тем сильнее, чем выше передаваемый ими крутящий момент, но сам коэффициент блокировки определяется углом наклона зубьев зацепления и фрикционными свойствами пар контакта сателлит/корпус. Для усиления эффекта самоторможения в данных дифференциалах обычно применяют более чем минимально необходимые для плоского планетарного механизма три пары сателлитов — а именно, от четырёх до семи пар. И для усиления фрикционного эффекта в точках контакта торцов сателлитов с корпусом дифференциала могут применяться диски-прокладки из материала, создающего повышенное сопротивление при трении. В случае одиночных сателлитов работа дифференциала в принципе аналогична, с тем лишь отличием, что здесь в самоторможение вовлечены не только сателлиты, но и центральные шестерни дифференциала.

Ввиду того, что шестерни с косозубым зацеплением могут быть использованы на плоских планетарных механизмах любой схемы и формы, дифференциалы на их основе можно выполнить с практически любыми заданными передаточными отношениями в каждой паре звеньев ведущее-ведомое. Соответственно, такие дифференциалы могут быть как симметричные, так и несимметричные, и применяться в трансмиссии и как межколёсные и как межосевые. На этих дифференциалах активно используется преднатяг, а блокирующий момент здесь создаётся в тяговом режиме даже при отсутствии разницы в угловых скоростях на выходе. Но исключительно на косозубом зацеплении высокие значения коэффициента блокировки не доступны (обычно < 3), и для усиления эффекта такие дифференциалы могут дополняться фрикционными пакетами по типу дифференциалов с дисковой блокировкой.

Дифференциалы с винтовой блокировкой очень широко распространены по сей день. Основная их область применения — спортивные и гоночные автомобили. Также они применяются как тюнинговые для незначительного улучшения проходимости в дорожных автомобилях. Однако на истинно внедорожной технике они обычно не используются. Наиболее известны образцы от британской компании Quaife Engineering и американской Torsen NA Inc.. В первом случае дифференциал так и называется — Quaife. Во втором случае — это так называемые Torsen Type-2 и Torsen Type-3.

Червячная блокировка

Конструктивно все дифференциалы с червячной блокировкой выполнены на основе простых пространственных планетарных механизмов схемы СВС с сателлитами на перекрещивающихся осях. Визуально пары зацепления солнце-сателлит здесь выглядят как червячная передача, в которой оси червячного колеса и самого червяка также перпендикулярны друг-другу и не пересекаются. В роли червяка и в роли червячного колеса здесь могут выступать как сателлиты, так и ведомые шестерни, и имеются разработки червячной блокировки с обеими вариантами распределения ролей между шестернями. Идея блокировки основана на том, что червячной передаче свойственно самоторможение в случаях направления мощности от червячного колеса к червяку, которое тем сильнее, чем больше угол наклона нарезки зубьев червяка к его оси вращения.

Хотя дифференциал с червячной блокировкой наиболее известен в варианте, разработанном американской Torsen NA Inc., — так называемый Torsen Type-1 — сама компания-разработчик почему-то избегает термина «червячная передача» при описании своего дифференциала. Зубчатая передача здесь декларируется как косозубая на перекрещивающихся осях, но не просто косозубая, а с некоей специфической, разработанной самой Torsen и запатентованной ими же формой зубьев Invex™, фактически являющейся частным вариантом эвольвентного зацепления. В русскоязычной инженерно-технической литературе считается, что в Torsen Type-1 роль червяков выполняют ведомые шестерни, а роль червячных колёс — сателлиты. Объяснение этому проистекает из разного угла наклона косозубой нарезки на ведомых шестернях и сателлитах. Необычная трёхрядная форма сателлита с прямозубым зацеплением по краям и косозубым в центре объясняется исключительно тем, что ввиду компоновки с перекрещивающимися осями конструктивно невозможно организовать через одну и ту же зубчатую нарезку одновременный зацеп как сателлитов с ведомыми шестернями, так и сателлитов между собой, и к повышению внутреннего сопротивления дифференциала эта особенность не имеет отношения. Обе ведомые шестерни здесь имеют сонаправленную нарезку зубьев и некоторую минимальную осевую подвижность, которая, как и в случае дифференциалов с винтовой блокировкой, необходима для сдвига обеих шестерён вдоль оси под нагрузкой, только в данном случае не для контакта с корпусом, а для их взаимного самоторможения друг о друга, что вносит существенный вклад в общее повышение внутреннего сопротивления. Дифференциал момент-чувствительный. Коэффициент блокировки в разных вариантах — 3-6. Дифференциал визуально и кинематически симметричен, и в случае межосевого использовался на модификациях AWD машин, изначально переднеприводных. Вообще, Torsen Type-1 есть один из наиболее известных моделей ДПВС. Он широко использовался в гоночных автомобилях WRC и Формулы-1 разных лет и в качестве межколёсного и в качестве межосевого. А на дорожных легковых автомобилях он стал совершенно однозначной ассоциацией с системами полного привода от Audi — Quattro — хотя в последних разработках Audi применяла и иные варианты. Среди внедорожных машин известным носителем данного ДПВС является Hummer h2.

Настоящими дифференциалами с червячной блокировкой и высокими (порядка 10 и даже выше) коэффициентами блокировки были американские и немецкие разработки для грузовых автомобилей повышенной проходимости. В данном случае конструкция планетарного механизма ДПВС предполагала тройные взаимозацепленные сателлиты, из которых два сателлита были червяками, а один — червячным колесом. Также, червячными колёсами были ведомые шестерни, а всего в дифференциале было 8 червяков и 6 червячных колёс двух типоразмеров. Основные попытки относительно массового применения этих ДПВС пришлись на предвоенные годы. В СССР этот тип ДПВС испытывался после войны, как в виде трофеев от Rheinmetall-Borsig AG, так и в виде домашних разработок «улучшенной» конструкции на основе немецкой. Данные по конкретным американским и немецким носителям отсутствуют, хотя считается, что дифференциалы с червячной блокировкой были широко распространены на различных грузовиках и тягачах для бездорожья и карьерных разработок. В СССР единственный более-менее массовый носитель — Урал-375Д. Современное использование — вероятно, нулевое.

Дисковая блокировка

Разобранный дифференциал с дисковой блокировкой

Конструктивно дифференциал с дисковой блокировкой всегда состоит из планетарного механизма схемы СВС на конических шестернях, дополненного парой миниатюрных конических фрикционных муфт и парой многодисковых фрикционных пакетов, располагающихся по оси дифференциала с обеих его сторон между ведомыми шестернями и корпусом. Часть фрикционных дисков здесь зацеплена с корпусом дифференциала, а часть — с миниатюрным конусообразным сцеплением, которое сопрягается каждое со своей ведомой шестернёй (солнцем). Идея блокировки основана на том, что под нагрузкой в конических шестернях возникают осевые силы, стремящиеся раздвинуть зацепленные шестерни друг от друга, и в отличие от свободного дифференциала, где этот эффект стараются нивелировать, здесь именно за счёт него и происходит сжатие фрикционных пакетов между ведомыми шестернями и корпусом дифференицала, что в свою очередь приводит к выравниванию угловых скоростей. Помимо конических муфт и фрикционных пакетов для усиления эффекта здесь нередко используется распорная пружина, установленная между ведомыми шестернями. И для усиления эффекта эти дифференциалы обычно имеют не два, а четыре сателлита на крестообразном водиле.

Разработки подобных дифференциалов известны с довоенного периода — ими занимались американские фирмы LeTurno-Westinghouse и Borg Warner. Современный вид и дисковую блокировку дифференциалы приобрели в 60-х годах, когда появились относительно надёжные фрикционные материалы, что позволило делать всю систему компактной и пригодной для легковых автомобилей. Сегодня используются в качестве межколёсных в задних ведущих мостах как спортивных, так и внедорожных автомобилей. Надёжны, но могут требовать регулировки со временем.

