Винтовой самоблокирующийся дифференциал – Самоблокирующийся дифференциал — как это работает — журнал За рулем

Содержание

Самоблокирующийся дифференциал — как это работает — журнал За рулем

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

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

Ахиллесова пята

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

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

Материалы по теме

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

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

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

Дискотека

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

Материалы по теме

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движени

www.zr.ru

Нужен ли самоблок для переднего привода?

Самоблокирующийся дифференциал, смонтированный на передний привод, сулит большие преимущества: в некоторых ситуациях более эффективно распределяется крутящий момент. Результат — хороший разгон, отменная тяга, управляемость что надо. Так ли это?

diff

Червячный самоблокирующийся дифференциал оригинальной конструкции фирмы «Вал-Рейсинг» установили на «Калину» — автомобиль с типичной для большинства нынешних машин переднеприводной компоновкой и соответствующими повадками. Мы накрутили больше тысячи километров по дорогам с разным покрытием, попробовали блокировку в разнообразных ситуациях, посмотрели, как ведет себя машина на скользких зимних дорогах и сухом асфальте.

ПО МОРОЗЦУ

Ненадолго перенесемся из лета в зиму, чтобы оценить поведение автомобиля при отрицательных температурах. Пока в памяти свежи впечатления о характере автомобиля в заводском исполнении, присмотримся, что изменилось после установки самоблокирующегося дифференциала.

diff

При старте на «миксте» руль автомобиля с блокировкой дифференциала норовит вырваться из рук. Машину затягивает в сторону покрытия с худшими сцепными свойствами.

При старте на «миксте» руль автомобиля с блокировкой дифференциала норовит вырваться из рук. Машину затягивает в сторону покрытия с худшими сцепными свойствами.

«Калина» заметно легче стартует (главное — не срывать ведущие колеса резко), быстрее разгоняется, причем как на «миксте», так и в ситуации, когда под всеми колесами снег или лед. В целом машина стала более собранной, охотнее следует за штурвалом, четче прописывает повороты. Понятнее и рулевое управление — возросло стабилизирующее усилие. Хотя, немного перебрав со скоростью, замечаешь: занос стал резче, чем в варианте со свободным дифференциалом.

diff

На скользкой дороге ехать на автомобиле c блокируемым дифференциалом сложнее, от водителя требуется хорошая гоночная подготовка.

На скользкой дороге ехать на автомобиле c блокируемым дифференциалом сложнее, от водителя требуется хорошая гоночная подготовка.

При интенсивном разгоне и — в меньшей степени — при установившемся движении «Калина» чувствительнее реагирует на неравномерность дорожного покрытия: становится нервной, ее тянет в сторону более рыхлого покрытия, больше приходится работать рулем. Динамический коридор около метра-полутора требует от водителя большей концентрации и точности действий. В долгой дороге начинаешь с теплотой вспоминать более комфортный заводской вариант.

diff

Благодаря самоблокирующемуся дифференциалу «Калина» проходит переставку почти на 2 км/ч быстрее (95,6 против 93,8 км/ч). В с

www.zr.ru

Преднатяг дифференциала винтовой блокировки. Нужен?

Преднатяг нужен!
А зачем, я постараюсь объяснить в этой статье.

Небольшая мат.часть.
Усилие преднатяга создаёт набор стальных тарельчатых пружин:

Установлены пружины преднатяга в центральной части блокировки и распирают левую и правую шестерни полуосей в противоположные стороны, создавая их трение об корпус:

Располагаются пружины преднатяга друг относительно друга у разных производителей по-разному:

Многие Российские производители винтовых блокировок в результате так и не дали внятного ответа о правильном расположении пружин преднатяга, у остальных зачастую они стоят верно, но не в каждой выпущенной блокировке. Есть умельцы, располагающие в блокировках шайбы преднатяга таким образом:
что точно приведёт к быстрой поломке крайних шайб преднатяга, они раскрошатся и осколками со стружкой выведут из строя сателлиты или главную пару. Преднатяг соответственно исчезнет. Потребуется полная дефектовка редуктора и ремонт, замена тарельчатых пружин на новые с длительной работой по регулировке преднатяга.
По таблице видно, как работают тарельчатые пружины преднатяга в зависимости от расположения друг относительно друга:
При грамотном выставлении пружин по типу, форме, толщине и материалам возможно получить прогрессивную характеристику пакета пружин преднатяга, примерно как на последнем примере.

