Как работает блокировка дифференциала: Как это устроено: блокировка дифференциала

Как работает блокировка дифференциала на Шевроле Нива

Все внедорожники отличаются от обычных автомобилей тем, что такие машины могут преодолевать любое препятствие на дороге, даже в том случае, когда дорога полностью отсутствует. Такую особенность эти автомобили получили из-за наличия в них полного привода, который может быть как постоянным, так и подключаемым.

Полный привод приводится в действие при помощи дифференциалов. Такой есть и у Нивы Шевроле.

Для чего предназначена блокировка?

В этом механизме присутствуют валы и шестерни. Предназначается дифференциал для распределения крутящего момента от двигателя к колёсам. В Ниве основными ведущими колёсами являются задние. При помощи дифференциала колёса могут крутиться с разной скоростью, например, при прохождении поворотов.

В таком случае одно колесо проходит малый радиус, а другое – большой. Если бы не было дифференциала, то колёса станут пробуксовывать, что станет причиной повышенного износа резины.

Расположение рычага

При движении по прямой дороге тяга от мотора распределяется между колёсами равномерно. Если одно колесо начинает пробуксовывать, например, на льду, то дифференциал передаёт больше усилия от двигателя именно на него. Такой механизм в основном устанавливают на ведущем мосту. У Нивы же он стоит на:

1. Заднем и переднем мосту.

   Самоблокирующийся дифференциал (передний мост)

   Дифференциал заднего моста

2. Между осями (центральный). Находится между коробкой передач и мостами.

   Межосевой дифференциал

   Валы и шестерни межосевого дифференциала

Видео о том как работает блокировка межколесного дифференциала на Нива Шевроле

Включение блокировки дифференциала

На Ниве Шевроле есть возможность включать одновременно все три дифференциала. Благодаря этому проходимость машины увеличивается в несколько раз при езде по бездорожью.

Принудительная блокировка заключается в том, что ведущие колёса объединяются между собой, в результате чего они могут вращаться с одинаковой скоростью. Благодаря блокировке, максимально будет использоваться тяговое усилие двигателя, и передаваться на колёса.

Как уже говорилось, что узел дифференциала состоит из валов и шестерён. При помощи их в автоматическом режиме распределяется тяговое усилие между ведущими колёсами. Блокировка дифференциала производится при помощи блокиратора (муфты)

. В таком случае, когда водитель включает принудительную блокировку, то колёса «становятся» связанными между собой. Это способствует тому, что они будут вращаться равномерно.

Узел дифференциала

Если будет принудительно включён межосевой блокиратор, то тогда передние и задние мосты также жёстко связываются разом, что гарантирует равномерное распределение тяги ко всем четырём колёсам. Таким образом, проходимость автомобиля будет увеличена в несколько раз, что делает Ниву Шевроле настоящим внедорожником.

Применение блокировки

Не все автомобили оснащаются блокираторами, а потому на бездорожье они будут уязвимыми. Шевроле в данном плане представляет собой уникальный автомобиль, который может двигаться как с одним приводом, так и с полным

, что позволяет ему уверенно себя чувствовать даже на горных дорогах.

Для включения блокировки дифференциала тянем рычаг влево до конца

Принудительную блокировку следует включать в таких случаях:

1. При преодолении сложных участков трассы. В таком случае блокировку следует включить заблаговременно, ещё до выезда на такой участок.
2. На крутых подъёмах или склонах, когда возможна пробуксовка колеса.
3. При движении по песку.
4. При езде по снегу или льду.

Отключение блокировки

Когда Нива будет передвигаться по обычной дороге с ровным покрытием, то ей не потребуется включать блокировку всех колёс. Они будут нормально сцепляться с покрытием и не пробуксовывать, так как тяговое усилие от двигателя на них будет распределяться равномерно. По этой причине, когда машина будет двигаться по хорошей дороге, где колёса не будут пробуксовывать, использование дифференциала не потребуется

.

Правила использования дифференциала

К ним относятся такие:

1. Переключение раздатки надо проводить только тогда, когда автомобиль не движется.
2. Включать дифференциал можно и при движении транспорта.
3. Переходить на пониженную передачу можно при движении авто.
4. Чтобы обеспечить продолжительную и бесперебойную работу дифференциала, надо периодически его включать, особенно в зимнее время. Делать это следует раз в 7 дней.

Месторасположения рычага переключения

В салоне Нива Шевроле между передними креслами находится два рычага. При помощи одного из них можно переключать передачи в КПП, а при помощи другого – управлять раздаткой.