Кулачковая блокировка

Кулачковый дифференциал Порше, применявшийся на KdF82

Конструктивно здесь возможны два варианта исполнения. В одном случае кулачковая муфта, состоящая из двух кулачковых дисков и промежуточного сепаратора с сухарями располагается между обеими ведомыми шестернями свободного дифференциала. Во втором случае, планетарная передача дифференциала вообще не имеет зубчатых колёс: эрзац-водилом дифференциала служит сепараторное кольцо, сателлитами являются сухари, а роль ведомых шестерён выполняют два кулачковых диска или кольца с волнообразным профилем сопряжённой с сепаратором поверхности. В обоих случаях идея блокировки основана на том, что при определённой разнице в угловых скоростях ведомых звеньев сухари расклиниваются между кулачковыми дисками/кольцами и практически моментально блокируют дифференциал. Блокировка здесь срабатывает только от разницы в угловых скоростях. До некоторого значения этой разницы дифференциал работает как свободный, по достижению — сразу блокируется, причём не важно, нагружен он крутящим моментом или нет. Какой-либо переходной режим частичной блокировки между свободным и заблокированным состояниями отсутствует.

Первые известные разработки кулачковых дифференциалов вероятно принадлежат Фердинанду Порше. Именно его дифференциал пошёл в серию на машинах KdF-K?belwagen. Сегодня кулачковые самоблокирующиеся дифференциалы в основном используются как межколёсные в автомобилях повышенной проходимости и в военной технике (бронетранспортёрах и пр.).

Шариковая блокировка

Конструктивно дифференциалы с шариковой блокировкой представляют собой некий эрзац планетарной передачи симметричной схемы СВС. Формально они не имеют ни шестерён, ни сателлитов в своей конструкции, но фактически, функции составляющих их деталей и общий принцип их работы идентичен конструкции и принципу работы любого настоящего планетарного дифференциала, а механика блокировки определяется повышением внутренного сопротивления работе, как и в остальных типах самоблокирующихся дифференциалов. В роли сателлитов здесь используются шарики, которые плотно набиты в закольцованные канавки в корпусе (водиле) дифференциала, и которые, как и настоящие сателлиты, контактируют одновременно друг с другом и с парой ведомых эрзац-шестерён (двумя солнцами). При небольшой разнице в угловых скоростях шарики, толкая друг-друга, перемещаются в закольцованной канавке в ту или другую сторону, обеспечивая дифференциальное вращение всей конструкции. При достижении некоего уровня разницы в угловых скоростях (пробуксовке) ведомых шестерён шарики не могут её (разницу) поддерживать, за счёт трения самотормозятся в своих канавках и тем самым создают блокировочный эффект.

Эта конструкция малоизвестна в мировом автопроме и всё её распространение, вероятно, ограничивается Россией и Украиной. Наиболее известные дифференциалы с шариковой блокировкой — это Автоматический Дифференциал Красикова и Автоматический Дифференциал Нестерова.

Дифференциал с вискомуфтой

Вязкостная муфта с открытым корпусом.

Конструктивно дифференциал состоит из простого планетарного механизма абсолютно любой схемы и вискомуфты, соединяющей два его любые звена (два любые вала подачи/снятия мощности). Вискомуфта может располагаться как внутри дифференциала и связывать два ведомых звена, так и снаружи и связывать ведущее и ведомое звено (на принципиальную работы всей системы расположение вискомуфты влияния не оказывает). Идея блокировки основана на свойствах вискомуфты выравнивать угловые скорости двух своих звеньев за счёт свойств дилатантной жидкости. Блокировка срабатывает только от разницы в угловых скоростях. Кратковременно допускается 100 % блокировка. Переходные режимы также активно используются.

Вязкостные ДПВС менее эффективны в сравнении с вышеупомянутыми механическими ДПВС, так как в них происходит рассеивание энергии. В частности, любая постоянная нагрузка, которая нагревает жидкость внутри муфты, приводит к неустранимым перманентным потерям «дифференциального эффекта».

Данный ДПВС не стоит путать с использованием вискомуфты в системах так называемого полного привода по требованию.

Дифференциал с героторным насосом

В дифференциалах этого типа с одной стороны вращается корпус героторного насоса, а с противоположной стороны вращается вал, соединённый с зубчатым колесом, находящимся внутри насоса. Когда возникает разница в частотах вращения корпуса и зубчатого колеса, насос сжимает рабочую жидкость во внутренней полости насоса. Это обеспечивает передачу вращающего момента к колесу машины, имеющему более сильное сцепление. Системы, основанные на насосах, имеют верхнюю и нижнюю границы прикладываемого давления, и внутреннее демпфирование во избежание гистерезиса. Новейшие системы с героторными насосами имеют компьютерное регулирование выходной мощности, что обеспечивает более высокую подвижность и исключает колебания.

Источник https://ru.wikipedia.org/wiki/Дифференциал_с_повышенным_внутренним_сопротивлением

Какая разница? Открытый против ограниченного проскальзывания

Из задней части автомобиля может доноситься воющий , скрежет или рычание. Шум может быть постоянным или только при ускорении или повороте. И это может быть настолько тонко, что вы забудете, что оно есть, но вы действительно не должны этого делать.

Если вы столкнулись с такими проблемами, пришло время для обслуживания задней части и, возможно, восстановления. И вы, вероятно, захотите отвезти свою машину к специалисту. В конце концов, это то, что делают многие автосервисы с полным спектром услуг.

Pro Gear специализируется на работах с задними колесами с 1991 года. Дж. Дэниел Джонс
Pro Gear

Крейг Скотт

7948 Ронсон Роуд

Сан-Диего, Калифорния 92111

(858) 571-1158

[email protected]

«Около 50 процентов нашего бизнеса приходится на независимые и дилерские ремонтные мастерские, — сказал Крейг Скотт из Pro Gear в Керни-Меса.Они специализируются на автомобильных задних частях с 1991 года.

Еще одна значительная часть их бизнеса приходится на клиентов, которые с удовольствием тратят до 1500 долларов просто потому, что их задняя часть работает точно так, как задумано.

«Тридцать процентов нашего бизнеса — это люди, которые хотят перейти от совершенно хорошего открытого дифференциала к какой-нибудь версии с ограниченным проскальзыванием», — сказал Скотт. И для большинства таких клиентов единственным реальным преимуществом является возможность оставить на асфальте две черные полосы от шин вместо одной.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ : В задней части корпуса мощность от вращающегося приводного вала отводится на 90 градусов к колесам и математически уменьшается с помощью конического зубчатого венца и набора шестерен. Каждый полный оборот приводного вала перемещает задние колеса на долю оборота. Какая доля зависит от желаемого баланса между внедорожным ускорением и крейсерской скоростью на низких оборотах по шоссе.

Дифференциал прикреплен к зубчатому венцу, как показано на этом дифференциале Jeep 2004 года. Дж. Дэниел Джонс

К зубчатому венцу прикреплен дифференциал, передающий мощность вращения на оси. Дифференциал необходим потому, что помимо движения по прямой машинам нужно поворачивать — и иногда довольно резко.

При повороте колесо снаружи поворота вращается сильнее, чем колесо внутри. Чем круче поворот, тем больше разница вращения.Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью.

Подавляющее большинство заднеприводных автомобилей имеют открытый дифференциал. Это означает, что задние колеса могут вращаться независимо друг от друга. Самый простой способ узнать, есть ли у вас открытый дифференциал, — это поддомкратить автомобиль и провернуть одно из задних колес. Если другое колесо вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал. Если он вращается в том же направлении, у вас есть дифференциал повышенного трения или LSD.

