Червячная блокировка дифференциала: Блокировка дифференциала червячная CHEVY НИВА 24-шлица преднатяг 7 купить недорого

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

Содержание

1. С чем имеем дело?
2. Коэффициент, преднатяг и другие нюансы
3. Разновидности блокировок на Ниву

Как определиться, что установить?

С чем имеем дело?

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

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

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

Назад к содержанию

Коэффициент, преднатяг и другие нюансы

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

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

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

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

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

Назад к содержанию

Разновидности блокировок на Ниву

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

Самоблок повышенного трения (LSD)

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

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

Дисковая блокировка

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

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

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

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

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

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

Червячный самоблок

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

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

Винтовая блока

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

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

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

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

Назад к содержанию

Принудительная блокировка

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

Пневматическая блокировка

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

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

Соответственно, есть вариант на 22 шлица:

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

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

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

Электропривод

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

Заварка (Spool)

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

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

Назад к содержанию

Как определиться, что установить

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

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

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

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

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

Назад к содержанию

Вернуться к списку статей

предназначение, методы и их особенности

На чтение 7 мин. Просмотров 10.5k.

Блокирование дифференциала – отличный метод улучшения возможностей для проходимости вашего автомобиля на бездорожье. Выбор лучшего варианта, а также его осознанное использование – вот ключ к успеху!

Автомобилям, которые постоянно передвигаются по бездорожью, всегда не хватает проходимости. Существует большое количество различных вариантов, которые могут помочь решить эту проблему, но самым правильным и полезным считается блокировка дифференциала. Если у машины есть межосевой дифференциал, то на нем, как правило, устанавливаются определенные блокировки, которые помогают преодолевать сложные дорожные условия. В большинстве случаев эта операция производится только для заднего моста, так как для переднего моста это не так эффективно и оправданно.

Необходимо отметить, что применять блокировку необходимо не всегда, ведь она влияет на поведение автомобиля и имеет свои плюсы и минусы. Для того чтобы выяснить целесообразность таких изменений, необходимо четко понимать как это работает, какие механизмы используются, а также разобраться в самой сути этих действий, то есть к чему приведет блокирование силового привода.

Смысл блокирования дифференциала в обеспечении вращение колес с разной скоростью, чтобы обороты колес одной оси различались, в зависимости от потребностей.

Когда автомобиль передвигается по бездорожью без блокировки, то по конструкции шасси какая-то полуось будет прокручиваться. Решается это путем блокировки, в чем и есть ее главное достоинство. Устанавливается такой механизм на внедорожниках и используется только на плохих участках дороги.

Свободный дифференциал работает по следующей схеме: когда колеса на одной оси начинают прокручиваться, то другое получает больший момент для преодоления препятствия. Когда же применяется блокировка дифференциала, то на колесо с лучшим зацепом начинает подаваться больший крутящий момент. Для того чтобы применить этот механизм, необходимо:

1. Ограничить движение сателлитов;
2. Приварить часть дифференциала к полуоси.

Типы блокировок

Выделяют различные типы блокирования силового привода автомобиля. Если имеет место полная блокировка, то это означает полноценное сцепление различных элементов дифференциала, что позволяет перемещать полностью крутящий момент на одно из колес, имеющее максимальный зацеп.

Дифференциал

Что касается частичной блокировкой, то она предполагает ограничение передачи крутящего момента на разные полуоси с разным сцеплением.

Чтобы определить, какой момент необходим на каждое колесо, используется коэффициент блокировки. То есть, данный показатель помогает выяснить, какой крутящий момент необходимо передавать на колесо с хорошим зацепом и на то, которое прокручивается. Если коэффициент будет определяться неправильно, то это может привести к определенным поломкам.

Блокировку можно устанавливать либо на межосевых, либо на межколесных дифференциалах. Блокировать переднюю ось на полноприводной машине нет необходимости, так как это значительно снизит его управляемость на обычных дорогах.

Бывают несколько вариантов блокирования: автоматическое и принудительное. Последнее может включаться и выключаться водителем самостоятельно при необходимости, а поэтому она иногда называется ручной. В то же время автоматический вариант производится с применением определенных механизмов, которые называются самоблокирующимися дифференциалами.

Ручная блокировка

Ручная блокировка силового привода предполагает использование кулачковой муфты, то есть соединяет части дифференциала и полуоси. Для того чтобы ее включать или выключать применяется специальный механизм. Это может быть пневматический, механический, гидравлический или электрический привод.

Механический привод работает за счет определенной системы из тросов и рычагов, движение которых либо включает, либо выключает блокировку. Электрический вариант работает за счет специального двигателя, а активация происходит путем нажатия на кнопку в салоне. Что касается гидравлического и пневматического приводов, то здесь главными механизмами считаются цилиндры и пневмокамеры соответственно.

Такой тип блокировки необходим, если автомобиль используется как на бездорожье, так и на обычных дорогах. Крайне важно после преодоления препятствий выключать эту систему для избегания поломок и для комфортного передвижения.

дифференциал блокировка

Автоматическая блокировка

Когда речь идет об автоматической блокировке, которая основывается на дифференциале повышенного трения, это можно назвать неким компромиссом, так как реализуется он за счет сочетания работы полной блокировки и свободного дифференциала. Свободные дифференциалы бывают нескольких типов:

• Когда блокировка происходит при разном крутящем моменте на колесах;
• Когда блокировка происходит при отличии угловых скоростей полуосей.

Что касается первого типа, то он применяется на червячном дифференциале. Второй тип включает в себя механизмы с вязкостной муфтой, а также дисковый и электронно-блокирующийся дифференциал.

Дисковый дифференциал

Дисковый дифференциал – это симметричный механизм, которые включает в себя несколько групп фрикционных дисков. Одна группа соединяется с внешней частью дифференциала, а вторая связывается с полуосью. Работа этой системы обеспечивается за счет трения от разной скорости.

Дисковый дифференциал

Если автомобиль двигается прямо, то весь механизм работает как единое целое, с одинаковой частотой вращения. Когда какое-то колесо начинает двигаться быстрее, то фрикционные диски соответственно ускоряются и за счет силы трения крутящий момент на колесе с хорошим сцеплением увеличивается. Таким образом, дифференциал в некоторой мере блокируется и препятствие преодолевается.

Если в механизме используются пружины, то сжатие группы дисков будет постоянным, а если применяется гидравлический привод – она будет меняться в зависимости от ситуации.

Вязкостная муфта

Вязкостная муфта

Следующий тип – вязкостная муфта. Этот механизм состоит из группы перфорированных дисков, которые крепятся к самому дифференциалу и к валу привода. Они хранятся в специальном приспособлении, которое внутри имеет вязкое наполнение.

Когда вал привода и дифференциал имеет одинаковые обороты, то группа дисков вращается как один сплошной элемент. Когда же вал привода ускоряется, то какое-то количество перфорированных дисков также ускоряется, перемешивая жидкость и, таким образом, блокируя дифференциал. Вал, с другой стороны, получает больший крутящий момент. Когда скорость снова стабилизируется, то муфта автоматически выключается.

Вязкостная муфта используется либо в качестве блокировки межосевого дифференциала, либо как элемент автоматически подключаемого полного привода. Недостатком этого варианта считается склонность к перегреву, а также конфликтность с ABS. Поэтому в современных автомобилях такая система не применяется.

Электронный дифференциал является частью системы, которая препятствует пробуксовке. Когда колесо начинает прокручиваться, оно замедляется, а тяга передается на колесо с хорошим зацепом.

Червячный дифференциал

Когда имеет место разница между скоростью вращения на корпусе дифференциала и на приводном вале, может использоваться червячный дифференциал. Когда колесо начинает прокручиваться и терять крутящий момент, он переходит на колесо, которое имеет хороший зацеп за счет блокировки. Она частичная и ее уровень определяется на основе количества потерянного момента.

Среди механизмов такого типа наиболее популярными считаются Torsenи Quaife, которые являются редукторами из червячных шестеренок. Червячная шестерня может влиять на остальные шестерни, но при этом оставаться независимой от них. Такое явление называют расклиниванием, и служит оно для блокировки. Такого типа дифференциалы могут использоваться как для межосевых, так и для межколесных блокировок.

Червячный дифференциал

Недостатки блокировки дифференциала

Несмотря на все положительные качества этого механизма, имеют место и некоторые минусы.

Когда автомобиль двигается по бездорожью, он очень часто может сталкиваться с искривленной траекторией. В таком случае, колеса начинают вращаться с разной скоростью, так как проходят разный путь за одинаковое время. Например, при движении по кривой небольшого радиуса, внешнее колесо проходит больший путь, чем внутреннее. Для того чтобы внешнее колесо вращалось быстрее применяется межколесный дифференциал, который распределяет обороты по необходимости.

Когда же применяется блокировка, колеса соединяются и двигаются с одинаковой скоростью. Из-за этого внутреннее колесо будет буксовать, забирая максимально тягу, а внешнее будет прокручиваться. Такая ситуация на бездорожье может привести к тому, что будет вырыта колея, ухудшиться сцепление и преодолеть препятствие будет сложно. Поэтому при передвижении по небольшим кривым блокировку лучше отключать, если есть возможность.

Блокировка дифференциала – это очень распространенный метод повышения эффективности передвижения по бездорожью.

Однако, его необходимо использовать только в определенный случаях, иначе это приведет только к ухудшению проходимости или даже к поломке.

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

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

 

 

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

Преимущества.

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

Особенности.

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

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

 

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

что это, как работает и для чего это нужно? |

Среди особенностей свободного дифференциала — способность во время пробуксовки одного колеса (ведущей оси) передавать крутящий момент на другое колесо. Создание блокировки дифференциала было вызвано необходимостью увеличить крутящий момент на том колесе оси, у которого сцепление с дорогой лучше.

Блокировка дифференциала осуществляется следующим образом:

1. Корпус дифференциала соединяется с одной из полуосей;
2. Вращение сателлитов ограничивается.