Высокий преднатяг, от 7 кг/м и выше сильно перенапрягает пружины и с течением времени они начинают ослабляться тем быстрее, чем выше изначальный преднатяг. Сильное трение шестерён об корпус повышает температуру масла в редукторе выше допустимых 150 градусов, это может лишить масло его свойств, особенно смазывающих. Ну и соответственно заметно выше становится расход при высоком преднатяге, особенно при езде в населённых пунктах.
Правильно подбранные

по виду, форме, толщине и расположению пружины преднатяга обладают колоссальным эффектом: блокировка мягко и быстро срабатывает, не перегревает масло, не издаёт лишних звуков, не повышает расход, преднатяг держится годами и пружины не могут сломаться по определению. Такое расположение пружин гарантирует малое падение преднатяга со временем и составит от 2 до 5% в год, как и предписывает их производитель. Кстати от производителя пружин преднатяга многое зависит, бывают Российские, Немецкие, Американские, Японские, Китайские. Бывают разных видов, толщин, размеров, типов исполнения, из разных сталей и материалов, углепластика например:

Выбрать наиболее подходящие возможно лишь долгими испытаниями, тестами и изучением рекомендаций производителей.
Как оказалось высокая цена не показатель высокого качества.

Известно, что максимальный крутящий момент двигателя НИВЫ в зависимости от модели составляет до 150 H/m = 15 килограмм / метр (кг/м). Не большое значение, но! С учётом передаточного числа первой передачи, момент вырастает х4 и равняется 60 кг/м. Проходя раздаточную коробку, он увеличивается в 4 раза и равняется 240 кг/м. И, наконец, главная пара в зависимости от передаточного числа увеличивает момент в 3,9-4,3 раза, итоговый максимальный момент на ведущем колесе может достигать 1032 кг/м! А это без преувеличения одна тонна, приложенная на рычаг длиною в 1 метр.
Теперь становится понятным, почему сворачиваются и ломаются полуоси…

Тронутся автомобилю по идеально ровной асфальтированной дороге на накачанных шинах возможно имея момент, равных примерно 70-80 H/m, это 7-8 кг/м, проверял лично динамометрическим ключом. А тронуться на песке или из небольшой ямы в грунте на подспущенных колёсах, потребуется 200-600 H/m, равно от 20 до 60 кг/м.

Теперь предлагаю сделать небольшой вывод по поводу необходимости высокого преднатяга — можно «спрыгнуть с домкрата» на гладеньком асфальте и доказать окружающим, что высокий преднатяг — круто! Сомнительное удовольствие если учесть все возможные последствия и недостатки.

Винтовая блокировка хорошо работает и без пружин преднатяга, коэффициент блокирования даёт исключительно угол наклона зубьев сателлитов. Чем угол шестерни сателлита круче, тем больший коэффициент блокирования, но это контент для следующего поста.

Недостатки у блокировок без преднатяга неоспоримо есть: звонкое дребезжание деталей внутри блокировки при езде по кочкам и большее время срабатывания, т.к. детали заранее не прижаты к рабочим плоскостям. Непосредственно о пружинах преднатяга и о самом преднатяге внедорожное общество узнало в своё время силами одного именитого производителя блокировок посредством одного не менее имениторго журнала об автомобилях. Преднатяг позиционировался как ключевой параметр, от которого зависит степень блокировки. В связи с тем, что не многие пользователи подкованы технически, все поверили «на слово». Сейчас этот производитель признал это и отказался от термина «Преднатяг», заменив на «Муфта комфорта», а коэффициент блокирования регулируется углом наклона зубьев. Можете проверить на оффициальном сайте. Это решение правильное и честное по отношению к покупателям, мы с командой его единогласно поддерживаем.