При правильной работе открытый дифференциал — лучший вариант для езды, самый удобный вариант для повседневной езды. Недостаток открытого дифференциала становится очевидным, когда вы ищете максимальную тягу двигателя, а не максимальную скорость вращения ведущего вала.

Открытый дифференциал всегда передает одинаковую мощность на оба колеса. Но если для поворота одного колеса требуется меньшая мощность, чем для другого колеса, например, когда одно колесо находится на сухом асфальте, а другое — на грязной обочине, то для поворота колеса в грязи потребуется меньше энергии, чем для поворота колеса на дороге. тротуар.Вращающееся колесо получает тот же крутящий момент, что и стационарное, но оно получает большую часть мощности двигателя, потому что это колесо легче вращать.

10 болтов на крышке чаще всего означают открытый дифференциал. Дж. Дэниел Джонс

Альтернативой является самоблокирующийся дифференциал. LSD определяет, когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, и с помощью различных методов соединяет два колеса вместе.Это не позволит одному колесу вращаться значительно быстрее другого; ограничение проскальзывания между ними. Это позволяет двигателю двигать автомобиль вперед, даже если одно колесо имеет меньшую тягу, чем другое.

Когда оба колеса получают достаточную мощность, чтобы разорвать связь между резиной и дорожным покрытием, результатом является отличительная черта высокопроизводительного автомобиля — выгорание двух колес. На самом деле, в идеальных условиях открытый дифференциал также может привести к прогоранию двух колес. Но это редко, потому что каждому колесу требуется точное количество энергии, чтобы отсоединить резину.

Дифференциал повышенного трения с такими торговыми марками, как Positraction, Sure Grip, Anti-Spin или Safe-T-Track, был важным оружием в войнах маслкаров 1960-х годов. Это задокументировано в часто неправильно воспринимаемой лирике классики Beach Boys «Little Deuce Coupe».

Настоящая лирика звучит так: «Есть еще одна вещь, папа, у меня большой промах». «Большое скольжение» было сленгом хот-родов 60-х годов для обозначения дифференциала повышенного трения.

Регулировка задней части для плавной работы. Дж. Дэниел Джонс

РЕШЕНИЕ : Если вы хотите заменить открытый дифференциал на LSD, у вас есть выбор. Существует несколько марок новых LSD, доступных практически для любого типа автомобиля и его предполагаемого использования. И, если вы пурист, у вас всегда есть возможность вернуться к старой школе.

«Вероятно, будет дешевле восстановить вашу заднюю часть с помощью нового Auburn Pro или Eaton LSD.Это колеблется в диапазоне от 1200 до 1500 долларов», — сказал Скотт. «Но нет ничего необычного в том, что клиент приносит бывшую в употреблении единицу со склада металлолома и настаивает на том, чтобы мы использовали ее. Старый LSD в приличном состоянии, безусловно, можно восстановить до новых характеристик, но обычно это увеличивает стоимость на несколько сотен долларов».

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ : Задняя часть и дифференциал прослужат долгое время практически без обслуживания — если вы используете правильное масло и не злоупотребляете им.

«Мы рекомендуем менять масло каждые 60 000 миль, используя обычное трансмиссионное масло высшего качества; не синтетика, — сказал Скотт.«Синтетика на самом деле работает слишком хорошо, она настолько скользкая, что не так хорошо цепляется за зубчатые колеса и шестерни».

Ключом к поддержанию вашего LSD в надлежащем рабочем состоянии является наличие соответствующих шин с надлежащим накачиванием. «Если одна шина выше другой, они вращаются с разной скоростью даже при движении по прямой», — сказал Скотт. «Это приводит к тому, что дифференциал всегда хотя бы частично включен. Это определенно приведет к преждевременному износу дифференциала».

Что касается открытого дифференциала, Скотт дает простой совет: «Не делайте прогаров на одном колесе.Это вращает шестерни паука намного быстрее, чем они когда-либо были предназначены для работы. Они потерпят неудачу».

Что, если это случится с вами, может быть «положительно» идеальным временем для обновления.

Джонс — писатель-фрилансер, фотограф и автолюбитель из Сан-Диего. Его первый роман, действие которого происходит на аукционе классических автомобилей в Новом Орлеане, скоро будет доступен. Он приветствует тематические идеи и предложения магазинов; напишите ему по адресу [email protected]

Как это работает: Дифференциалы повышенного трения Positraction

Позиционное сцепление или дифференциал повышенного трения

Дифференциалы повышенного трения (LSD) значительно увеличивают сцепление с дорогой и производительность джипов, грузовиков, полноприводных автомобилей и автомобилей с задним приводом на улице, на полосе или на трассе.Позитракция — это то, что General Motors назвала своим дифференциалом повышенного трения, этот термин стал обозначать LSD в целом.

Как работают самоблокирующиеся дифференциалы?

Основная задача LSD — направлять крутящий момент туда, где он необходим. Когда вы едете в обычном режиме, дифференциал повышенного трения с преднатягом предварительно нагружен и обеспечивает равное сцепление с дорогой обоих колес. Нажатие на педаль газа, агрессивное прохождение крутых поворотов или движение по рыхлым гравийным дорожкам приведут к тому, что дифференциал повышенного трения будет ограничивать пробуксовку колес на ведущей оси, позволяя полуосям вращаться с разными скоростями, в то же время постоянно пытаясь сбалансировать приложение крутящего момента между две оси.Это приводит к передаче большей мощности на колесо с лучшим сцеплением, что улучшает сцепление с дорогой, управляемость и предсказуемость автомобиля.

Существуют ли различные типы дифференциалов повышенного трения?

Да. В своем статическом состоянии при движении по прямой, когда скорость вращения колес с обеих сторон одинакова, все самоблокирующиеся дифференциалы обеспечивают одинаковое сцепление с обеими шинами. Разница между типами LSD заключается в том, как каждый блок применяет крутящий момент, когда требуется дополнительная тяга.

Дифференциал повышенного трения с муфтой

В обычных условиях блок сцепления , такой как Yukon Dura Grip, использует набор пружин для приложения давления к боковым шестерням, которые оказывают давление на пакеты сцепления во внешней части водила. Обе оси получают одинаковое давление, и обе шины имеют одинаковое сцепление с дорогой. Когда шина начинает проскальзывать, пакеты фрикционов включаются с разным сопротивлением. Муфты компенсируют это, чтобы максимизировать сцепление между шинами, передавая больший крутящий момент на шину с лучшим сцеплением и уменьшая передачу крутящего момента на шину с меньшим сцеплением.

Все блоки Dura Grip имеют конструкцию с четырьмя пружинами, изготовленную из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, кованых зубчатых колес из хромомолибдена 4320 и высококачественных композитных сцеплений. Дифференциал повышенного трения Dura Grip positraction рассчитан на долгий срок службы и полностью ремонтопригоден.

Сцепления можно заменить, чтобы вернуть устройство к исходному уровню производительности, или можно использовать другие сцепления и пружины для точной настройки характеристик Dura Grip, чтобы они лучше соответствовали стилю вождения/гонок, которыми вы занимаетесь.

Yukon Dura Grip является прозрачным в своем усилении сцепления, вступая в действие только тогда, когда достигается край сцепления и происходит проскальзывание. Это делает его идеальным для ежедневных водителей, которым предстоит интенсивная езда по улицам и частые действия на трассе или на трассе.