Блокировка дифференциала зависит от степени и может быть как полной так и частичной.

Что такое полная блокировка?

Полной блокировкой дифференциала называют — жесткое соединение частей дифференциала, во время которого происходит полная передача крутящего момента на то колесо, у которого наилучшее сцепление.

Что такое частичная блокировка дифференциала?

Под частичной блокировкой дифференциала подразумевается — ограниченная величина передаваемого усилия среди частей дифференциала и повышение крутящего момента на том колесе, которое имеет лучшее сцепление.

Повышение крутящего момента на свободном колесе называется коэффициентом блокировки. То есть, он отображает соотношение между крутящим моментом на не нагруженном и колесом, которое забегает, то есть пробуксовывает. Коэффициент блокировки у симметричного свободного дифференциала будет равен — 1, поскольку крутящий момент у каждого из колес будет одинаковым. В то время как на заблокированном дифференциале это значение может варьироваться в диапазоне от 3 до 5. Любое дальнейшее увеличение данного коэффициента блокировки крайне нежелательно, поскольку он может стать причиной выхода из строя трансмиссии или некоторых ее деталей.

Используют блокировку дифференциала как межколесные так и межосевые дифференциалы. Чтобы не снижать управляемость, блокировка переднего межколесного дифференциала у полноприводных автомобилях не делается.

Включение блокировки дифференциала может быть принудительным или полностью автоматическим. В случае с принудительной, водитель сам выбирает когда включить блокировку дифференциала, иногда ее еще называют ручной.

Что касается автоматической блокировки, то ее включение осуществляется посредством специальных технических устройств – так называемых самоблокирующихся дифференциалов.

Ручная блокировка дифференциала

Ручная или принудительная блокировка осуществляется, как правило, при помощи кулачковой муфты, которая обеспечивает жесткую сцепку корпуса дифференциала с одной из полуосей.

Замыкание или (размыкание) кулачковой муфты происходит при помощи привода, он может быть: электрическим, механическим, пневматическим или гидравлическим.

Принцип работы механического привода заключается в объединении рычага и тросов, или целой системы рычагов. Такая система позволяет осуществить блокировку дифференциала в ручном режиме на полностью неподвижном автомобиле.

Гидравлический привод блокировки дифференциала состоит из нескольких цилиндров: главного и рабочего. Роль исполнительного элемента пневмопривода выполняет пневмокамера.

В случае с электроприводом муфта замыкается при помощи электрического двигателя. Приведение в действие осуществляется посредством нажатия (активации) отвечающей за эту функцию кнопки, чаще всего расположенной на панели приборов.

Применяется жесткая принудительная блокировка на труднопроходимых участках дороги. Она используется в межколесных, а также межосевых дифференциалах автомобилей с полным приводом.

Самоблокирующийся дифференциал

Дифференциал повышенного трения или самоблокирующийся дифференциал Limited Slip Differential, LSD) можно считать неким компромиссом между полной блокировкой дифференциала и свободным дифференциалом. Это объясняется возможностью реализации функции одного или другого при возникновении такой необходимости.

Существуют два типа самоблокирующихся дифференциалов:

1. Дифференциалы, которые блокируются руководствуясь разными угловыми скоростями колес.
2. Дифференциалы, которые блокируются руководствуясь разными крутящими моментами.

К первой категории можно отнести:

1. Дифференциал с вязкостной муфтой.
2. Дисковый дифференциал.
3. Электронную блокировку дифференциала.

Блокировка происходит в зависимости от того, насколько разнятся меж собою крутящие моменты червячный дифференциал.

Примитивный дисковый дифференциал состоит из: симметричного дифференциала, в котором есть один или несколько пакетов фрикционных дисков. Одна часть фрикционных дисков связана с корпусом дифференциала, вторая – с полуосью.

Работает дисковый дифференциал повышенного трения по принципу силы трения, которая возникает в результате разности скоростей, с которой вращаются полуоси.

Во время движения по прямой полуоси и корпус дифференциала вращаются с одинаковой скоростью, следовательно, вращение фрикционного пакета происходит как единое целое. В случае увеличения частоты вращения какой-то из полуосей, часть дисков которая ей соответствует начинает быстрее вращаться. Это действие сопровождается возникновением силы трения, которая не позволяет увеличить частоту вращения. На свободном (не нагруженном) колесе крутящий момент возрастает, благодаря чему достигается частичное блокирование дифференциала.

Степень, до которой сжимаются фрикционные диски может быть как фиксированной (реализуется при помощи пружин постоянной жесткости) так и переменной (за счет применения гидропривода или электронного управления).

На спортивных автомобилях используется преимущественно дисковый дифференциал LSD, или в качестве межосевого дифференциала в автомобилях SUV-сегмента.

Схема вязкостной муфты

Вязкостную муфту еще называют вискомуфтой. Она состоит из определенного набора перфорированных дисков расположенных близко друг от друга. Одна их часть жестко соединена с корпусом дифференциала, вторая – с приводным валом. Расположены диски в герметичном корпусе, который наполнен очень вязкой силиконовой жидкостью.

Схема вязкостной муфты

Во время вращения приводного вала и корпуса дифференциала с одной скоростью, происходит вращение блока перфорированных дисков как одного целого. Когда скорости вращения меняются, определенная часть дисков, которая подчиняется тому или иному блоку начинает быстрее вращаться, перемешивая силиконовую жидкость. После жидкость отвердевает и происходит блокировка дифференциала. При этом в другом приводном валу крутящий момент увеличивается. Когда равенство восстанавливается жидкость снижает свои свойства, снимая, тем самым, блокировку с муфты.

Из-за довольно больших размеров вискомуфта используется преимущественно, для блокировки межосевого дифференциала. Кроме того, вязкостная муфта может быть установлена самостоятельно, вместо межосевого дифференциала, в полноприводной системе с автоматическим подключением.

Особенность конструкции вискомуфты наделяют ее инерционностью, она может порядком нагреваться, а во время торможения может конфликтовать с ABS, именно поэтому на сегодняшний день автомобили практически не оборудуются ею.

Электронный дифференциал или электронная блокировка дифференциала — функция антипробуксовочной системы. Она реализована посредством автоматического подтормаживания того колеса, которое пробуксовывает, сопровождаемого повышением на него силы тяги. Как результат — колесо с нормальным сцеплением получает лучший крутящий момент.

Самоблокирующийся дифференциал червячного типа способен обеспечить автоматическое блокирование в зависимости от того, на сколько разнятся крутящие моменты на корпусе и полуоси. В случае проскальзывания колеса, с последующим падением крутящего момента, происходит блокировка червячного дифференциала, после чего крутящий момент перераспределяется на свободные колеса. В этом случае блокировка частичная, а ее степень в  зависит от того насколько упадет крутящий момент.

Схема дифференциала Torsen

Диференциалы Torsen — наиболее известными червячными образцами. Название — аббревиатура от двух англ. слов Torque Sensing — что в переводе означает — чувствительность к крутящему моменту.

Конструктивно дифференциал представляет собой планетарный редуктор, в котором есть несколько червячных шестерен, одни — ведомые (полуосевые) другие — ведущие (сателлиты). Расположение сателлитов чаще всего параллельно полуосям (Quaife, Torsen Т-2), иногда встречаются варианты с перпендикулярным расположением (Torsen Т-1).

Характерной особенностью червячной шестерни считается способность вращать другие шестерни, оставаясь при этом недвижимой. При этом червячная шестерня расклинивается. Это свойство применяется для частичной блокировки червячного дифференциала. Применение червячных самоблокирующихся дифференциалов весьма широкое, они могут выполнять роль как межосевых так и межколесных дифференциалов.

Рекомендую: Актуальное видео!

Читайте также:

Блокировка дифференциала в автомобиле вискомуфтой?

Назначение

Итак, для чего нужен данный механизм? Самый простой дифференциал способен распределять мощность или крутящий момент между двух колес одинаково, равномерно. Если одно колесо буксует и не может зацепиться за дорожное полотно, то крутящий момент на втором колесе будет равным нулю. Усовершенствованные модели, а подавляющее их большинство – это дифференциалы с механизмом самоблока, оснащены системой, блокирующей вывешенную полуось. Тогда крутящий момент распределяется так, чтобы максимальная мощность была на колесе, которое сохранило хорошее сцепление с дорогой.

Дифференциал “Торсен” – это наиболее оптимальное решение для полноприводного автомобиля, эксплуатируемого по большей части в тяжелых условиях. “Торсен” – это не фамилия разработчика, а аббревиатура. Это означает чувствительность к вращательному моменту или Torque Sensing.

Устройство

Данный механизм устроен из привычных элементов – устройство аналогично любому планетарному узлу. Можно выделить основные детали – это корпус, червячные шестерни, сателлиты.

Что касается общей концепции, то здесь не очень много отличий, если сравнивать с обыкновенными механизмами. Корпус жестко крепится на ведущем узле трансмиссии. Внутри корпуса установлены сателлиты. Они закреплены на специальных осях. Сателлиты находятся в жестком зацеплении с шестернями полуосей. Шестеренки полуосей закреплены на валы, на которые и передается крутящий момент.

А теперь что касается непосредственно механизма “Торсен”. В данном узле шестерня полуосей имеет винтовые зубья. Это не что иное, как традиционный червячный вал.

Сателлиты представляют собой пару косозубых шестерен. Один элемент этой пары формирует с шестерней полуоси червячную пару. Пара шестеренок-сателлитов может взаимодействовать и между собой за счет прямозубого зацепления. В конструкции имеется целых три сателлита, каждый из которых представляет пару шестерен.

Смотреть галерею

Дифференциал «Торсен»

Можно сказать, что данный дифференциал — это слияние двух английских слов: torque и sensing. Первое переводится как крутящий момент, а второе означает чувствительный к крутящему моменту. В корпусе сателлиты располагаются в плоскости, перпендикулярной к его оси. Между собой их объединяет прямозубое зацепление, в то время как с полуосевыми шестернями они соединены посредством червячной передачи.