Рычаг переключения дифференциала

В основе раздаточной коробки лежит редуктор, состоящий из двух ступеней. Из него и выходит в салон рычаг управления. Передвигаться он может вперёд или назад. При этом он включает/выключает пониженную передачу. Если рычаг двигать влево или вправо, то он может включать/выключать блокировку дифференциала.

Схема переключения передач и раздатки

Понижающая передача: что она даёт?

Основной составляющей раздатки является понижающий редуктор. Если рычаг управления будет находиться в заднем положении, то число раздатки уменьшается и составляет 1. 2. Когда рычаг будет в переднем положении, то передаточное число увеличивается. Оно будет уже составлять 2.1. Когда рычаг будет в нейтральном положении, то передаточное число равно 0.

Дифференциал – неотъемлемая часть механизма полного привода в любом автомобиле. Использовать его рекомендуется только тогда, когда машина движется по бездорожью.

Видео о работе коробки передач и правилах использования дифференциала Нива Шевроле

Привод Нивы

Привод Нивы

Привод Нивы  Автор ALER

1. Дифференциалы Нивы
2. Блокировка дифференциала
3. Понижающий ряд передач
4. Полезные советы
5. О блокировке на скользкой поверхности
6. Блокировка+ручник
7. Распределение моментов в раздатке
8. Переключение повышенная/пониженная «на ходу», автор Васик-Нивасик

Нива отличается от классических ВАЗов (и других одноприводных машин) постоянным полным приводом. Это потребовало введения в трансмиссию (связь между двигателем и колесами) раздаточной коробки (РК, раздатки). Отличие порождает у новичков много вопросов и заблуждений. Эта статья — попытка дать простым и понятным для непосвященных языком ответы на такие вопросы.

1. Дифференциалы Нивы

Все мало-мальски знакомые с автомобилем, знают, что такое дифференциал. Это механическое устройство, которое распределяет тяговое усилие от двигателя на два колеса, и при этом колеса могут вращаться с разной скоростью. Суммарная же скорость колес в мосту с дифференциалом зависит от общей скорости автомобиля и при постоянной скорости движения постоянна.

Необходимость установки дифференциала в ведущий мост автомобиля объясняется очень просто: на повороте внутреннее колесо проходит меньший путь (делает меньше оборотов), а внешнее — больше. Отсутствие дифференциала привело бы к катастрофическому износу резины: либо одно колесо при повороте буксовало, стремясь вращаться быстрее, либо другое терлось об асфальт — тормозило — стремясь вращаться медленнее. Кроме того, пробуксовка колес провоцирует занос. И, наконец, нагрузка на ось (усилие в ней) была бы чрезвычайно высокой.

В трансмиссии Нивы три таких дифференциала: в каждом мосту есть свой (межколесный), чтобы колеса оси могли вращаться с разной скоростью, а третий (межосевой) — в раздаточной коробке — распределяет тяговое усилие между мостами. Он позволяет колесам осей вращаться с разной суммарной скоростью: сумма скоростей колес передней оси может отличаться от суммы скоростей колес задней оси.

При прямолинейном движении автомобиля без пробуксовки все дифференциалы делят тяговое усилие точно пополам, и тяговые усилия на всех колесах равны. Если же сцепление колес с покрытием недостаточное, возникает пробуксовка, и через дифференциалы все движение, создаваемое двигателем, пойдет на вращение буксующего колеса, а тяговое усилие на остальных  уменьшится.

2. Блокировка дифференциала

Одно из типичных заблуждений в отношении Нивы — это назначение передней (малой) ручки раздатки. Почему-то думают, что она «подключает передок». На самом деле «передок», т. е. передний привод у Нивы включен всегда, так же, как и задний — она имеет постоянный полный привод на все четыре колеса. А эта ручка управляет работой дифференциала раздатки. При нормальном положении — вперед — дифференциал в раздатке работает. Переключение ручки назад блокирует дифференциал.

При включенной блокировке выходы раздатки на передний и задний приводы соединяются между собой специальной муфтой. Тем самым принудительно приравниваются скорости этих приводов: сумма скоростей колес передней оси будет равна сумме скоростей колес задней оси. Распределение тягового усилия при включенной блокировке принципиально меняет свой характер. Теперь оно передается в сторону наибольшего сопротивления: например, если снять передний кардан, при заблокированной раздатке Нива поедет на заднем приводе — все тяговое усилие будет передано на заднюю ось.