В итоге.
Преднатяг обязательно нужен для:
1- подготовки рабочих элементов блокировки к рабочему состоянию, максимально приближая к ответным рабочим поверхностям — моментальное включение сателлитов в работу гарантированно и лишнее масло не попадёт под привалочную рабочую плоскость.
2- реализации «преднатянутого» состояния деталей в корпусе исключает дребезжание элементов на кочках или при изменении направления вращения дифференциала в поворотах.
Оба пункта повышают комфорт пользования блокировкой, поэтому правильно называть не «Преднатяг», а «Муфта комфорта».
Подобрать идеальный преднатяг муфты комфорта вопреки ожиданиям возможно. Доказано на винтовых блокировках Doctor Drive. Возможно реализовать плюсы преднатяга в полном объёме и не допустить негативных нюансов. Чтобы достичь целей требуются долгие тестовые испытания винтовой блокировки и муфты преднатяга, длительные диалоги с производителями пружин и кропотливые расчёты вибронагруженности элементов над которыми думаю редкие производители заостряют внимание, просто делают блокировку дешевле, чтобы выиграть в конкурентной гонке по цене. Но есть ещё много факторов, которые сильнее чем цена влияют на привлекательность блокировки. Читайте о них в следующих постах блога.

Статья защищена авторским правом. При копировании указать источник.
Doctor Drive

doctor-drive.com

Выбор диффенциала

Главная / ВЫБОР ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВАЛ-РЕЙСИНГ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ

самоблокирующегося дифференциала ВАЛ-РЕЙСИНГ

по условиям эксплуатации (использования) автомобиля.

Рекомендация: При выборе блокировки обратите внимание на то, как Вы планируете использовать автомобиль, это поможет Вам сделать правильный выбор.

ВИНТОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ.

Для упрощения выбора, в классификацию винтовых дифференциалов ВАЛ-РЕЙСИНГ  с 2019 года включено понятие «СТЕПЕНЬ БЛОКИРОВАНИЯ».

СТЕПЕНЬ БЛОКИРОВАНИЯ — это потребительская характеристика, отражающая применимость дифференциала, в определенных потребителем эксплуатационных условиях использования автомобиля. Напрямую зависит от коэффициента  блокирования дифференциала.


КОЭФФИЦИЕНТ БЛОКИРОВАНИЯ максимально возможная разница в крутящих моментах (или силе тяги на колёсах), в рамках которой дифференциал повышенного трения может обеспечить их взаимную блокировку.


Начальный момент трения — «Преднатяг».  Все дифференциалы собираются с начальным моментом трения:

— размерность дифференциала ВАЗ, (включая иномарки передний привод МКПП) — до 5 килограмм;

— размерность дифференциала УАЗ (включая иномарки, редуктора) — до 6 килограмм.

Муфта комфорта дифференциала повышенного трения ВАЛ-РЕЙСИНГ.

 


Винтовые дифференциалы ВАЛ-РЕЙСИНГ имеют три степени блокирования:

ЛЕГКАЯ — коэффициент блокирования до 35% (или 2) или разница в крутящих моментах (в силе тяги на колесе) отстающего к забегающему колесу не более 2 раз.

СРЕДНЯЯ — коэффициент блокирования до 50% (или 3),  или разница в крутящих моментах (в силе тяги на колесе) отстающего к забегающему колесу не более 3 раз.

ЖЕСТКАЯ — коэффициент блокирования до 75% (или 5), разница в крутящих моментах (в силе тяги на колесе) отстающего к забегающему колесу не более 5 раз.

Углы блокировок


ЛЕГКАЯ степень блокирования — цифра «1» — первая, после букв цифра в маркировке. Для установки в коробки передач переднеприводных автомобилей и передних редукторов полноприводных автомобилей.  Минимальные нагрузки на связанные с дифференциалом детали трансмиссии и рулевого управления. Использование автомобиля в городских условиях с выездами на природу, дачу и т.п. Активное использование переднеприводных автомобилей в зимних условиях города. Легкое бездорожье, грунтовые проселочные дороги.  Использование в качестве аналога для замены оригинального дифференциала на машинах иностранного производства.