Характеристики рукоятки Yukon Dura

  • Муфта с четырьмя пружинами LSD
  • Муфты из высококачественного композитного материала
  • Кейс из прочного чугуна с шаровидным графитом
  • Кованые 4320 Хроммолибденовые шестерни
  • Подходит для всех передаточных чисел
  • Выберите один из четырех уровней давления пружины при восстановлении
  • Каждое устройство проходит проверку качества и собирается в США.ЮАР
  • Рекомендуемое трансмиссионное масло: несинтетическое 80W-90 GL-5
  • 1 год гарантии на отсутствие производственных дефектов
  •  

Редукторный дифференциал повышенного трения

LSD зубчатого типа, такие как Spartan Helical LSD от Standard Gear США, не имеют фрикционных поверхностей для инициирования передачи крутящего момента. В нем используются плавающие червячные передачи с косой нарезкой, которые работают в карманах и зацепляются друг с другом. В нормальных условиях вождения этот тип LSD действует как открытый дифференциал.Когда происходит ускорение или проскальзывание колеса, к шестерням косозубых шестерен в их гнездах прикладывается осевая и радиальная нагрузка. При этих нагрузках больший крутящий момент передается на шину с лучшим сцеплением постепенно, поскольку крутящий момент удерживается от пробуксовывающей шины.

Spartan Helical LSD обеспечивает плавное зацепление, бесшумную работу и не требует технического обслуживания. Конструкция узла с 10 шестернями имеет преимущество в прочности по сравнению с узлами с 6 или 8 шестернями аналогичного размера, поскольку она имеет больше точек контакта и большую площадь контакта с поверхностью для обеспечения оптимального распределения нагрузки.Этот LSD построен жестко. Spartan Helical LSD представляет собой полностью собранное устройство с корпусом из кованой стали марки 8620 и прочными внутренними частями из сплава 8620, обеспечивающими превосходную долговечность.

 

 

Спецификации Spartan Helical LSD

  • Подходит для передних дифференциалов Dana 30
  • 27 шлицов, передаточное число 3,73 и выше
  • Улучшенное сцепление на бездорожье, бескомпромиссная управляемость на дороге
  • Не требует обслуживания, не требует ремонта муфт
  • Низкий уровень шума, плавное зацепление, линейная тяга
  • Корпус из кованой стали марки 8620, внутренние детали из сплава 8620 для повышенной прочности
  • Рекомендуемое трансмиссионное масло: несинтетическое 80W-90 GL-5
  • Использование модификаторов трения не рекомендуется
  • Собирается в У.ЮАР
  • 1 год гарантии на отсутствие производственных дефектов

  

 

Дифференциалы с ограниченным проскальзыванием идеально подходят для ежедневных водителей, которые будут активно ездить по улицам и часто будут работать на трассе или на трассе. 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.

Позвоните сейчас 866-631-0196

Магазин самоблокирующихся дифференциалов

 

Спартанский спиральный ЛСД Yukon Dura Grip

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LIMITED-SLIP — ЭТО ПУТЬ; НИЗКОЕ ПЕРЕДАТЧИК УВЕЛИЧИВАЕТ ПРОБЕГ – Sun Sentinel

В. При покупке нового пикапа мне предложили выбрать обычный дифференциал или дифференциал повышенного трения, а также дифференциал 3.Передаточное отношение задней оси 08 или 3,55.

Друг говорит, что Posi-Trak лучше, чем самоблокирующийся дифференциал, и что передаточное число 3,08 дает лучший расход бензина.

В чем разница между обычным дифференциалом, дифференциалом повышенного трения и дифференциалом Posi-Trak? Будет ли передаточное число 3,08 давать лучший пробег? — A.L., Delray Beach

A. Насколько мне известно, Posi-Trak — это торговая марка производителя самоблокирующегося дифференциала, так что это одно и то же.

Но есть различия между обычным и самоблокирующимся дифференциалом.По сути, дифференциал повышенного трения предназначен для обеспечения сцепления с противоположным колесом, если другое съезжает с дороги и попадает на лед или другую скользкую поверхность.

Если транспортное средство не имеет самоблокирующегося дифференциала и одно заднее колесо соскальзывает с сухого покрытия на скользкую поверхность, то колесо на скользком покрытии будет пробуксовывать, а колесо на сухом асфальте не получает крутящего момента через дифференциал и остается неподвижным . В итоге машина не едет.

Специальные муфты с ограниченным проскальзыванием позволяют передавать некоторый крутящий момент на колесо на сухом асфальте, что затем может обеспечить тягу, приводящую автомобиль в движение.

Я бы выбрал ограниченное скольжение.

Насчет передаточных чисел ваш друг прав. Более низкое соотношение означает лучший пробег. Передаточное число — это число оборотов приводного вала, необходимое для совершения одного оборота ведущих колес.

В вашем сценарии приводной вал должен повернуться 3,08 раза, чтобы задние колеса повернулись один раз. При более высоком передаточном отношении приводной вал должен провернуться 3,55 раза за один оборот заднего колеса. Очевидно, двигатель меньше работает, чтобы меньше крутить карданный вал.

Но есть компромисс. Чтобы увеличить пробег, в жертву приносится некоторая низкая мощность. Но если вы много ездите по шоссе, лучшим выбором будет более низкое передаточное число.

В. Для механика очевидно, что я мало разбираюсь в автомобилях. Как я могу быть уверен, что механик говорит мне правду, когда мне говорят, что мне нужно сделать что-то, что не имеет никакого отношения к проблеме, из-за которой я обратился в сервис?

У меня есть Oldsmobile 90-го года, который я купил новым. Есть ли публикация от Olds, в которой говорится, что я должен проверить? — Б.B., Палм-Харбор, Флорида,

A. Если кто-то скажет вам, что вам нужно что-то еще, кроме того, для чего вы арендовали машину, узнайте второе мнение.

Если мнения расходятся, первый механик, вероятно, говорил правду. Вы должны были получить руководство по эксплуатации, в котором указано, что и когда нужно делать с вашим автомобилем. Он все еще в том бардачке, непрочитанный?

Боб Сикорский написал несколько автомобильных книг. Напишите ему c/o Lifestyle, Sun-Sentinel, 200 E. Las Olas Blvd., Форт-Лодердейл, Флорида, 33301-2293.

Как работают дифференциалы: Дифференциал сцепления | Артикул

Что такое блокировка дифференциалов?

Как я упоминал в прошлой статье, блокируемые дифференциалы используются для помощи автомобилям в ситуациях с низким сцеплением с дорогой, для преодоления которых стандартные дифференциалы не предназначены. Там, где стандартные дифференциалы передают мощность на одно колесо с наименьшим сцеплением , блокируемые дифференциалы передают мощность на оба колеса. Это гарантирует, что оба колеса участвуют в движении автомобиля.Преимущество этого заключается в том, что когда одно колесо находится на поверхности с низким сцеплением, колесо с лучшим сцеплением все еще может сдвинуть автомобиль с этой поверхности. Есть несколько различных типов блокировки дифференциала; дифференциалы повышенного трения, храповика и Torsen®.

На протяжении многих лет производители транспортных средств называли свои блокируемые дифференциалы разными именами, такими как Positrac (GM), Sure-Grip (Mopar), Anti-Spin (Dodge), Traction-Lok ​​(Ford). Torsen® — торговая марка, образованная от термина Torque-Sensing.Блокируемый дифференциал с храповым механизмом получил прозвище «Детройтский шкафчик». Несмотря на название или производителя, их функции остались:

  • для обеспечения большей мощности привода колеса с большей тягой (по сравнению с неблокируемыми дифференциалами)
  • , чтобы убедиться, что оба колеса (на каждый дифференциал) обеспечивают привод автомобиля при низкой тяге.