Если буксует одно колесо — допустим, заднее, нужно включить блокировку. Тогда в сторону переднего привода будет передана бОльшая доля тягового усилия, и передние колеса могут вытащить машину. Но если забуксовало еще и одно из передних колес — Нива сама выбраться не сможет.

Блокировку дифференциала можно включать и выключать при выжатой педали сцепления, как на ходу, так и на стоящей машине. При некотором навыке это можно делать без выжима сцепления при сбросе газа.

Существуют подобные, блокируемые дифференциалы и для мостов, в том числе с автоматической блокировкой. Теоретически с ними застрявшая Нива сможет выбраться в том случае, если хотя бы одно колесо имеет достаточное сцепление с почвой. Такие устройства довольно дорого стоят, обычно имеют небольшой срок службы и используются преимущественно в спортивных машинах.

3. Понижающий ряд передач

Бытует еще одно заблуждение: якобы переключая заднюю ручку вперед, мы увеличиваем мощность двигателя. Ничего подобного — двигатель будет работать так же, как и раньше. Эта ручка может менять передаточное число трансмиссии между двигателем и колесами. Чем это число больше, тем больше тяговое усилие на колесах (быстрее разгон), но меньше скорость. Точно так же мы переключаем передачи в КПП — едем медленно, но быстро разгоняемся на низких передачах, едем быстро, но медленно разгоняемся на высоких.

Помимо дифференциала в раздатке имеется понижающий редуктор — как бы двухступенчатая коробка передач. Его-то работой и управляет вторая (задняя) ручка раздатки. В нормальном положении — назад — передаточное число раздатки 1,2. Если ручку переключить вперед до упора, передаточное число будет 2,135 — так называемая пониженная передача. Между этими двумя положениями есть среднее — нейтраль — когда редуктор в раздатке разомкнут и не передает тяговое усилие от двигателя.

Передаточные числа двух редукторов — коробки передач и раздатки — перемножаются. Включая пониженную передачу, мы смещаем передачи в КПП в сторону больших передаточных чисел (пониженный ряд передач). В результате, при той же передаче в КПП скорость будет меньше, а тяговое усилие — больше. В таблице приведены рассчитанные передаточные числа совокупности КПП и раздатки для нормального и пониженного ряда передач.

Передача	КПП+РК (норм.)	КПП+РК (пониж.)
Первая	4,40	7,83
Вторая	2,52	4,48
Третья	1,63	2,90
Четвертая	1,20	2,14
Пятая	0,98	1,75
Задняя	4,24	7,54

Перед бездорожьем, где скорость все равно будет невелика, заблаговременное переключение на пониженный ряд передач позволяет при необходимости повысить тяговое усилие. Максимальная же скорость — на пятой передаче — до 70…80 км/ч.

Включать и выключать пониженную передачу лучше только на стоящей машине при выжатой педали сцепления. Хотя в Руководстве написано, что переходить с пониженной на повышенную можно и при движении автомобиля, новичку лучше этого не делать: раздатка не имеет таких синхронизаторов, как КПП.

4. Полезные советы

1. Нормальное положение ручек раздатки: передняя — вперед, задняя — назад. Так должны стоять ручки при движении по дорогам с нормальным покрытием.
2. Блокировку (передняя ручка — назад) рекомендуется включать на дорогах со скользким покрытием (лед, снежный накат, жидкая грязь). Машина при этом ведет себя устойчивее. Когда скользкий участок закончился — блокировка должна быть немедленно выключена. Подробнее об этом приеме написано в разделе 5. Безусловно, блокировку нужно включать, когда машина застряла, но лучше переключиться заранее — см. п. 7.
3. На неподвижной машине иногда не удается включить блокировку дифференциала даже при выжатом сцеплении. Дело в том, что зубья блокирующей муфты упираются в зубья шестерни. Попробуйте включить блокировку при медленном движении в повороте — дифференциал будет проворачиваться, и в какой-то момент против зубьев муфты окажутся впадины между зубьями шестерни. При затрудненном выключении тоже попробуйте сделать это на ходу, на минимальной скорости, выжав сцепление (для верности — поставьте раздатку в нейтраль). Можно чуть покачивать руль.

   Примечание от 19.11.05. Появилась статья Включение и выключение блокировки.
   