При вхождении в поворот полуосевая шестерня, которая связана с отстающим колесом, приводит во вращение сателлит, а он уже передает вращение на другой сателлит шестерню полуоси. Благодаря такой жесткой кинематической связи колеса автомобиля вращаются с разной угловой скоростью.

При необходимости осуществляется блокировка механизма. Делается это за счет силы трения, которая возникает в червячной передаче из-за разности моментов на колесах. К сожалению, и у этой конструкции есть недостатки. Механизм довольно сложен в производстве и ремонте.

Принцип действия

Давайте посмотрим, как работает дифференциал “Торсен”. Рассмотрим это на примере межколесного узла. Когда пара ведущих колес двигается прямолинейно, то они оба сталкиваются с одинаковым сопротивлением. Поэтому механизм распределяет крутящий момент равномерно между обеими колесами. При движении прямо сателлиты не задействованы, и усилие передается непосредственно от чашки к полуосевым шестерням.

Когда машина входит в поворот, то внутреннее колесо испытывает большее сопротивление и скорость его снижается. Червячная пара внутреннего колеса начинает работать. Шестеренка полуоси вращает сателлитную шестерню. Последняя передает крутящий момент ко второй шестерне полуоси. Тем самым увеличивается усилие на внешнем колесе. Так как разница крутящего момента на двух сторонах невелика, то трение во второй червяной паре тоже невысокое. В данном случае самоблокировки не произойдет. Вот на этом и основан принцип дифференциала “Торсен”.

Смотреть галерею

Когда же одно из ведущих колес автомобиля находится на скользком участке, то его сопротивление снижается. Крутящий момент стремится именно к этому колесу. Полуось раскручивает шестерню сателлита, а она передает крутящий момент ко второму сателлиту. В этом случае будет самоторможение. Шестерня сателлита не способна выступать ведущим элементом и не может вращать полуосевую шестеренку из-за определенных особенностей червячных передач. Поэтому червячная пара заклинивает. А при заклинивании она затормозит вращение второй пары, и вращательный момент на каждой из полуосей выровняется.

Преднатяг дифференциала винтовой блокировки. Нужен?

1 788 человек прочитали этот пост

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

Три режима работы

Если рассматривать полностью принцип работы дифференциала “Торсен”, то нужно сказать, что система может работать в трех различных режимах. Конкретный режим зависит от уровня сопротивления на колесе. Когда оно одинаковое, то вращательный момент распределяется равномерно.

Смотреть галерею

Если на одном из колес сопротивление повышается, то в работу включается червячная пара, и тем самым приводится в действия вторая пара, несмотря на небольшое сопротивление на ней. Это ведет к перераспределению момента так, как нужно. В этом случае одно колесо замедлится. Второе станет вращаться быстрее.

Если на одной из шин полностью теряется сопротивление, тогда это будет сопровождаться блокировкой или заклиниванием червячной пары из-за большого трения. Тогда сразу же тормозится вторая пара. Крутящий момент выравнивается. Работа дифференциала “Торсен” в этом режиме схожа с прямолинейным движением.

Виды дифференциалов

Существуют разновидности дифференциалов. По месту нахождения разделяют межосевые и межколёсные. Однако любой свободный дифференциал не позволит автомобилю выбраться из ситуации, когда одно из ведущих колёс попадёт в яму с глиной. Для решения подобных проблем разработчики придумали блокировку, которая, в свою очередь, подразделяется на следующие основные группы:

• блокирующиеся на 100%;
• механические устройства повышенного трения;
• самоблокирующиеся механизмы.

Каждый вид имеет как свои преимущества, так и свои недостатки. Например, «жёсткие» блокировки довольно часто приводят к износу резины, разрушению трансмиссии и быстрому выходу из строя коробки передач. И всё это закономерно, так как при эксплуатации машина постоянно попадает в ямы и наезжает на кочки, а это довольно пагубно сказывается на трансмиссии.

Чтобы выровнять недостатки обычного и жёсткого устройств, был создан цилиндрический самоблокирующийся дифференциал повышенного трения. Он имеет ещё второе название — дифференциал ограниченного проскальзывания.

Принцип действия такой конструкции довольно прост. Если к сателлитам применить определённую силу и зажать их, не позволяя им вращаться между полуосевыми шестернями с довольно большой скоростью, то получится, что, с одной стороны, механизм позволит колёсам при повороте вращаться с разной скоростью. А с другой стороны, распределит крутящий момент таким образом, что колесо, у которого будет наилучшее сцепление с дорожным покрытием, будет иметь большую силу тяги.

Ещё стоит сказать о дисковом дифференциале повышенного трения. Чаще всего такая конструкция используется в заднеприводных автомобилях, которые планируется использовать на соревнованиях. Такая система блокирует колёса до определённого уровня нагрузок. Её недостатком является довольно частая необходимость в замене дисков и масла в КПП.

На видео — принцип работы блокировки дифференциала:

А вот для использования транспортного средства как в обычных условиях эксплуатации, так и в соревнованиях очень удачной является блокировка дифференциала с преднатягом (червячного типа). Преимуществ у такой системы гораздо больше, чем недостатков. Плюсами можно назвать:

• блокирование колёс до 70%;
• минимум обслуживания;
• отсутствие рывков на руле;
• не нужно заливать в КПП специальное масло;
• установка системы не сопровождается трудностями;
• высокая проходимость машины;
• длительный срок службы конструкции;
• прекрасная управляемость автомобилем;
• отличное чувство равновесия;
• более высокая скорость прохождения поворотов;
• лёгкость вывода транспортного средства из заноса.

Что касается недостатков конструкции, то и они есть:

• с течением времени падает преднатяг;
• для работоспособности конструкции придётся каждые 20–40 тыс. км менять регулировочные шайбы;
• если не проводить регулировочные работы, то система будет работать как свободный дифференциал.

Три типа “Торсена”

В первом варианте в качестве червячных пар используются шестеренки ведущих полуосей, а также сателлиты. Для каждой полуоси имеются свои сателлиты, соединенные попарно с теми, что на противоположной оси. Соединение это осуществляется при помощи прямозубого зацепления. Оси сателлитов перпендикулярны полуосям. Данный вариант дифференциала “Торсен” признан самым мощным среди всех аналогичных конструкций. Он способен работать в очень широком диапазоне крутящего момента.

Второй вариант отличается тем, что оси сателлитов находятся параллельно к полуосям. Сателлиты в данном случае установлены иначе. Они находятся в специальных посадочных местах чашки. Парные сателлиты соединяются косозубым зацеплением, которое при расклинивании участвует в блокировке.

Смотреть галерею

Третий вариант является единственным среди всей серии, где конструкция планетарная. Он применяется в качестве межосевого дифференциала в полноприводных машинах. Оси сателлитов и ведущие шестеренки здесь тоже параллельны друг другу. За счет этого узел очень компактный. Благодаря конструкции изначально можно распределять нагрузку между двух мостов в соотношении 40:60. Если срабатывает частичная блокировка, то пропорция может отклонятся на 20 %.

Преимущества дифференциалов этой конструкции

Преимуществ у данной конструкции достаточно много. Данный механизм устанавливают за то, что точность его работы чрезвычайно высокая, при этом работает устройство очень плавно и тихо. Мощность распределяется между колесами и мостами автоматически – какое-либо вмешательство водителя не нужно. Перераспределение момента никак не влияет на торможение. Если дифференциал эксплуатируется корректно, то обслуживать его не нужно – от водителя требуется только проверять и периодически менять масло.

Именно поэтому многие водители ставят дифференциал “Торсен” на “Ниву”. Там также применена система постоянного полного привода и никакой электроники, поэтому нередко любители экстрима меняют штатный дифференциал на данный узел.

Недостатки

Есть и минусы. Это высокая цена, ведь внутри конструкция устроена достаточно сложно. Так как дифференциал работает на принципе терния, из-за этого повышается расход топлива. При всех преимуществах КПД довольно низкий, если сравнивать с похожими системами другого типа. Механизм имеет высокую предрасположенность к заклиниванию, а износ внутренних элементов довольно интенсивный. Для смазки нужны специальные продукты, так как при работе узла выделяется много тепла. Если на одной оси установлены разные колеса, то детали изнашиваются еще более интенсивно.

Смотреть галерею

Зачем нужна блокировка межосевого дифференциала?

В целом межосевой дифференциал необходим для повышения проходимости транспортного средства и для включения системы полного привода. Принцип данного механизма достаточно просто. При езде транспортного средства по нормальной дороге все тяговое усилие приходится только на основную тяговую ось, тогда как вторая ось не входит в сцепление с трансмиссией из-за отключения системы блокировки. То есть в этом случае она выступает как ведомая ось. И вот как только транспорт выезжает на бездорожье, где для повышения проходимости необходима работа двух осей водитель самостоятельно включает блокировку межосевого дифференциала или путем автоматического включения. Если же блокировка в этот момент включена обе оси окажутся в жесткой сцепке и будут вращаться за счет передачи момента вращения. Преимущества блокировки межосевого дифференциала заключаются прежде всего в существенном повышении проходимости авто в сложных условиях, а также в отключении полного привода автоматически или принудительно, когда в этом нет необходимости. Кроме того, блокировка позволяет экономить расход топлива, потому как подключенный полный привод мотора потребляет гораздо больше горючего, чтобы создать дополнительную тягу.

Блокировка дифференциала — что это такое? Устройство и принцип действия

Обычный, или свободный дифференциал обладает как плюсами, но и одним большим минусом. Все знают об одной «подлой» и «коварной» особенности дифференциала. О том, когда одно колесо стоит на скользком или плохом покрытии, а другое на поверхности с хорошим сцеплением, то будьте уверены – дифференциал обязательно найдёт колесо с полностью или почти отсутствующим сцеплением с дорогой, и всю тягу мотора перебросит на него – одним словом начнётся пробуксовка! И это относится не только к моноприводным машинам, но и к джипам с отключёнными или отсутствующими блокировками, где даже все три колёса на сухом отличном асфальте, а одно на льду или в грязи, то начнёт буксовать именно оно.