Поскольку их конструкция и производство являются более сложными и дорогостоящими, они чаще применяются в автомобилях с задним, передним и полным приводом с более высокими характеристиками.Фактически, в полноприводных автомобилях может быть дифференциал, управляющий передними колесами, один дифференциал управляет задними колесами, а другой распределяет мощность между передними и задними колесами. Некоторые компании послепродажного обслуживания предлагают дифференциалы повышенного трения для замены стандартных дифференциалов или замены стандартных дифференциалов повышенного трения для более тяжелых условий эксплуатации. Houston Rebuilt Axles специализируется на этой технике и может посоветовать вам наиболее экономичный метод модернизации вашего дифференциала для специальных применений, например.грамм. использование на бездорожье.

Как работает самоблокирующийся дифференциал?

Дифференциал повышенного трения очень часто сокращается до L.S.D. Один тип L.S.D. это дифференциал сцепления.

Какие компоненты дифференциала диска сцепления?

Дифференциал диска сцепления очень похож на описанный выше стандартный дифференциал. Основное отличие состоит в том, что между боковыми шестернями и картером дифференциала установлены диски сцепления и диски.Это то самое место, где упорная шайба была описана и показана ранее. Ниже приведено изображение дифференциала диска сцепления.

Диски сцепления изготовлены из стали и имеют выступы, выходящие за пределы их диаметра. Выступы удерживают пластины в пазах корпуса дифференциала. Фрикционные диски сцепления изготовлены из стали, покрытой фрикционным материалом. У них есть зубья на их внутреннем отверстии, через которое проходят полуоси. Зубья на дисках входят в зацепление с зубьями боковой шестерни, и, таким образом, диски вращаются так же, как боковая шестерня/оси.Поскольку выступы на пластинах входят в канавки в корпусе дифференциала, они поворачиваются вместе с корпусом. Диски сцепления и диски вместе называются пакетом сцепления.

Боковая шестерня и полуось являются отдельными компонентами, и между ними имеется небольшой припуск на перемещение. Пружина предварительного натяжения оказывает некоторое давление на плотно упакованный пакет сцепления.

Муфта включения блокировки дифференциала

Хотя пружина предварительного натяжения оказывает некоторое давление на пластины, большее давление оказывается, когда мощность/крутящий момент двигателя передается на боковые шестерни через крестовины.Когда крутящий момент прикладывается к коническим шестерням, это создает осевую силу, которая пытается раздвинуть шестерни. Это оказывает давление на боковую шестерню, заставляя ее двигаться наружу к картеру дифференциала. Эта направленная наружу сила сжимает пластины сцепления и диски вместе, вызывая их блокировку из-за контакта с фрикционным материалом. Крутящий момент передается от картера дифференциала через пластины с выступами на фрикционные диски, которые теперь заблокированы вместе. Зубья дисков входят в зацепление с боковой шестерней, которая приводит в движение полуось.Таким образом, усилие передается на полуось и, в конечном счете, на колесо.

Как работает дифференциал диска сцепления?

Когда автомобиль движется прямо, дифференциал действует как стандартный дифференциал, так как пакеты фрикционов не включены. При повороте или когда одно колесо имеет низкое сцепление с дорогой, колесо с наибольшим сцеплением имеет большее сопротивление повороту, чем колесо, которое проскальзывает. Крутящий момент двигателя, передаваемый через крестовину на боковую шестерню с более высоким тяговым усилием (сопротивлением), вызывает большее разделяющее усилие между крестовиной и боковой шестерней.Это прижимает боковую шестерню к корпусу дифференциала и, таким образом, включает пакет сцепления. Таким образом, большая мощность привода передается на колесо с более высоким сцеплением.

Боковая шестерня проскальзывающего колеса имеет небольшое сопротивление вращению крутящему моменту. Он не оказывает такого же усилия на боковую шестерню по отношению к корпусу дифференциала и, следовательно, не сжимает диски и диски сцепления. Следовательно, он не применяет столько привода к этому колесу.

Пакет фрикционов предназначен для проскальзывания, когда он не включен при заданном значении крутящего момента.При повороте высокий крутящий момент, создаваемый внешним колесом, вращающимся быстрее, чем корпус дифференциала (низкое сопротивление), вызывает проскальзывание пакета фрикционов. Это позволяет дифференциалу действовать как стандартный дифференциал. Это связано с отсутствием сжатия пакета фрикционов, что позволяет пластинам, соединенным с картером дифференциала, и дискам, соединенным с полуосевой шестерней, вращаться с разной скоростью.

Если вы считаете, что ваш дифференциал изношен, обратитесь в Houston Rebuilt Axles для оценки вашего дифференциала.Мы можем отремонтировать или восстановить его в соответствии со стандартами OEM.

Узнайте о конусных дифференциалах и блокируемых дифференциалах Torsen® в нашей следующей статье!

 


Все, что вам нужно знать о самоблокирующихся дифференциалах — стр. 5 из 12

Скорость вращения ваших колес

Многие считают, что как минимум два колеса получают мощность от трансмиссии. Их логика предполагает, что оба передних колеса тянут переднеприводный автомобиль или оба задних колеса толкают заднеприводный автомобиль.Примерно в 95 процентах всех транспортных средств это неверное предположение. На самом деле почти все транспортные средства на дороге используют «открытый» дифференциал; механизм, который восходит к третьему веку в Китае. В результате бывают ситуации, когда открытый дифференциал направляет мощность только на одно колесо. При подаче мощности на одно колесо это, как правило, колесо с наименьшим сцеплением. Поняв назначение дифференциала, мы изучим функцию открытых дифференциалов, самоблокирующихся дифференциалов и золотника.

Когда транспортное средство движется по прямой, все колеса движутся с одинаковой скоростью вращения. Это, конечно, предполагает, что у вас есть шины одинакового размера на левой и правой сторонах автомобиля и что передние и задние шины имеют одинаковую высоту. Если шины разного размера перемещаются спереди назад, скорость вращения передних колес не будет соответствовать скорости вращения задних шин. Однако, пока шины совпадают с левой и правой стороны автомобиля, обе передние шины будут иметь одинаковую скорость вращения, а обе задние шины будут иметь одинаковую скорость вращения.Хотя для движения по прямой дифференциал не требуется, необходимость в дифференциале становится очевидной, когда вы начинаете понимать динамику, возникающую при повороте автомобиля.

Во время поворота внешнее колесо должно вращаться с большей скоростью, чем внутреннее колесо. Если это звучит странно, рассмотрите эту ситуацию для прояснения. Если транспортное средство совершает поворот на 90 градусов в радиусе 25 футов от внутреннего колеса, внешнее колесо перемещается по радиусу 25 футов плюс ширина колеи транспортного средства (расстояние между центральными точками двух колес). .Для этого примера предположим, что ширина дорожки составляет 60 дюймов или 5 футов. Это будет означать, что внешняя шина должна двигаться в радиусе 25 плюс 5 футов или 30 футов. В этом примере общее расстояние, пройденное шинами за этот поворот, будет:

Внутренняя шина: (25 футов x 2 x pi)/4 = 39,25 футов

Внешняя шина: (30 футов x 2 x pi)/4 = 47,10 футов

Чтобы решить это уравнение, мы используем формулу, согласно которой длина окружности равна пи, умноженному на диаметр (где диаметр равен радиусу, умноженному на два).Мы также знаем, что в полном круге 360 градусов и что 90 градусов, угол нашего поворота, составляют только четверть всей окружности круга. Вот почему в этом примере мы делим произведение длины окружности на четыре, чтобы определить расстояние, пройденное каждым колесом.