4. Если нужно включить или выключить блокировку «на ходу» используйте следующий прием. Сбрасывая газ, уловите пограничный момент между разгоном и торможением двигателем и мягко, без усилия переключите ручку. Включение блокировки будет легче, если это делать на повороте.
5. Пониженный ряд передач (задняя ручка — вперед) включается при выезде на тяжелые грунтовые дороги или бездорожье, при буксировке тяжелых прицепов, на очень крутых подъемах (когда на нормальной первой передаче двигатель глохнет). Можно использовать пониженную для очень медленного устойчивого движения.
6. Переключение с пониженной на повышенную и обратно «на ходу» не рекомендуется. Но при острой необходимости это можно сделать при включенной передаче КПП через нейтраль раздатки с учетом того, что передаточное число меняется примерно в 1,8 раза (2,135/1,2). Переход на пониженную: сбросить газ, переключить ручку в нейтраль, прогазовать и в момент, когда обороты двигателя будут в 1,8 раза выше — включить пониженную. Переход на повышенную: сбросить газ, нейтраль, когда обороты упадут в 1,8 раза — включить повышенную. При переключении в нейтраль и из нейтрали — кратковременно выжимать сцепление. Все переключения нужно делать мягко (без усилий).
7. Небольшие (до 10-15 м) «засадные» участки (лужи, заболоченные или перепаханные места, полоса глубокого рыхлого песка) лучше преодолевать следующим образом. Заранее наметьте маршрут (мысленно или пройдите собственными ногами, поставьте вешки) — лучше всего по прямой или по пологой дуге. Включите блокировку и пониженный ряд передач. Вытяните ручку подсоса до 2000 об/мин — чтобы двигатель не заглох. Разгонитесь перед опасным участком так, чтобы ехать на второй пониженной передаче при оборотах двигателя 3000-4000 в минуту. При проезде участка ни в коем случае не переключайте скорости — давите на газ, поддерживая указанные обороты, и меньше работайте рулем. После проезда не забудьте выключить блокировку и убрать подсос. Для относительно ровных мест рекомендуется третья пониженная передача. Если машина все-таки увязла, не нужно газовать — она только глубже зароется.
8. Зимой загустевшее от холода масло в КПП можно размешать и немного прогреть во время прогрева двигателя. Для этого раздатка переводится в нейтраль (среднее положение), а в КПП включается первая или вторая передача. При начале движения рекомендуется первые несколько сотен метров ехать на небольшой скорости, чтобы размешать масло в раздатке и мостах. Раздатка смазывается разбрызгиванием масла при вращении самых нижних валов, которые при таком прогреве не вращаются. Но поскольку подшипники верхнего вала шариковые, в лунках обойм после стоянки останется достаточно масла для вращения валов на холостом ходу.
9. При проезде извилистых узких мест можно использовать свойство заблокированного дифференциала принудительно делать равными суммарные скорости колес по осям. Если дифференциал работает (блокировка выключена), при повороте задние колеса идут по меньшему радиусу, чем передние, причем разница радиусов достигает 65 см. Включение блокировки уменьшает эту разницу (на асфальте — на 5-10 см). Не следует злоупотреблять приемом из-за повышенной нагрузки на раздатку и ускоренного износа резины.
10. Не следует ставить на переднюю и заднюю оси Нивы колеса разных типов. Разные радиусы качения колес (реальные, под нагрузкой) будут постоянно компенсироваться проворачиванием дифференциала, что ускорит износ раздатки, а включение блокировки в таких условиях вызовет просто колоссальные нагрузки в трансмиссии.
11. Если долгое время не пользоваться возможностями раздатки, ее рычаги имеют свойство «закисать», что делает переключение невозможным. Особенно часто это происходит зимой в городе с ручкой блокировки дифференциала: почищенные и посоленные дороги не требуют включения блокировки, а рассол ускоряет коррозию. Поэтому рекомендуется хотя бы раз в неделю несколько раз передергивать обе ручки.
12. При медленном движении в жаркий летний день (обычно, в пробке) двигатель может сильно перегреться. Если в системе охлаждения вашей Нивы обычный механический вентилятор (с приводом через ремень генератора), рекомендуется перейти на пониженную передачу. Обороты двигателя возрастут, его охлаждение улучшится. С той же целью рекомендуется немного выдернуть тягу подсоса, чтобы обороты холостого хода возросли до 1500-2000.
13. Преимущество полного привода: на скользкой дороге Нива может разгоняться примерно в два раза быстрее, чем машина с приводом на одну ось, ведь «гребут» все четыре колеса вместо двух. Если поддерживать газом усилие на колесах на пределе проскальзывания, общее тяговое усилие будет в два раза больше (здесь влияет еще развесовка по осям). То же преимущество имеет полный привод и при торможении двигателем. Кстати, на скользкой дороге рекомендуется тормозить двигателем с переключением передач вниз и прогазовкой во время каждого переключения. А вот при торможении тормозами такого преимущества нет — они у всех машин стоят на каждом колесе. Обратите также внимание на п. 2.
14. Наиболее частая причина повышенного шума и вибрации в Ниве — неправильное центрирование раздатки. Тому, как это сделать, посвящена другая статья. Распечатав ее, вы сможете отцентрировать раздатку на любом сервисе, где есть подъемник или сделать это самостоятельно в гараже на яме.
15. Тем, кто хочет подробнее узнать об особенностях полного привода и его реализации в машинах зарубежного производства, рекомендую почитать статьи «Введение в системы полного привода» и «Различия в системах полного привода», а также ссылки во второй статье. Посмотрите анимированную картинку, иллюстрирующую поведение трансмиссии полноприводной Subaru при разном сцеплении с дорогой; там не все так, как в Ниве, по поиграть с ней интересно и познавательно. Еще одна анимированная картинка иллюстрирует работу дифференциалов Гелендвагена. Советую также почитать статью в журнале «За рулем».
16. Под конец — почитайте статью Привад нивы, которую написал mcden — мне она очень нравится:-)