Одним словом работа свободного дифференциала обладает «особенностью», когда выражаясь научным языком, при пробуксовке одного колёса ведущей оси или осей, на другое/другие колесо/колёс распределяется, или передаётся крутящий момент, недостаточный для трогания с места! И как раз чтобы предотвратить это, придумана блокировка дифференциала. Называется самоблокирующийся дифференциал, или самоблок. Чтобы выполнить блокировку дифференциала необходимо выполнить одно из двух условий: соединение корпуса дифференциала с одной из полуосей; ограничение вращения сателлитов. Вот и ролью блокировки дифференциала является увеличение крутящего момента на колесе/колёс (оси) с лучшим сцеплением.

Бывает полная или частичная блокировка. Полная блокировка дифференциала означает жёсткое соединение частей дифференциала, при котором мощность двигателя может полностью может передаваться на колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой.

Далее, при частичной блокировке дифференциала происходит ограничение величины, передаваемого усилия между свободными при обычных условиях частями дифференциала, и следовательно, связанное с ней увеличения крутящего момента на том колесе, у которого наилучшее сцеплением с дорогой.

Коэффициентом блокировки оценивается величина повышения/увеличения крутящего момента на свободном колесе. Проще говоря, коэффициент блокировки отвечает за отношение крутящего момента на отстающем, свободном колесе к моменту на забегающем колесе, или буксующем. Если симметричный свободный дифференциал, то коэффициент блокировки равен 1, так как на каждом из колёс крутящие моменты всегда равны. Но когда дифференциал заблокирован, то коэффициент блокировки может находиться в пределах 3-5. Однако, следует знать, что дальнейшее увеличение коэффициента блокировки крайне нежелательно, ибо может привести к поломке агрегатов трансмиссии.

Как говорилось выше, блокировка дифференциала может применяться как на межколёсных дифференциалах на моноприводном авто, так и на межосевых дифференциалах. Они, как правило, бывают, как только для среднего дифференциала (большинство моделей имеют только такой тип, например Нива), так и заднего и среднего (множество джипов-профессионалов), и наконец, трёх, включая передний мост. Таким арсеналом обладают редкие профессиональные джипы, например Мерседес Джи-Ваген. Блокировку переднего дифференциала (межколесного) полноприводного автомобиля в обычных режимах обычно не включают, так как машина снижается управляемость, и машина начинает ехать плугом, то есть постоянно сносит и почти не слушается командам руля! Так что, такой режим – с тремя включенными блокировками, годиться только для очень тяжёлого бездорожья, и то когда машина прямо двигается.

Блокировка дифференциалов можно включить принудительно, вручную, или и это происходит автоматически. Ручная блокировка дифференциала включается по команде водителя, из салона при помощи соответствующих кнопок или рычагов. Автоблокировка дифференциала включается с помощью специальных технических механизмов – самоблокирующихся дифференциалов.

О принудительной, или ручной блокировке дифференциала

Принудительную блокировку дифференциала можно включить, как правило, посредством кулачковой муфты, который, обеспечивает жёсткое соединение корпуса дифференциала и одной из его полуосей.

Замыкать или размыкать кулачковые муфты можно с помощью разных типов приводов. Таких как механического, электрического, пневматического или гидравлического.

Жёсткая принудительная блокировка. Данный тип применяется в межколесных и/или межосевых дифференциалах полноприводных версий автомобилей, преимущественно в профессиональных вездеходах. Применяется для преодоления внедорожником труднопроходимых участков, а при их преодоления обязательно выключается.

В конструкции механического привода объединяются рычаг и тросы или система рычагов. Путём перемещения водителем рычага в определенное положение включается блокировка дифференциала. Это должно происходить при неподвижном автомобиле. Полностью остановить машину, если он в движении, и только после этого включить или выключить. Правда, вот уже десять лет есть модели джипов, на которых можно включить/выключить прямо на ходу, на скоростях до 60-90 км/ч. В будущем, вероятно, появятся и более продвинутые эластичные системы подключения.

Гидравлический привод блокировки дифференциала состоит из главного и рабочего цилиндров. В пневматическом приводе исполнительным элементом является пневмоцилиндр, или пневмокамера. Чтобы замыкать муфты в электрическом приводе — применяется электромотор. Включение блокировки дифференциала, инициации привода производится нажатием соответствующей кнопки в салоне, который находится на панели приборов.

О самоблокирующемся дифференциале

Самоблокирующийся дифференциал имеет также и другое название – дифференциал повышенного трения, Limited Slip Differential, сокр. от LSD. По своей конструкции представляет собой компромисс между свободным дифференциалом и полной блокировкой дифференциала «в ноль», т.к. даёт реализовать при необходимости возможности и первого варианта и другого.

В автомобильном мире существует две категории самоблокирующихся дифференциалов — первая, блокирующиеся в зависимости от разности угловых скоростей колёс, и вторая — блокирующиеся от разности тяг, крутящих моментов.

К первому типу относятся дисковый дифференциал, дифференциал с вискомуфтой, или вязкостной муфтой, а также так называемая электронная блокировка дифференциала. Блокировка происходит в зависимости от разности крутящих моментов в червячном дифференциале.

Простейший дисковый дифференциал является симметричным дифференциалом, в котором находятся дополнительные один или два пакета фрикционных дисков. Одной частью фрикционные диски жёстко связаны с корпусом дифференциала, а с другой – с полуосью.

Принцип работы дифференциала повышенного трения дискового типа основывается на силе трения, которая возникает из-за разности скоростей вращения полуосей.

При движении в прямолинейном направлении, когда корпус дифференциала и полуоси вращаются с одинаковой скоростью, то фрикционный пакет свободно вращается как единое целое. При прохождении поворотов увеличивается частота вращения одной их полуосей, и соответствующая ей часть дисков в пакете фрикционов начинает быстрее вращаться. Тогда между дисками создаётся сила трения, которая препятствует увеличению частоты вращения. На свободном колесе крутящий момент увеличивается, и этим включается частичная блокировка или полная.

В дифференциале степень сжатия фрикционных дисков бывает фиксированной – при таком методе блокировка реализуется с помощью пружин постоянной жесткости, или переменной – а при таком способе осуществляется с помощью гидравлического привода, в том числе с электронным управлением.

Перейдём к любимой теме производителей настоящих спорткаров, спортивных версий стандартных моделей, и наконец, стритрейсеров, а именно к дисковому дифференциалу — к LSD. Его применяют в качестве межколесного дифференциала спортивных автомобилей (как говорилось выше, сюда входят как настоящие спорткары, так и «подогретые» версии стандартных моделей, например Хонда Интегра, Цивик, Рено Клио и др.), а также в роли межосевого (очень редко межколёсного) дифференциала в автомобилях повышенной проходимости «паркетного» типа и внедорожники со средними возможностями.

Червячный самоблокирующийся дифференциал — что это такое?

Этот тип блокировки гарантирует автоматическую блокировку исходя из разности, так сказать крутящих моментов, которые на корпусе и полуоси, то есть на приводном вале. Когда начинает проскальзывать колесо, что сопровождается падением крутящего момента, то блокируется червячный дифференциал и перераспределяет тягу мотора на свободное колесо, считай на колесо с лучшим сцеплением. А сама величина коэффициента блокировки при этом частичная, и эта величина всегда прямо зависит от степени уменьшения, падения крутящего момента.

Ярчайшим примером среди конструкций червячных дифференциалов считаются дифференциал Torsen, от сокращенного понятия Torque Sensing, что значит чувствительный к крутящему моменту, и самоблок Quaife — Куайф. Конструкция данных дифференциалов включает планетарный редуктор, который состоит из ведомых или полуосевых шестерен червячного типа, и ведущих, то есть сателлитов. Сателлиты устанавливаются как параллельно полуосям, как во всех Куайф, и модели Торсен Т-2, так и по отношению к полуосям перпендикулярно – как в торсеновской модели Т-1. Торсен является основой трансмиссий легендарных Кваттро от Ауди, начиная от модели А4 и его горячих производных, заканчивая люкс-внедорожником Ку7. Не оснащаются разве Торсенами разве что полноприводники-модели А1 и А3, соплатформенники бюджетных Фольксвагенов, Сеатов и Шкод.

Отличительной чертой червячной шестерни является то, что она приводит во вращение другие шестерни, а сама при этом вращаться от других шестерен не может. В этот момент, говоря простым языком, расклинивается червячная шестерня. Данное свойство и является основой работы частичной блокировки червячных дифференциалов.

Червячные «самоблоки» нашли широкое применение как в качестве межколесных дифференциалов, так и межосевых.

• < Назад
• Вперёд >

Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

Главная » Блог » Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

Самоблоки: все, что вам нужно знать

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

Ахиллесова пята

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

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

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

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

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

Дискотека

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

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

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

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

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

Червоточина

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

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

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

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

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

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

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

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

На своем месте

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

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

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

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

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

Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем. Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%). КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов. Другая важная характеристика дифференциала — преднатяг. Чем он больше, тем значительнее первоначальный момент внутреннего трения в узле. В основном он зависит от тех же особенностей, что и КБ. Однако современные самоблоки всё чаще имеют в своей схеме регулировочные шайбы. Они стоят между полуосевыми шестернями и дополнительно их распирают, увеличивая преднатяг, который можно подгонять под любые условия эксплуатации. Дополнительный плюс конструкции с шайбами — возможность продлить жизнь дифференциала. Со временем неизбежен износ зубьев червяков и фрикционных дисков, который снижает преднатяг и эффективность работы узла. Замена пружинных конических шайб, которые тоже ослабевают, вновь взбодрит самоблок, если подобрать необходимое количество шайб и их толщину. Важно учитывать, что увеличенный преднатяг всегда повышает нагрузку на любой дифференциал, что неизбежно усиливает его износ и сокращает ресурс.