Как показывает этот пример, внешняя шина должна пройти дополнительно 7,85 фута за один и тот же поворот. Поскольку скорость определяется как расстояние, пройденное за единицу времени, единственный способ, которым внешняя шина может проехать большее расстояние за то же время, — это иметь более высокую скорость.В этом примере скорость внешней шины должна быть на 20 процентов выше скорости вращения внутренней шины. Если вы подставите несколько разных чисел в приведенные выше уравнения, вы обнаружите, что разница в скорости между внутренними и внешними колесами увеличивается с меньшим радиусом поворота или увеличением ширины колеи. Следовательно, потребность в механическом устройстве, которое позволяет одному колесу вращаться с другой скоростью, чем другое, очевидна для транспортных средств, совершающих повороты.

«Открытый» дифференциал

Как следует из названия, дифференциал — это механическое устройство, которое позволяет внутреннему и внешнему колесам вращаться с разной скоростью за один оборот.«Открытый» дифференциал — это самый простой тип дифференциалов, используемых производителями транспортных средств. В открытом дифференциале оси входят в бортовые шестерни, содержащиеся в водиле. Эти боковые шестерни (также известные как солнечные шестерни) соединяются с шестернями крестовины (также известными как планетарные шестерни), установленными на поперечном валу или цапфе планетарной передачи. Хотя вам не нужно знать все части, вам нужно понимать функцию. Открытый дифференциал позволяет внутреннему и внешнему колесам вращаться с разной скоростью. Эта разница в скорости возникает в центре водила между боковыми и крестовинными шестернями.Это хорошая новость об открытом дифференциале. Недостатком открытого дифференциала является то, что когда педаль касается металла, мощность распределяется на колесо с наименьшим сцеплением.

Во время прямолинейного ускорения открытый дифференциал передает мощность на колесо с меньшим сцеплением. В результате, как правило, возникает выгорание по типу «колышка-нога». Это снижает производительность при движении по прямой, и в результате снижается время прохождения 60 футов, от 0 до 60 миль в час или четверть мили.Во время агрессивного поворота под нагрузкой открытый дифференциал будет иметь тенденцию пробуксовывать внутреннюю шину (шину, которая имеет меньшее сцепление с дорогой, поскольку поворот заставил тело и вес переместиться на внешнее колесо). Это снижает способность транспортного средства преодолевать дорожный курс или кривую с предельной скоростью. Как вы можете себе представить, есть значительное преимущество в том, чтобы оба колеса толкали или тянули автомобиль. Так родился дифференциал повышенного трения.

Дифференциал повышенного трения (LSD)

Что, если бы дифференциал можно было спроектировать для работы как в «открытой», так и в «заблокированной» конфигурации? Это было целью разработки самоблокирующихся дифференциалов.Прежде чем мы исследуем внутреннюю работу различных типов существующих дифференциалов повышенного трения, давайте сначала разберемся с основными функциями и работой LSD как на прямой, так и в поворотах.

Как следует из названия, цель самоблокирующегося дифференциала состоит в том, чтобы ограничить или контролировать степень проскальзывания, допустимого в дифференциале. Для максимального прямолинейного ускорения «идеальный» LSD должен обеспечивать нулевое проскальзывание между левым и правым ведущими колесами. Это заставит оба ведущих колеса одинаково продвигать автомобиль вперед.Вместо одного пятна контакта от «открытого» дифференциала правильно функционирующий LSD сможет использовать оба пятна контакта шин, чтобы максимизировать тягу и ускорение автомобиля. В результате улучшается время разгона.

В углу хорошо продуманный LSD также окажется полезным. В этой ситуации LSD не обеспечивает ни полного закрытия, ни полного открытия. Вместо этого LSD будет стремиться сместить дополнительную мощность на внешнее колесо. Это, в свою очередь, уменьшит внутреннюю пробуксовку колеса и позволит водителю быстрее начинать разгон после поворота.

Тип сцепления LSD имеет несколько (от 4 до 24) внутренних дисков сцепления. LSD активируется нажатием на диски сцепления, что обеспечивает очень сильную блокировку и превосходный отклик во время динамичного вождения.

Как правило, LSD с муфтой имеет прижимные кольца и фрикционные пластины внутри картера дифференциала. LSD действует как стандартный дифференциал, когда автомобиль движется прямо или разница вращения между левым и правым колесами одинакова. Как только между колесами возникает разница в вращении, поперечная ось, установленная посередине, будет давить на нажимные кольца, после чего нажимные кольца передают движение на диски сцепления.Когда все диски сцепления задействованы, оба колеса блокируются, и крутящий момент передается на оба колеса в равной степени.

Дифференциал повышенного трения ограничивает величину разницы в крутящем моменте между осями и колесами противоположных сторон. При проскальзывании одной стороны дифференциал передает мощность на ось с наибольшим сцеплением, сводя к минимуму пробуксовку колес и увеличивая сцепление .

 Страница 1 (Открытые, заводские и послепродажные LSD) >>

 Страница 2 (сцепление LSD) >>

Страница 3 (Шестерёнчатые LSD) >>

Страница 4 (Нужно ли настраивать LSD?) >>

Страница 5 (объяснение различий) >>

Страница 6 (Дифференциальные характеристики) >>


Полный обзор ATS >>


Полный обзор Куско >>


Полный обзор КААЗ >>


Особенности полной ОС Giken >>


Полный обзор Tomei >>


Основные особенности Wavetrac >>


Что такое самоблокирующийся дифференциал (и какой тип трансмиссионной смазки следует использовать)? — Блог AMSOIL

Без дифференциала под вашим автомобилем, заполненного шестернями, сцеплениями, подшипниками и смазкой для шестерен, ваши колеса не могли бы вращаться с разной скоростью и преодолевать разные расстояния при повороте, а это означает, что внешнее колесо будет проскальзывать и волочиться по тротуару.

Не годится для обслуживания транспортных средств или шин.

Итак, инженеры разработали автомобильный дифференциал, который можно разделить на три основные категории. Здесь мы представляем основы каждой из них и то, что вам нужно знать, чтобы гарантировать, что ваш дифференциал будет надежно работать долгие годы.

1) Открытый (или стандартный) дифференциал

Скорее всего, ваш пикап, внедорожник или заднеприводный автомобиль имеет открытый или стандартный дифференциал.

Держатель удерживает зубчатый венец, крестовину и боковые шестерни.Когда вы входите в поворот, крестовина и боковые шестерни позволяют внешнему колесу двигаться быстрее и дальше, чем внутреннее колесо, что обеспечивает плавную и безопасную езду.

  • PROS : Экономичный, отличный вариант для большинства серийных автомобилей. Обеспечивает предсказуемую управляемость, меньший износ шин и минимальное техническое обслуживание.
  • МИНУСЫ : Открытый дифференциал направляет мощность на колесо с наименьшим сопротивлением. Любой, кто ездил по снегу или льду, быстро понимает, что это значит: одно колесо может сильно пробуксовывать, в то время как противоположное колесо получает недостаточную мощность для движения автомобиля, в результате чего вы застреваете.

2) Дифференциал повышенного трения фрикционного типа

Дифференциал повышенного трения с муфтой пытается решить фатальный недостаток открытого дифференциала, хотя это и не идеальное решение.

При движении по твердой сухой поверхности самоблокирующийся дифференциал передает равную мощность на каждое колесо. Но когда вы наезжаете на участок льда или яму грязи, из-за которой автомобиль с открытым дифференциалом может пробуксовывать одно колесо и никуда не ехать, дифференциал повышенного трения передает некоторый крутящий момент на колесо с сцеплением, давая вам больше шансов получить из беды.

Дифференциал повышенного трения обычно использует муфты для передачи крутящего момента между колесами. Он достаточно эффективен, чтобы выполнить работу в большинстве сценариев, несмотря на то, что он не обеспечивает 100-процентную блокировку.