Я выражаю свою признательность всем участникам Нивской конференции на сервере www.auto.ru. Сейчас уже невозможно установить, кто первым дал тот или иной совет, кому принадлежит то или иное объяснение. И невозможно отделить это от того, что я познал на собственном опыте. В любом случае, эта статья — коллективный опыт конференции.

ALER.

Последнее изменение 19.11.01.

Дополнение от 07.01.04.

5. О блокировке на скользкой поверхности

Первым в конференции мысль о пользе блокировки высказал White Akela (тогда его ник был AB-2131, оригинал сообщения 09.09.99):

«Езда по скользкой поверхности с блокированным диффом.
Еду недавно по шоссе, а участок на протяжении нескольких километров заляпан глиной (с колес кировцев и самосвалов, которые вывозили грунт с котлована). Какой то умный решил прогнать поливалки, чтобы смыть ее. В результате смыть не смыли, но смочили и размазали.
Получился полигон для подготовки к зимнему вождению;). Обочина 20 см и сразу кювет.
Так вот. Я ехал как обычно, все в порядке, только при неаккуратной перегазовке слегка потаскивало. Решил попробовать включить дифф. Очень неплохо».

Поначалу я долго спорил с ним, пытаясь доказать, что при включенной блокировке склонность машины к заносу наоборот должна повышаться. Но впоследствии, проверив его утверждение, полностью убедился в его правоте.

После публикации данной статьи споры относительно пункта 2 раздела 4 возникали в конференции постоянно. Статья Сергея Мишина «Слитно или раздельно?» на сайте проекта «За рулем-Регион» породила очередную дискуссию в конференции на эту тему. 

При всем моем глубоком уважении к Сергею Мишину, хочу отметить, что он иногда путает момент и движение (пример, цитата из статьи: «блокировка-то включена и «лишний» момент не может уйти на другой мост»). Повторю, что именно при включенной блокировке момент переходит с моста на мост в сторону наибольшего сопротивления, а при выключенной — делится строго поровну между всеми четырьмя колесами.

При экспериментах на льду Сергей не проверил то, ради чего я, начиная с зимы 1999/2000 года, включаю блокировку на скользких поверхностях — курсовая устойчивость машины на прямой. И на жидкой глине грунтовки, и на заснеженном асфальте, и на чистом льду при выключенной блокировке Нива склонна к потере курсовой устойчивости. При достижении какой-то скорости задние начинают обгонять передние, и машину разворачивает на 90^о или больше. Видимо, это следствие короткобазности машины, усугубляющееся неровностями дороги.

Если же включить блокировку дифференциала, этого не происходит: скорость задних колес принудительно приравнивается блокировкой к скорости передних колес. Проходить повороты с включенной блокировкой тоже можно, но занос наступает раньше, чем без блокировки, хотя машина ведет себя более предсказуемо. Впрочем, на скользких поверхностях всегда нужно ездить осторожно и медленно.