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

Самоблоки: все, что вам нужно знать

Фото: компании-производители

Виды блокировок дифференциала

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

Главный недостаток дифференциала

Распределение крутящего момента дифференциалом

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

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

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

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

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

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

Типы блокировки

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

Читайте также:  Как работает электронная блокировка дифференциала

Блокировка имеет следующие виды:

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

Ручная блокировка дифференциала полноприводного автомобиля

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

1. Принудительную блокировку выполняет водитель по мере необходимости (ручная блокировка). Для этого используют кулачковый дифференциал.
2. Самоблокирующийся дифференциал накладывает ограничения на работу автоматически (автоматическая блокировка). Необходимость блокировки и ее степень определяются разностью крутящих моментов на полуосях ведущих колес или их угловых скоростей. Некоторые разновидности таких систем используют датчик блокировки дифференциала.

Виды блокирующих устройств

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

Кулачковое блокирующее устройство

Кулачковая муфта блокировки дифференциала

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

Кулачковый дифференциал приводят в действие следующие виды приводов:

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

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

Благодаря универсальности кулачковый дифференциал применяют на межосевых межколесных механизмов.

Самоблокирующийся дифференциал и его разновидности

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

Червячный дифференциал повышенного трения Torsen

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

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

Дисковый механизм

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

Дисковый дифференциал

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

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

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

Червячный механизм

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

Читайте также:  Виды, устройство и принцип работы главной передачи

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

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

Вискомуфта

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

Вискомуфта

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

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

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

Электронная блокировка

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

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

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

Подведем итог

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

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

Что такое самоблок

21.02.2017 08:00

Что такое самоблокирующийся червячный дифференциал?

  

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

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

Принцип работы обыкновенного дифференциала

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

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

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

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

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

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

Самоблокирующийся червячный дифференциал типа «Квайф»

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

Принцип работы cамоблокирующегося дифференциала

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

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

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

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

Обзор блокировок дифференциала

13.11.2014 Категория: Статьи об оборудовании Просмотров: 13524

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

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

                                      Как это работает, вернее не работает

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

От простого к сложному

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

Самоблоки

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

Полные блокировки дифференциала

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

Автоматические полные блокировки дифференциала

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

Фото сайта dak4x4.com

Ручные (принудительные) блокировки дифференциала

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

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

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

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

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

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

Подытожим

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

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

В комментариях запрещен мат.

Правила публикации комментариев

Что такое самоблокирующийся червячный дифференциал? НИРФИ — DRIVE2

www.samoblok.ru/ информация отсюда

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Устройство автомобилей



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

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

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

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

***

Фрикционный дисковый дифференциал

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

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

***

Вязкостная муфта

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

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

***



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

***

Зубчатый (шестеренный) самоблокирующийся дифференциал

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

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

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

***

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал

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

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

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

***

Межосевые дифференциалы



Главная страница

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Самоблоки: все, что вам нужно знать

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

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

Ахиллесова пята

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

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

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

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

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

Дискотека

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

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

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

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

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

Червоточина

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

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

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

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

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

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

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

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

На своем месте

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

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

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

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

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

КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем.Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%).КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов.

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

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

Источник

Дмитрий созерцатель Дмитрий созерцатель

Spartan Locker Helical дифференциал ограниченного трения с червячной передачей Positraction Dana 30 Front 27 Spline 3,73 и выше (SL D30-4-27-LSD): автомобильный

Качество проверено Две наши собственные лаборатории в Эверетте, штат Вашингтон, проводят испытания металлургии, подгонки, отделки и точности обработки до десятитысячной доли дюйма, чтобы гарантировать высокое качество продукции и долговечность.

Конструкция винтовой червячной передачи Эта конструкция косозубой шестерни обеспечивает годы эксплуатации без обслуживания. Когда происходит проскальзывание колеса, его предварительно нагруженные червячные передачи передают большую мощность на шину с лучшим сцеплением. Эта конструкция с 10 шестернями USA Standard Gear имеет преимущество по прочности по сравнению с шестикорпусным или 8-шестеренным блоком аналогичного размера, поскольку у него больше точек контакта и большая площадь поверхности контакта, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки.По сравнению с другими типами дифференциалов повышенного трения или блоков позиционирования, Spartan Helical LSD обеспечивает более плавное включение, более тихую работу и не требует обслуживания.

Построен прочно Прочный, Spartan Helical LSD представляет собой полностью собранный блок с кованым хромомолибденовым корпусом 8620 и прочными внутренними элементами из хромомолибденового сплава 8620, обеспечивающими исключительную надежность.Если вы столкнулись с грязью, гравием, крутыми склонами на тропе, скользким снегом или дождем на дороге, Spartan Helical LSD обеспечит вам непревзойденное сцепление с дорогой и высочайшую уверенность в своем автомобиле. USA Standard Gear устанавливает стандарт качества и доступных по цене оригинальных запасных частей. Стандарты США предоставляют самый широкий выбор запасных частей для трансмиссии, включая кольца и шестерни, оси, карданные валы Perfect Fit, компоненты трансмиссии и раздаточной коробки, а также установочные комплекты, а также Spartan Locker — самый прочный шкафчик для ланчбоксов на рынке.Разработанный для обычных установщиков и индивидуальных клиентов, стандарт USA Standard обеспечивает непревзойденную надежность при замене трансмиссий.

Запирающиеся шкафчики не нужны! (Ну, не знаю.) Установка LSD с нитро-спиральной червячной передачей

Наш маленький пикап Toyota 1990 года легко путешествовал из Канады в Аргентину и обратно с заводскими передними и задними открытыми дифференциалами. Да, мы перешли на сушу без рундуков! Могли ли мы уйти дальше от проторенной дороги с помощью какого-нибудь дифференциала, улучшающего тягу? Определенно.Готовы ли мы потратить деньги на один или два шкафчика вместо того, чтобы тратить с трудом заработанные доллары на путешествия? Точно нет. Вы знаете, сколько тако можно было бы купить со скидкой?

Давайте ненадолго вернемся к основам. Открытый дифференциал позволяет каждому колесу вращаться независимо друг от друга во время нормального движения. Когда вы делаете поворот, внутреннее колесо проходит меньшее расстояние, чем внешнее колесо. Это означает, что внутреннее колесо вращается меньше оборотов, чем внешнее колесо.Если бы эти колеса были заблокированы вместе, они бы боролись друг с другом за сцепление, перепрыгивали через тротуар, преждевременно изнашивали шины и создавали чрезмерную нагрузку на оси. Открытые дифференциалы отлично подходят для уличной езды, но показывают свою слабость на бездорожье. Благодаря их конструкции мощность передается на шину с наименьшим тяговым усилием. Вы почувствуете это, когда ваша подвеска прогнется и приблизится к пределу движения по бездорожью. Одна из шин начинает подниматься, и довольно скоро вы раскручиваете шину и бросаете грязь, в то время как другая шина остается на земле.То же самое может произойти на ровной земле, когда земля покрыта грязью или снегом. Дифференциал, улучшающий тягу, помогает решить эту проблему.

Через пару лет после возвращения из Южной Америки мы решили внести некоторые изменения в наш отважный маленький пикап, и одним из наших приоритетов было улучшение тяги. Теперь, когда мы живем в канадских Скалистых горах, где снег покрывает землю по крайней мере четыре месяца в году, пришло время для обновления, которое было бы функциональным как для повседневного использования, так и для долгосрочных путешествий.В конце концов, мы перестраиваем этот грузовик с мыслью о еще одной поездке по суше, и мы надеемся, что будем регулярно выезжать с проторенных дорог. Наша цель — улучшить сцепление с дорогой на бездорожье с хорошими манерами на асфальте. Простота — ключ к успеху, а бюджет — всегда в приоритете.

Цена и сложность установки избавили нас от выбора шкафчика, такого как воздушный шкафчик ARB. Наш отказ слушать шкафчик для включения / выключения, наряду с потенциально необычным поведением на дороге на снегу и льду, означал, что мы избегали шкафчика для завтрака.Сварные шестерни или катушка изначально даже не рассматривались, поскольку дополнительная нагрузка на оси и износ шин не стоили улучшения характеристик на бездорожье. Наш грузовик легкий, ездит на относительно небольших шинах, имеет низкую (ну да, очень низкую) выходную мощность и не гусеничный. Так что производительность и дополнительная сила, которые, возможно, обнаруживаются в дифференциале с полной блокировкой, для нас не так важны. Мы не попадаем на сложные трассы, где нам нужно заблокировать задние колеса на 100%.Честно говоря, грузовик, построенный в первую очередь для наземных перевозок, большую часть времени проводит на асфальтированных и нетехнических грунтовых дорогах.

Остался дифференциал повышенного трения. Мы использовали Supra LSD в предыдущем пикапе, и нам очень понравилась производительность. Но вместо того, чтобы рыскать по свалке, мы пошли прямо к Nitro Gear & Axle в поисках одного из их LSD-агрегатов Helical Worm Gear. С экономией 800 долларов по сравнению с выбираемым шкафчиком (эта экономия возрастает только после того, как вы начнете включать в уравнение затраты на рабочую силу, сантехнику и электрические компоненты), нулевым обслуживанием и предсказуемым поведением в дороге и за ее пределами, это отличный вариант для нас. .

Итак, что такое нитро-редуктор и червячная передача с ограниченным проскальзыванием?

С веб-сайта Nitro:

Nitro Helical Worm Gear — это чувствительный к крутящему моменту механический дифференциал повышенного трения, в котором используются червячные и прямозубые шестерни для распределения и различения входной мощности между двумя ведущими колесами или передней и задней осями .

Как и любой LSD, нитро-спиральная червячная передача работает как стандартный или открытый дифференциал при нормальных условиях движения, позволяя одному колесу вращаться быстрее или медленнее по мере необходимости.Когда колесо теряет сцепление с дорогой, начинают действовать силы разъединения зубчатых колес и распределяют крутящий момент на колесо с высоким сцеплением за счет увеличения силы зацепления винтовых зубчатых колес до тех пор, пока пробуксовка колеса не уменьшится или полностью не прекратится. Как только автомобиль выйдет из режима низкого тягового усилия, дифференциал возобновит нормальную работу.