Однако эти сцепления могут проскальзывать

Дифференциалы повышенного трения на основе сцепления — хитроумные устройства, но они представляют собой уникальную проблему.

Когда оба колеса имеют достаточное сцепление с дорогой, диски сцепления плотно прилегают друг к другу, передавая постоянную мощность на каждое колесо.

Однако при проскальзывании одного колеса на другое колесо передается дополнительная мощность в зависимости от фрикционных свойств пакетов сцепления. Именно здесь фрикционные свойства трансмиссионной смазки играют важную роль в производительности и износе.

Однако производители дифференциалов используют разное давление пружины и диски сцепления, изготовленные из разных материалов и с разной площадью поверхности.

Кроме того, натяжение пружины и фрикционные свойства сцепления изменяются с возрастом и износом.Следовательно, требования к трению жидкости могут варьироваться. А если фрикционные свойства не соответствуют норме, может произойти ненормальное включение и отключение сцепления, называемое дребезжанием .

Кончай болтать

Вибрация — это когда муфты постоянно чередуются между проскальзыванием и заеданием вместо плавного проскальзывания. Вибрация не только создает неприятный шум и вибрацию, но и вызывает преждевременный износ.

  • PROS : Автоматически распределяет часть мощности на колеса с лучшим сцеплением, помогая избежать застревания на поверхностях с низким сцеплением.
  • МИНУСЫ : Более дорогие и могут «болтать», если жидкость не обеспечивает правильных фрикционных свойств.

Вместо создания нескольких трансмиссионных масел с одинаковой вязкостью, но разными фрикционными свойствами для устранения периодической вибрации в самоблокирующихся дифференциалах, вы можете использовать присадку к трансмиссионной смазке, которая изменяет первоначальные фрикционные свойства жидкости и устраняет вибрацию.

Синтетические редукторные масла

AMSOIL уже добавлены для подавляющего большинства применений.Для уникальных случаев, когда рекомендуется дополнительная добавка, мы предлагаем AMSOIL Slip Lock.

3) Блокировка дифференциала (или «локер»)

Блокируемый дифференциал использует механические устройства для буквальной блокировки двух осей вместе. Колеса вращаются с одинаковой скоростью и получают равное распределение крутящего момента.

Блокировка может происходить вручную или автоматически в зависимости от устройства. Когда оси заблокированы вместе, оба колеса вращаются одновременно с одинаковым крутящим моментом.Это означает, что один из них все еще может увеличивать сцепление с дорогой и двигать автомобиль, если другой подвешен над землей, например, в условиях бездорожья.

Несмотря на то, что подкрылки обеспечивают отличное сцепление с дорогой, особенно при движении по бездорожью, ухудшается управляемость автомобиля.

Автоматические блокираторы могут передавать мощность на отдельные колеса поэтапно, что приводит к эффекту «храповика». Они также могут внезапно отключиться, что повлияет на управляемость. Запирающиеся шкафчики обычно используются для бездорожья и используются при медленном движении.

  • PROS : Обеспечивает максимальную тягу в самых тяжелых условиях для внедорожных транспортных средств.
  • МИНУСЫ : Может быть шумным; снизить управляемость при заблокированном дифференциале.

Какую трансмиссионную смазку следует использовать?

Обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать, какой тип трансмиссионной смазки использовать и как часто ее менять. Многие производители рекомендуют трансмиссионную смазку, которая соответствует конкретным характеристикам или отраслевым спецификациям, например API GL-5.

Вы также можете воспользоваться нашим удобным Справочником по продуктам, чтобы найти правильную трансмиссионную смазку AMSOIL для вашего автомобиля.

Независимо от того, какой у вас тип дифференциала из перечисленных здесь, используйте высококачественную синтетическую трансмиссионную смазку . Многие производители теперь устанавливают синтетическую смазку для редукторов на заводе и рекомендуют ее в качестве сервисной заливки.

Это связано с тем, что современные дифференциалы направляют увеличенную мощность и крутящий момент на колеса по сравнению с их предшественниками, но шестерни и подшипники дифференциала остаются в основном неизменными.Кроме того, многие дифференциалы используют меньше трансмиссионного масла и имеют более низкую вязкость, чем раньше, чтобы уменьшить лобовое сопротивление и повысить экономию топлива. По сути, меньшее количество смазки обеспечивает большую защиту .

Синтетическая трансмиссионная смазка

AMSOIL Severe GEAR® специально разработана для тяжелых условий эксплуатации. Его высокий индекс вязкости помогает ему лучше смазывать в холодных условиях (как показано ниже) и поддерживать достаточную вязкость для защиты шестерен и подшипников при высоких температурах. Кроме того, оно стоит меньше, чем большинство трансмиссионных смазок OEM-производителей.

Обновлено. Первоначально опубликовано: 6 марта 2018 г.

Выбор самоблокирующегося дифференциала

Это хорошие солнечные выходные, и вы решили, что вы и ваша машина проведете воскресный день на трассе. Вы убедились, что ваша машина готова, и вперед. Вы добрались до трассы и легко преодолели технику. Наконец, они вызывают вас на промежуточную полосу, и наступает ваша очередь произвести впечатление на толпу своим автомобилем. Но во время вашего выгорания перед гонкой все у забора указывают на вашу машину и смеются, поскольку только одно колесо выпускает непристойное количество дыма.Тебе, мой друг, нужен самоблокирующийся дифференциал.

Но, прежде чем вы действительно поймете, почему самоблокирующийся или блокируемый дифференциал важен для вашего автомобиля с высокими характеристиками, нам нужно вкратце поговорить о том, почему вашему автомобилю для начала нужен дифференциал любого типа.

В общих чертах, дифференциал — это устройство, которое компенсирует разницу в скорости вращения колес. Эта разница в скорости вращения колес естественным образом возникает в таких ситуациях, как когда автомобиль входит в поворот или одна из шин теряет сцепление с дорогой.

Внутренние и внешние колеса автомобиля при прохождении поворотов поворачиваются на разные радиусы, поэтому шины должны вращаться с разной скоростью

Как они работают

Когда вы входите в поворот, в дифференциале возникает определенное напряжение. Это происходит потому, что внешнему колесу нужно вращаться быстрее, чем внутреннему. Причина этого в том, что оно (внешнее колесо) должно пройти более длинную дугу. Без открытого или самоблокирующегося дифференциала, в конце концов, это напряжение будет снято либо внешним колесом, прыгающим по поверхности, либо, что еще хуже, поломкой — будь то что-то в задней части или приводной вал.Эта ситуация явно не очень хорошая, поэтому мы углубимся в понимание различий.

Поскольку дифференциалы работают за счет переменного распределения энергии движения между противолежащими колесами оси, рассмотрим ситуацию, когда одна из шин вашего автомобиля находится на поверхности с хорошим сцеплением (асфальт), а другая шина находится на скользкой/рыхлой поверхности. поверхность (гравий).

В свое время Eaton производила заводские агрегаты Posi для автомобилей GM. У них есть диски сцепления для соединения ведущих осей.

Когда это происходит, стандартный (открытый) дифференциал передает большую часть мощности на шину с наименьшим сопротивлением. Другими словами, ваша машина не движется.

«Открытые» дифференциалы заводского типа — это просто открытые. Их внутренняя конструкция лишена какого-либо механизма, позволяющего сдерживать это переменное распределение мощности, и колесо с наименьшим сопротивлением может вращаться — хотите вы этого или нет. Чтобы преодолеть эту проблему открытого дифференциала, были введены дифференциалы повышенного трения.Существует множество дифференциалов повышенного трения, которые можно установить на заднюю часть вашего автомобиля, будь то блок с 10 или 12 болтами, вам просто нужно решить, какой стиль лучше всего подходит для вашей ситуации.