СРЕДНЯЯ степень блокирования —  цифра «2» — первая, после букв цифра в маркировке.  Для установки в коробки передач переднеприводных автомобилей, в передние и задние редукторы полноприводных автомобилей.  Оптимальный, бюджетный вариант для установки на заднюю ось полноприводных автомобилей. Для автомобилей УАЗ при компоновке с 1-м дифференциалом в передний редуктор совместно с хабами. Заметно повышает проходимость переднеприводных автомобилей, особенно в зимних условиях и на грунтовых дорогах. Использование автомобиля для активного отдыха,  рыбалка, охота, транспортировка и подъем прицепа с лодкой, движение по грязевым участкам, горные дороги и т.п. Для коммерческих легких грузовиков и фургонов,  работающих круглогодично, особенно в зимних условиях, Для специальных автомобилей  ремонтных подразделения, экологических служб, МЧС, лесного хозяйства, сельская медицина, сельская полиция и т.п.  Применение в оригинальной самодельной технике,  каракат и т.п. Автоспорт различных классов и уровней, в зависимости от задач. Усилитель руля в случае установки на управляемые колеса обязателен.

ЖЕСТКАЯ степень блокирования —  цифра «7» — первая, после букв цифра в маркировке.  Для установки в коробки передач спортивных переднеприводных автомобилей и багги на узлах 2108 и в задние редукторы полноприводных и заднеприводных автомобилей различного применения.  Автоспорт различных классов и уровней, в зависимости от задач. Усилитель руля в случае установки на управляемые колеса обязателен. Рекомендуется для повышения надежности усиление трансмиссии автомобиля, установка дополнительно усиленных валов или полуосей на трансмиссию, особенно в автомобили, эксплуатируемые в сложных и отдаленных дорожных условиях, горных местностях.


 

ДИСКОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ.

Обозначение в маркировке цифра «3» или «5» — первая, после букв цифра в маркировке. 

Маркировка «С3» — дисковые блокировки  с 12 -тью дисками без возможности установки кольца спидометра для МКПП 2108 со щупом. Автомобильный спорт. Динамичные классы: ралли, ралли-спринт, кросс, кольцевые гонки, драг-рейсинг, дрифт, багги и т.п.  

Маркировка «А3» — дисковые блокировки  с 8 -мью дисками для заднего редуктора, 22 шлица, автомобилей ВАЗ классической компоновки и ЛАДА 4х4. Автомобильный спорт. Динамичные классы: ралли, ралли-спринт, кросс, кольцевые гонки, драг-рейсинг, дрифт, багги и т.п.  Для офф-роад слабоэффективна.

Маркировка «В3» — дисковые блокировки  с 8 -мью дисками для переднего редуктора автомобилей ЛАДА 4х4, 24 шлица. Автомобильный спорт класса «Ралли-рейд» или «Марафон», где требуется совмещение свойств динамики автомобиля и проходимости.


Дисковые блокировки имеют возможности индивидуальной настройки распределения моментов.

Настройка «Старт 90%» — максимально возможный момент передается при движении автомобиля вперед.

Настройка «Универсал 45х45%» — максимально возможный момент делится пополам,  для движения как вперед, так и задним ходом.

Маркировка «С5» — дисковые блокировки  с 8 мью дисками и диаметром под установку кольца спидометра для МКПП 2108 со щупом. Автомобильный спорт, где необходима установка спидометра и «глубокий тюнинг» дорожного автомобиля. Динамичные классы: ралли, ралли-спринт, кросс, кольцевые гонки, ограниченно дрифт и т.п. 


 

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 самоблоки + принудительная блокировка. или как минимум 2-мя самоблокирующимися дифференциалами.


 

Подробно о применимости к моделям автомобилей по ссылке: Таблица применимости и обозначения дифференциалов  «VAL-racing» 2019 год.

 

 

 

  • ВЫБОР ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВАЛ-РЕЙСИНГ.

www.val-racing.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о