Что хорошо в работе Нитро-спиральной червячной передачи LSD, так это его характеристики; плавный, тихий и автоматический.Этот LSD сработает без ведома водителя или потребует каких-либо действий. Он также не имеет носимых компонентов и не требует обслуживания, поэтому он меньше времени проводит в стойке и больше находится в дороге.

Мы заехали в магазин Gear в Калгари, Альберта, чтобы установить LSD. Колтон прикрутил коронную шестерню к Nitro LSD, проверил диаграмму направленности на ранее установленных шестернях 4.88, при необходимости отрегулировал, установил новую центральную секцию (в комплекте с подшипниками KOYO, предоставленными Nitro) в заводской 8-дюймовый корпус и сдвинулся. оси Longfield вернулись на место.

Поскольку конфигурация зубчатой ​​передачи была отрегулирована и были установлены новые подшипники, мы заменили жидкость дифференциала через 1000 километров пробега на синтетическое масло Nitro 80W-140. Скорее всего, вы будете устанавливать его одновременно с переключением дифференциалов, поэтому, пожалуйста, не забывайте следовать процедуре обкатки, установленной производителем редуктора.

Выйдя из Gear Shop, мы ничего не заметили. Грузовик работал так же хорошо, как и когда мы его въезжали. Однако, когда мы выехали на одну из наших местных трасс, разница стала очевидной.Внутренняя шина больше не вращается при каждом намеке на крен кузова, мы можем приближаться к основным препятствиям с меньшей скоростью и инерцией (избавляя грузовик от ненужных злоупотреблений), а маленький пикап намного более предсказуем на скорости на рыхлом гравийном покрытии. При нынешней конфигурации пикапа (без веса сзади) вы действительно можете вызвать избыточную поворачиваемость с помощью дроссельной заслонки впервые за 30 лет эксплуатации этого пикапа. Похоже, мне пора праздничных пончиков!

Быстрое сравнение затрат показывает, что экономия составляет около 800 долларов (это 800 уличные тако, ребята) без учета затрат на рабочую силу.

ARB Air Locker: 941 долл. США

Компрессор ARB: 276 долл. США

Air Locker Общая стоимость: 1217 долл. США

Разъяснение дифференциальных опций — Currie Enterprises

Выбор правильного дифференциала для вашей последней сборки — важное решение, которое будет с вами очень долго — если вы все сделаете правильно.

Ниже приведены краткие, не слишком технические обзоры некоторых из наиболее часто задаваемых вопросов о дифференциальных вариантах для автомобилей Hot Rod, Muscle Cars и Muscle Trucks.

Detroit Truetrac — Червячный дифференциал повышенного трения (червячный дифференциал) представляет собой современную замену классическому положению сцепления. В нормальных условиях движения с небольшим дросселем Truetrac работает так же, как стандартный открытый дифференциал, позволяя задним колесам вращаться с немного разной скоростью для плавного прохождения поворотов.Однако при ускорении (приложенный крутящий момент) шесть косозубых шестерен внутри блока плавно и бесшумно входят в зацепление, одинаково прикладывая крутящий момент к обоим задним колесам, максимизируя сцепление (представьте две черные полосы одинаковой длины). В отличие от традиционных posi с муфтой сцепления, Truetrac не требует специальных присадок к маслу или технического обслуживания. Благодаря гладкой и плавной работе и отсутствию изнашиваемых компонентов Truetrac поддерживает дневную производительность в течение всего срока службы устройства.

Trac-Lok / Posi-Trac — Муфта с ограниченным проскальзыванием (Posi), предлагаемая в качестве оригинального оборудования во многих высокопроизводительных автомобилях GM и Ford, в этих узлах используются муфты (фрикционные диски) для передачи мощности на колеса.Во время работы муфты проскальзывают ровно настолько, чтобы обеспечить плавное прохождение поворотов при включении с большей силой, поскольку прилагается мощность (крутящий момент), приводя в движение оба колеса одинаково. При использовании в повседневном водителе эти устройства работают хорошо; однако по мере увеличения пробега или агрессивного вождения или использования гусеницы сцепления и другие внутренние компоненты изнашиваются и серьезно ухудшают характеристики. К счастью, широко доступны комплекты для восстановления, так что эти устройства можно восстановить до новых рабочих характеристик. Кроме того, если автомобиль находится в течение длительного времени, диски сцепления могут слипаться, вызывая вибрацию и стук в блоке до тех пор, пока трансмиссионное масло не проедет между дисками сцепления.В трансмиссионное масло необходимо добавить модификатор трения, чтобы предотвратить стон или вибрацию сцепления во время нормального вождения.

Detroit Locker — Автоматический дифференциал «храпового типа» известен своей надежностью, прочной конструкцией и полной блокировкой на любой поверхности. Когда мощность (крутящий момент) подается в прямом или обратном направлении, блок блокирует обе оси вместе, как катушка. При движении по инерции или прохождении поворота (без приложения крутящего момента) неравномерная скорость внутренних и внешних колес вызывает мгновенную разблокировку устройства, а затем резкую блокировку при подаче питания.В основе рундука — две подпружиненные боковые пластины из кованой стали (по одной на ось) с большими зубьями с квадратными краями, которые входят в зацепление с соответствующим центральным крестообразным блоком и расцепляют его. Взаимодействие боковых пластин и зубцов крестовины создает характерный храповой звук устройства. Detroit Locker лучше всего подходит для бездорожья или использования на тяжелых трассах, где требуется максимальное тяговое усилие, а бесшумная / плавная работа менее важна.

Ознакомьтесь с нашими полными 9-дюймовыми третьими участниками здесь

Сборка и цена Готовые 9-дюймовые передние панели и детали здесь

Есть разница? LSD vs Locked vs Spooled Часть 1 — Открытые и LSD-дифференциалы

Джастин Баннер

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

Хотя и правда, что вы хотите снизить мощность настолько, насколько могут выдержать ваши шины, это не всегда верно всегда. Бывают случаи, когда ваши колеса должны вращаться с разной скоростью, и обычно это происходит во время поворота. Итак, как мы можем достичь того и другого? Полный крутящий момент на колеса при движении по прямой, но какая разница при повороте? Мы делаем это с дифференциалом.

Что такое дифференциал?

В то время как вы увидите целую ось или полный комплект с кольцами и пинонами, которые большинство непрофессионалов называют «дифференциалом», на самом деле в действии работает то, что прикреплено к зубчатому венцу. Вот в чем разница. Его задача — принимать крутящий момент, который передается зубчатым венцом от ведущей шестерни, и передавать его на обе шины.

Стандартный дифференциал для большинства водителей вне автосалонов — «открытый» дифференциал .Он не открыт, как будто там ничего нет. Скорее это так, потому что не всегда есть блокировочное устройство для приложения крутящего момента к обоим колесам. Вместо этого к водилу прикрепляется набор шестерен, известный как ведущая шестерня, и оси, известные как боковые шестерни.

Когда сцепление между двумя шинами одинаковое, поворачивается и поворачивает весь носитель. Шестерни не заблокированы вместе, но поскольку между двумя осями нет разницы в скорости или тяговом усилии, ведущие шестерни заставляют боковые шестерни вращаться вместе с водилом.

При повороте шестерни могут вращаться в противоположных направлениях. Это позволяет водилу прикладывать крутящий момент к оси, которая движется быстрее, при вращении вокруг более медленной боковой шестерни. Это действие также позволяет ему вращать шину с наименьшим сцеплением и вращать одно колесо, которое находится в воздухе, а другое находится на земле.

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

Что такое дифференциал повышенного трения?

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

Их система «скользящие штифты и кулачки» была создана для решения этой проблемы и даже использовалась в Type B-70, VW Kubelwagen и Schwimmwagen. На самом деле он не ограничивал скольжение, за исключением случаев, когда два колеса двигались в одном направлении, но во время поворота он передавал полную мощность только на более медленное вращение колеса оси.Глядя на него, он мысленно набирает образы «автоматического шкафчика» — который мы опишем в следующей статье — в том, как он изначально работает с недостатками ограниченного скольжения, которые мы опишем в этой статье.

Различные способы ограничения скольжения

Существует несколько типов LSD: сцепления, Torsen, электронные и электронные тормоза. Вы услышите, что все они называются разными именами от разных производителей, но почти все ЛСД одинаковы в своих конструкциях.Например, Ford Traction-Lok, Chevrolet Positraction и Dodge Sure Grip — все это LSD с сцеплением. Разные имена, одно и то же.

Назначение ограниченного скольжения — позволить колесам вращаться с разной скоростью, как если бы вы использовали открытый дифференциал. Однако, когда автомобиль начинает ускоряться, он заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью. Это позволяет вам использовать мощность транспортного средства для ускорения на выходе из поворота или даже работать, чтобы поддерживать мощность на оси с наилучшим сцеплением с дорогой.Каждый ЛСД делает это по-разному.

Тип сцепления LSD

Большинство типов сцеплений работает полностью механически, но также похоже на то, как работает многодисковое сцепление в высокопроизводительном автомобиле. Держатель разделен на две части, а не на одну часть, которую вы видите с открытым дифференциалом. Внутри вы увидите набор сцеплений и шестерен. Шестерни выглядят так же, как в открытом дифференциале, но с двумя дополнительными шестернями, и работают они точно так же.Ну, до определенного момента.

По бокам боковых шестерен расположены пластины, фрикционные и нажимные кольца. Шестерни выступают и контактируют с нажимными кольцами. Отверстия нажимных колец, через которые проходят шестерни, имеют такую ​​форму, чтобы прижимать нажимные кольца к муфтам и «блокировать» ось.