Тип конуса

Ремонтопригодный: Нет. Дифференциалы конического типа имеют фрикционную поверхность, встроенную в поверхности конуса. Они работают, нажимая на корпус. Они должны работать с присадкой к гипоидному маслу.

Когда дело доходит до классических автомобилей, существует три основных типа дифференциалов повышенного трения: дифференциалы повышенного трения, конусного типа и зубчатого типа новейшей конструкции.Все они очень хорошо распределяют мощность двигателя на оба задних колеса вашего автомобиля, но если вы разберете их, каждый из них может лучше подходить для разных целей. Хотя при покупке самоблокирующегося дифференциала необходимо учитывать множество факторов, задачу можно упростить, проведя небольшое исследование.

Пытаясь помочь вам в этом исследовании, с помощью сотрудников Eaton мы составили небольшой базовый перечень различных типов самоблокирующихся дифференциалов, чтобы вы могли решить, какой блок лучше всего подходит для ты.

Дифференциал повышенного трения с муфтой сцепления

Дифференциал повышенного трения муфтового типа, вероятно, является наиболее распространенной версией самоблокирующегося дифференциала. На многих маслкарах они были установлены с завода, так что это делает их отличным выбором для сборки задней части в стандартном стиле.

Дифференциал повышенного трения с муфтой состоит из тех же компонентов, что и открытый дифференциал, но имеет дополнительный пакет пружин и комплект муфт. Многие дифференциалы со сцеплением также подлежат ремонту.

Дифференциалы повышенного трения типа сцепления имеют подпружиненные пакеты фрикционов. Хотя это занимает некоторое время, эти пакеты сцепления изнашиваются.

Как они работают, пакет пружин давит на боковые шестерни, которые, в свою очередь, нажимают на муфты, заключенные в водило. Под давлением боковые шестерни вращаются вместе с водилой, когда оба колеса движутся с одинаковой скоростью. В этой ситуации клатч не нужен.

Тип шестерни

Перестраиваемый: Нет. В редукторных самоблокирующихся дифференциалах используются червячные или прямозубые шестерни для распределения и дифференциации входной мощности между двумя ведущими колесами.Гипоидное масло не требуется

Давление, создаваемое муфтами, удерживает обе оси синхронно. Однако муфты необходимы, когда происходит что-то, что требует, чтобы одно колесо вращалось быстрее, чем другое, как при повороте.

Когда это происходит, давление, создаваемое муфтами, и сопротивление, вызванное фрикционным материалом муфты, борются за синхронизацию колес, игнорируя необходимость разницы в скорости вращения.

По сути, сопротивление, создаваемое муфтами, заставляет оба колеса вращаться с одинаковой скоростью.Это означает, что для того, чтобы одно колесо (внешнее) вращалось быстрее другого, это колесо должно пересилить муфты, что оно и делает, и это позволяет внешнему колесу вращаться быстрее. Давление, прикладываемое к муфтам, регулируется жесткостью пружин, и эти пружины являются сменными. Их изменение позволяет прикладывать к системе сцепления разное давление в соответствии с определенным стилем вождения.

Покомпонентное изображение самоблокирующегося дифференциала Auburn показывает шестерни/конусы, которые входят в конусное гнездо внутри корпуса.

Конические дифференциалы повышенного трения

Дифференциал конического типа использует трение, создаваемое не дисками сцепления, а двумя конусообразными осями, которые имеют фрикционную поверхность для зацепления обоих колес и улучшения сцепления с дорогой. В задней части этого типа поверхность трения конуса непосредственно контактирует с корпусом держателя и обеспечивает трение, необходимое для работы устройства.

Конусы изготовлены из порошковой металлической конструкции, и металлургическое соотношение между этими двумя частями (конус и корпус) очень важно, чтобы они не истирались при взаимодействии.Конусы в этом дифференциале соединены шлицами с полуосями, и оси вращаются вместе с корпусом дифференциала.

Имеются цилиндрические пружины, расположенные между правой и левой шестернями, которые вдавливают муфты в картер дифференциала, тем самым располагая фрикционную поверхность напротив обработанной поверхности дифференциала.

При резком ускорении или когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, крестовины/шестерни дифференциала, приводящие в движение конусы, выталкивают конические шестерни наружу.Это действие увеличивает трение между поверхностями конуса и корпусом дифференциала, уменьшая пробуксовку колеса. Основным недостатком дифференциала конического типа является то, что его нелегко восстановить. Есть магазины, у которых есть программа обмена, но, в зависимости от вашей ситуации и местоположения, это может быть непрактичным вариантом.

Truetrac от Eaton работает как стандартный или открытый дифференциал при нормальных условиях движения. Когда одно колесо сталкивается с потерей тяги, шестерни включаются и передают крутящий момент на колесо с тягой.

Редукторный дифференциал повышенного трения

В последние годы был введен третий тип дифференциала повышенного трения. Трутрак. Это набирающая популярность система повышенного трения с зубчатым приводом. Этот дифференциал с косозубой передачей отличается от типичного дифференциала повышенного трения тем, что в нем не используются муфты или конусы с фрикционной поверхностью. Он работает с тремя парами косозубых шестерен, которые вращаются вокруг боковых шестерен, соединенных с осью через шлицы.На каждую ось приходится по три таких косозубых шестерни, и устройство работает так же, как традиционный самоблокирующийся дифференциал, автоматически передавая доступный крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением. Но вместо сцепления или поверхности трения конуса, создающих смещение крутящего момента, это происходит, когда косозубые шестерни вдавливаются в боковые шестерни. Чем больше смещение крутящего момента, тем сильнее заклинивание, что улучшает сцепление.

Дифференциал с шестеренчатым приводом может передавать крутящий момент на обе шины, но при прохождении поворотов большая часть крутящего момента смещается на внешнюю шину.Этот дифференциал практически не поддается разрушению, а износ практически отсутствует.

Эти дифференциалы, хотя физически отличаются от дифференциала сцепления или конусного типа, предназначены для непосредственной замены существующих открытых или других дифференциалов повышенного трения. Как и дифференциал конического типа, эти узлы с шестеренчатым приводом не подлежат ремонту.

Тип сцепления

Перестраиваемый: Да. Встречается в большинстве автомобилей GM с дифференциалом повышенного трения. Вы можете улучшить их, установив более тяжелые пружины.Должна работать гипоидная присадка с маслом.

Большой Нет Нет

Мы знаем, что такое случается, и вы, вероятно, даже знаете кого-то, кто это делает, но хотя вы или ваш приятель можете подумать, что катушка – это идеальный дифференциал для уличного использования, это не только не рекомендуется, но и может быть совершенно небезопасным. Когда вы едете по прямой, особых проблем не возникает, так как оба колеса работают вместе. Но брось туда угол и держись. Помните, в начале статьи мы объясняли, что делает дифференциал? Когда обе шины заблокированы вместе, обе оси имеют возможность вращаться с одинаковой скоростью.Когда что-то хочет вращаться — независимо от числа оборотов — и не может, обязательно произойдет поломка. При использовании шпули эта поломка обычно связана с осью.

Нет неправильного выбора

Прежде чем выбрать дифференциал, вам необходимо оценить предполагаемое использование вашего автомобиля. Ваш покупатель может выжить с открытым дифференциалом, но если запланированы случайные поездки на полосу сопротивления, следует рассмотреть возможность установки блока сцепления или датчика крутящего момента. Надеемся, что понимание, которое мы вам дали, поможет вам принять обоснованное решение о различных доступных дифференциалах, чтобы вы не были «тем парнем» на стартовой линии, извергающим дым из одной шины.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.