Форма определяет, является ли он односторонним (когда действие происходит только в одном направлении), 1,5-сторонним (где действие происходит в основном в одном направлении, но может также наполовину блокироваться в противоположном направлении) или двусторонним. (где действие происходит в обоих направлениях).«Направление» обычно — это ускорение, но его можно определить по тому, кто создает LSD и по какой причине. Хотя мы никогда не видели одностороннего ЛСД, который работал только на замедление.

«Блокировка» происходит, когда муфты и диски прижимаются друг к другу, при этом каждое сцепление и диск, прижатые друг к другу, увеличивают крутящий момент, необходимый для их поворота. Таким образом, подобно многодисковой муфте высокопроизводительного автомобиля, вы увеличиваете зажимное усилие по мере добавления в смесь дополнительных муфт и дисков.Пластины также приводятся в движение носителями, поэтому на них видны зубья.

Torsen и LSD шестеренчатого типа

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

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

Как только ось с более высокой нагрузкой по крутящему моменту начинает проскальзывать, она пытается ускориться.Когда это происходит, тяговый момент скользящего колеса передается на другое не скользящее колесо. Этот тяговый момент умножается на TBR и начинает пытаться ускорить более медленное колесо.

Поскольку червячная передача не может приводить в движение червячное колесо, оставшийся крутящий момент от более медленного колеса способствует угловому ускорению более быстрого колеса, но без какого-либо добавленного крутящего момента, поэтому никогда не разгоняется до тех пор, пока оно не сможет управлять большим крутящим моментом. Это означает, что более медленно движущееся колесо всегда будет получать наибольший крутящий момент от кольца и шестерни.Это также означает, что вы можете ускоряться с большей мощностью на выходе из поворота по сравнению с LSD со сцеплением.

Проблема в том, что когда колесо находится в воздухе, Torsen действует как открытый дифференциал, поскольку крутящий момент не может быть передан обратно на колесо, стоящее на земле. Однако есть два способа обойти это. Во-первых, используйте стояночный тормоз, чтобы усилить сопротивление осей. Это «обманом» заставляет Torsen умножить крутящий момент лобового сопротивления на его TBR. Как только это произойдет, заземленное колесо примет это умножение крутящего момента (за вычетом момента сопротивления) и позволит заземленному колесу перемещать транспортное средство.

HMMWV / Hummer — с дифференциалом Torsen на передней и задней осях — использовал аналогичный принцип, но использовал основные тормоза автоматически, когда знал, что колесо в воздухе.

Другой способ используется в T-2R RaceMaster Torsen с использованием встроенного в него сцепления с предварительным натягом. Он делал то же самое, что и множитель тормозного момента, но не требовал, чтобы вы использовали основной или стояночный тормоз, чтобы заставить его работать.

Другая проблема заключается в том, что Torsen зависит от направления и должен быть построен для вращения, для которого он предназначен.LSD с двусторонним сцеплением может использоваться как в переднем, так и в заднем дифференциале, но Torsen должен быть изготовлен для переднего или заднего дифференциала.

Detroit / Eaton Truetrac

Если вы думаете, что это звучит в точности как Detroit или Eaton Truetrac , вы не ошиблись. Они оба являются ЛСД зубчатого типа и работают по одним и тем же принципам. Это также означает, что у него есть те же слабые места и недостатки. Разница заключается в том, как они сконструированы и как поворачиваются червячные передачи для работы дифференциала.

Электронный LSD

Это точно так же, как LSD с муфтой, однако вместо использования валов-шестерен и нагрузочных колец для создания зажимного усилия электрическое устройство, такое как статор или гидравлический насос, заставляет трения и диски вместе.

Более продвинутой версией этого является дифференциал с вектором крутящего момента. Дифференциал представляет собой обычный открытый блок с двумя боковыми шестернями и двумя ведущими шестернями.Снаружи корпуса находится электродвигатель, который приводит в действие блоки сцепления и планетарный редуктор. Набор шестерен умножает крутящий момент, передаваемый на колесо, на котором задействован блок сцепления. Это достаточно эффективно, чтобы шины могли вести себя так, как будто они вращаются в противоположных направлениях, и поэтому он получил название «векторизация крутящего момента».

Электронный тормоз LSD

Многие обвинят эту систему в том, что она не является «истинным ЛСД». Это потому, что он не использует ни один из методов, упомянутых выше, но использует то, что уже есть на современных автомобилях: тормоза и АБС.Ни шестерен, ни сцеплений, ни другой электроники, это стандартный открытый дифференциал всего с четырьмя передачами.

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

Проблема в том, что ЭБУ транспортного средства должен обнаруживать это проскальзывание, а это означает, что он не будет действовать так быстро, как все, что использует блок сцепления или Torsen TBR. Он также ограничен удерживающим моментом тормозов, который может изменяться по мере нагрева и охлаждения колодок и роторов. В тылу это не будет столь радикальным изменением. Передние, однако, могут быть, так как большая часть вашего тормозного усилия идет на передние колеса, и они используются больше всего.

Следующая статья

С учетом этих преимуществ и недостатков для всех опций ограниченного трения и того, как работает этот открытый дифференциал, вы, вероятно, уже ищете дифференциал с фиксатором. Ну не так быстро, как есть много-много вариантов рундуков и даже несколько катушек. Итак, в следующей статье мы обсудим все это, а также рассмотрим «Lincoln Locker». Те, кто знает, уже знают, на что мы будем ссылаться.

Как работают дифференциалы: трещотка с конусом и торсена | Артикул

Как работает конусный дифференциал?

Конусный дифференциал работает так же, как и дифференциал диска сцепления. Однако вместо дисков сцепления используются конусы с фрикционными накладками. Давление пружины предварительной нагрузки и боковых шестерен вынуждает конус впадать в углубление в корпусе дифференциала. Это блокирует конус и боковую шестерню с корпусом из-за трения.Блокировка корпуса приводит к тому, что мощность передается на колесо с максимальным сцеплением.

Как работает шкафчик Detroit (дифференциал с храповым механизмом)?

Дифференциал с храповым механизмом работает иначе, чем описанные ранее типы. Мощность передается на колеса путем включения или выключения зубьев зацепления. Иногда это называют собачьей кладкой. Кроме того, мощность привода колес не связана с сопротивлением тяге / вращению.Вместо этого это связано с относительной скоростью колес между колесами. При движении по прямой зубья на обеих сторонах дифференциала входят в зацепление, обеспечивая привод на оба колеса с той же скоростью, с которой вращается корпус дифференциала.

При повороте внешнее колесо вращается с большей скоростью. Это имитирует потерю сцепления с внешним колесом. Разница в скорости заставляет внутренний кулачок и рампу расцеплять зубья на внешнем колесе, так что вся мощность передается на внутреннее колесо.Таким образом, мощность привода передается на колесо с наибольшим тяговым усилием.

Эти типы дифференциалов обычно долговечны, но могут быть шумными и поэтому чаще используются в гоночных автомобилях и внедорожниках. Обратитесь к нам в Houston Rebuilt Axles, чтобы узнать, какой дифференциал лучше всего подходит для ваших целей. Мы можем предложить вам самые экономичные варианты.

Дифференциал Torsen

Тяговый дифференциал Torsen® (датчик крутящего момента) — это дифференциал повышенного трения, произведенный корпорацией Gleason.Они были применены к большому количеству производителей автомобилей во Франции, Германии, Италии, Японии и Северной Америке в дополнение к приложениям послепродажного обслуживания. Такое широкое использование может быть связано с тем, что дифференциалы Torsen бывают разных типов и могут применяться к переднему, центральному или заднему дифференциалу. Их работу сложно объяснить даже с помощью наглядных пособий, а понимание множества типов выходит за рамки данной статьи. Поскольку мы говорили только о задних дифференциалах, мы будем придерживаться оригинального дизайна Torsen, обозначенного как «Type-A».

Компоненты дифференциала Torsen состоят из косозубых зубчатых колес, известных как червячные и червячные колеса. Червяки являются ведущими шестернями, и к каждому полуоси прикреплены по одному, аналогично боковым шестерням в предыдущих описанных дифференциалах. Червячные колеса — это ведомые шестерни, которые движутся на червяках. Они удерживаются на месте корпусом дифференциала аналогично тому, как крестовина удерживается корпусом дифференциала. Там, где червяк может приводить в движение червячное колесо, червячное колесо не может управлять червяком.

На каждой червячной передаче на каждой оси будет установлен набор червячных колес. У каждого из этих червячных колес будет партнерское червячное колесо на червяке, связанном с другой осью дифференциала. Партнерские червяки для каждого полуоси соединены зацепляющими шестернями на концах червячных колес, известных как прямозубые шестерни. Они обеспечивают совместное вращение червячных колес.

Изображение воспроизведено с Torsen ® (https: // torsen.ru / как это работает /)

Как работает дифференциал Torsen?

При нормальном движении по прямой и симметричной тяге мощность двигателя приводит в движение корпус дифференциала. При этом все внутренние компоненты вращаются как единое целое, как и все предыдущие описанные дифференциалы. Поскольку червячные колеса удерживаются на месте картером дифференциала, они блокируются с помощью червячной передачи оси, и вал моста вращается вместе с корпусом дифференциала.

При повороте или пробуксовке одного колеса относительный привод обоих полуосей изменяется. Изменение скорости передается на более медленную ось через зацепляющиеся прямозубые шестерни червячных колес. Это взаимодействие передач приводит к тому, что привод применяется к колесу с более медленным / высоким тяговым усилием. Это происходит не из-за вращения червячного колеса, поскольку червячное колесо не может приводить в движение червяк. Вместо этого он заставляет червячное колесо на более медленной оси блокироваться с червяком и передавать ему мощность от более быстро движущейся оси.

Однако червячные колеса могут вращаться вокруг своей оси, позволяя им вращаться вокруг червяка. Привод может применяться в разной степени, в зависимости от того, насколько они вращаются вокруг червя и насколько они привязаны к нему. Управление взаимодействием всех зубчатых передач (например, углом зубьев червяка) в дифференциале Torsen позволяет настраивать его на определенное смещение крутящего момента.

Это сложный для объяснения механизм, который легче понять, когда он движется.Вот ссылка на YouTube, чтобы увидеть движение зубчатой ​​передачи. Сначала он показывает, как вращается зубчатая передача в заблокированном состоянии, а затем следует перекос между двумя осями, очевидный, когда червячные колеса начинают вращаться вокруг своей оси:

https://youtu.be/PtKsU93Gy20

Нитро-спиральный дифференциал повышенного трения

Ford 9 дюймов 35 Spline Нитро-цилиндрический червячный дифференциал повышенного трения Подходит: 1966-1986 Ford Bronco 1968-1983 Ford E-100 1/2 тонны 1979-1988 Ford E-150 1/2 тонны 1968-1974 Ford E200 3/4 тонны 1957-1983 Ford F-100 1/2 тонны 1968-1987 Ford F-150 1/2 тонны 1957-1971 Ford Fairlane 1960-1970 Форд Сокол 1959-1974 Ford Galaxie 1975-1979 Форд Гранада 1965-1979 Ford LTD 1970-1978 Ford Maverick 1965-1973 Форд Мустанг 1957-1979 Ford Ranchero 1955-1979 Ford Thunderbird 1968-1976 Форд Торино / Гранд Торино 1968-1971 Линкольн Марк III 1964-1977 Комета Меркурия 1967-1979 Mercury Cougar 1975-1980 Mercury Grand Marquis Дифференциал: Ford 9 «Задний Передаточное число: Все Шлицы оси: 35 год Болты зубчатого венца: 10 (не входит в комплект) Производитель: Нитро-шестерня и ось Гарантия: 1 год Вы захотите прочитать эту статью на портале Overland Journal / Expedition Portal о Преимущества установки шкафчика Nitro. Червячная передача Nitro Helical Worm Gear — это чувствительный к крутящему моменту механический дифференциал повышенного трения, в котором используются червячные и прямозубые шестерни для распределения и различения входной мощности между двумя ведущими колесами или передней и задней осями. Это полностью отдельная конструкция от обычных зубчатых колес со скошенной кромкой, применяемых в большей части автомобильной промышленности. Как и любой LSD, нитро-спиральная червячная передача работает как стандартный или открытый дифференциал в нормальных условиях движения, позволяя одному колесу вращаться быстрее или медленнее по мере необходимости.Когда колесо теряет сцепление с дорогой, начинают действовать силы разъединения зубчатых колес и распределяют крутящий момент на колесо с высоким сцеплением за счет увеличения силы зацепления винтовых зубчатых колес до тех пор, пока пробуксовка колеса не уменьшится или полностью не прекратится. Как только автомобиль выйдет из режима низкого тягового усилия, дифференциал возобновит нормальную работу. Что хорошо в работе LSD с нитро-спиральной червячной передачей, так это его характеристики; плавный, тихий и автоматический. Этот LSD сработает без ведома водителя или потребует каких-либо действий.Он также не имеет носимых компонентов и не требует обслуживания, поэтому он меньше времени проводит в стойке и больше находится в дороге. Nitro Gear & Axle стремится предоставлять компоненты дифференциала и мостов высочайшего качества. Мы предпринимаем шаги, необходимые для обеспечения надежности наших запчастей. Ассортимент нашей продукции постоянно расширяется, чтобы удовлетворить потребности потребителей в новых соотношениях и посадках. В Nitro мы знаем отличия и знаем, что нужно, чтобы предоставить вам высококачественные компоненты. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Этот продукт может подвергнуть вас воздействию химических веществ, включая толуол и бензол, которые, как известно в штате Калифорния, вызывают рак и врожденные дефекты или другие нарушения репродуктивной системы. Для получения дополнительной информации посетите: www.P65Warnings.ca.gov. 1966-1986 Ford Bronco 1968-1983 Ford E-100 1/2 тонны 1979-1988 Ford E-150 1/2 тонны 1968-1974 Ford E200 3/4 тонны 1957-1983 Ford F-100 1/2 тонны 1968-1987 Ford F-150 1/2 тонны 1957-1971 Ford Fairlane 1960-1970 Ford Falcon 1959-1974 Ford Galaxie 1975-1979 Ford Granada 1965-1979 Ford LTD 1970-1978 Ford Maverick 1965-1973 Ford Mustang 1957-1979 Ford Ranchero 1955-1979 Ford Thunderbird 1968-1976 Ford Torino / Grand Torino 1968-1971 Mark III 1964-1977 Комета Меркурия 1967-1979 Mercury Cougar 1975-1980 Mercury Grand Marquis * На все продукты марки Nitro Gear & Axle распространяется гарантия отсутствия дефектов производителя в течение указанного периода.Запросы по гарантии должны быть сделаны первоначальным покупателем и отправлены дилером, у которого он был приобретен. Любые детали, отправленные для рассмотрения по гарантии, должны быть предварительно одобрены и отправлены на наш объект с предоплатой доставки с копией RGA для нашей проверки и определения. Мы не будем оплачивать труд, стоимость доставки, потерю дохода или скоропортящиеся товары, коммерческие убытки, расходы на телефонные звонки, доставку или общие неудобства. Это наша единственная гарантия, выраженная или подразумеваемая. В несанкционированном гарантийном возврате может быть отказано.Гарантия обычно распространяется на дефекты MFG в материалах или производстве. Неправильное использование, перегрузка, неправильная смазка, неправильное использование, коммерческое или конкурентное использование аннулирует гарантию. Нормальные характеристики не подлежат гарантии, например, скулить Gear. Незначительные косметические дефекты, вмятины, заусенцы, возникшие при транспортировке или производстве, не считаются дефектом, установщик обязан устранить их во время установки. В случае предоставления гарантии покупатель несет ответственность за оплату доставки. Гарантия распространяется на первоначального покупателя / пользователя и не подлежит передаче.Гарантия покрывает одну замену или кредит исключительно по нашему усмотрению. Гарантия определяется по нашему собственному усмотрению. В дополнение к вышеуказанным условиям см. Специальные примечания для этих продуктов: Кольцо и шестерня — Гарантия от производственных дефектов. 2 года со дня покупки. Должны предоставить спецификации настройки. Хромомированные передние мосты, шарниры Excalibur, комплекты Birfield 30/30 — Гарантия от производственных дефектов в течение всего срока службы автомобиля.Эти продукты также защищены от поломки. Вал / шарнир должен быть СЛОМАН. Износ, скручивание, изгиб не подлежат гарантии. Гарантия не распространяется на повреждения, вызванные отказом других деталей, например, сломанный карданный шарнир (кроме Nitro Excalibur), вызвавший повреждение ушей оси. Хромомолибденовые задние мосты — гарантия от производственных дефектов составляет 5 лет. Эти продукты также защищены от поломки. Вал должен быть СЛОМАН. Гарантия не распространяется на изношенные, скрученные или погнутые оси.

Spartan Locker Helical червячный дифференциал с ограниченным скольжением, Positractio — PartLimit

Увеличьте тяговые характеристики вашего переднего дифференциала Dana 30 с помощью Spartan Helical LSD от бренда Spartan Locker от USA Standard Gear.Эта конструкция косозубой шестерни обеспечивает годы эксплуатации без обслуживания. Когда происходит проскальзывание колеса, его предварительно нагруженные червячные передачи передают большую мощность на шину с лучшим сцеплением. Эта конструкция с 10 шестернями, стандартная для США, имеет преимущество в прочности по сравнению с шестикорпусными или 8-шестеренными блоками аналогичного размера, поскольку имеет больше точек контакта и большую площадь поверхности контакта для обеспечения оптимального распределения нагрузки по сравнению с другими типами дифференциалов повышенного трения. или позиционные блоки, Spartan Helical LSD обеспечивает более плавное включение, более тихую работу и не требует обслуживания.Прочный, Spartan Helical LSD представляет собой полностью собранный блок с кованым хромомолибденовым корпусом 8620 и прочными внутренними элементами из хромомолибденового сплава 8620, обеспечивающими исключительную надежность. Если вы сталкиваетесь с грязью, гравием или крутыми склонами на тропе, скользким снегом или дождем на дороге, Spartan Helical LSD обеспечит вам непревзойденное сцепление с дорогой и высочайшую уверенность в своем автомобиле. Оригинальные запасные части по доступной цене. Стандарты США предоставляют самый широкий выбор запасных частей для трансмиссии, включая кольца и шестерни, оси, карданные валы Perfect Fit, компоненты трансмиссии и раздаточной коробки, а также установочные комплекты, а также Spartan Locker — самый прочный шкафчик для ланчбоксов на рынке.Разработанный для обычных установщиков и индивидуальных клиентов, стандарт USA Standard обеспечивает непревзойденную надежность при замене трансмиссий.

Политика возврата

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

Вы должны ожидать получения возмещения в течение четырех недель с момента передачи посылки отправителю, возвращающему посылку, однако во многих случаях вы получите возмещение быстрее.Этот период времени включает в себя транзитное время, в течение которого мы получим ваш возврат от грузоотправителя (от 5 до 10 рабочих дней), время, необходимое нам для обработки вашего возврата после его получения (от 3 до 5 рабочих дней), и время, необходимое для этого. ваш банк для обработки нашего запроса на возврат (от 5 до 10 рабочих дней).

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

Доставка

Мы можем отправить товар практически по любому адресу в мире. Обратите внимание, что существуют ограничения на некоторые товары, и некоторые товары не могут быть отправлены в другие страны.

Когда вы размещаете заказ, мы рассчитаем для вас сроки отгрузки и доставки в зависимости от наличия ваших товаров и выбранных вами вариантов доставки. В зависимости от выбранного вами поставщика доставки, приблизительные даты доставки могут отображаться на странице сметы доставки.

Обратите внимание, что стоимость доставки многих товаров, которые мы продаем, зависит от веса.Вес любого такого предмета можно узнать на его странице с подробными сведениями. Чтобы отразить политику транспортных компаний, которые мы используем, все веса будут округлены до следующего полного фунта.

.