Мой опыт подтверждается опытом других нивоводов. Dil_21213 пишет в конференции 23.11.03 (оригинал):

«Товарищи, полагаю, что в Книге по технической эксплуатации Нивы в разделе про использование заблокированного дифференциала надо внести дополнение в части использования этой фичи в скользких погодных условиях (которые не далее как сегодня ночью наблюдались). Это я к тому, что вчера ночью поехать мне пришлось в г. Железнодорожный. А там дороги антигололедным реагентом не посыпают. И на заснеженной трассе пару раз занесло машину мою не по-деЦки. И тогда я плюнул на всё и врубил раздатку. Ощущение — потрясающее — машина _гораздо_ управляемее стала в поворотах. Когда уже вернулся в Москву, на нормальную расчищенную более-менее трассу выехал, раздатку конечно вырубил. Но в области, да на таком снегу — рекомендую в общем блокировать дифференциал».

S406 проверял эффективность этого приема на льду Гребного канала в Крылатском (оригинал): 

«Решил освежить в памяти поведение машины на скользкой дороге с заблокироанным диффом и в нормальном режиме, с этой целью потратил около трех часов наматывая километры по льду гребного канала. Резюме следующее — с заблокированным диффом машина охотнее входит в поворот, ее туда легче направить и легче вести в заносе в повороте». 

6. Блокировка+ручник

В дискуссии был рассмотрен еще один интересный момент. При включенной блокировке нельзя пользоваться ручником при движении, как это делается при спортивной езде для поворота с заносом задней оси. И это можно доказать с математической точностью.

При включении блокировки дифференциала скорости вращения переднего и заднего карданов принудительно делаются равными. Поэтому и суммарные скорости вращения колес переднего и заднего моста будут равны. Если задние колеса заторможены ручным тормозом, то суммарная скорость передних колес тоже будет равна нулю. В результате, возникает занос не задней оси, а всех четырех колес, и машина полностью теряет управление. 

Строго говоря, в этой ситуации передние колеса могут вращаться, но только в противоположные стороны и с равной скоростью (повторяю: сумма скоростей колес будет равна нулю).

Еще интереснее будет,  если при блокировке раздатки частично выдернутый ручник из-за асимметрии его действия на задние тормоза заблокирует только одно колесо. Поскольку суммарная скорость задних колес принудительно равна суммарной скорости передних колес, незаблокированное заднее колесо увеличивает скорость своего вращения вдвое.  В результате заблокированное тормозит, а противоположное — разгоняется, и машину разворачивает в сторону заблокированного колеса. Без выключения ручника «поймать» в таком заносе машину просто невозможно.

Пример подобной неприятности привел в конференции Бульдог 4х4: «В прошлом годе на гребном канале при использовании ручника и блокировки вкупе прилег на крышу jorka. И именно потому, что колесо одно заднее — заблокировалось».

Резюме по этому вопросу: при включенной блокировке дифференциала пользоваться при движении ручным тормозом нельзя.

Хочу подчеркнуть, что прохождение поворотов с ручником — спортивный прием, который отрабатывается  длительной и настойчивой тренировкой на специально отведенных для этого площадках. Не рекомендуется применять его при гражданской езде без соответствующей подготовки.

Дополнение от 10.04.05.

7. Распределение моментов в раздатке

Вопрос возникает довольно часто. Непонимание возникает из-за того, что путают совершенно разные физические явления: силу (момент) и движение (вращение).

Сначала несколько исходных положений.

1. Незаблокированный симметричный дифференциал распределяет приходящий с входного вала момент на выходные валы строго поровну: 50/50. Это следует из того, что передаточные отношения от входного вала к выходным одинаковы. При этом выходные валы могут вращаться с разной скоростью, но средняя скорость (полусумма скоростей) равна скорости входного вала, деленной на передаточное отношение.

2. Заблокированный дифференциал перестает быть дифференциалом. Поровну на выходные валы передается движение (вращение) входного вала. Скорости выходных валов равны между собой, а их сумма равна скорости входного вала, деленной на передаточное отношение.

3. Если суммарный момент, приложенный к валу (колесу) не равен нулю, вращение будет с ускорением или с замедлением. Это — второй закон Ньютона. Если вал или колесо вращается равномерно, суммарный момент, действующий на него, в точности равен нулю. Отсутствие движения — это тоже равномерное вращение, но с нулевой скоростью.

В ниве три симметричных дифференциала. Когда они все незаблокированы, на каждое колесо приходится по 25% момента, переданного через трансмиссию от двигателя. И вращение, создаваемое двигателем, также передается на все четыре колеса, но не обязательно поровну. Например, в повороте задние колеса проходят меньший путь (идут по меньшему радиусу), чем передние, но при этом тянут все четыре колеса одинаково.

Рассмотрим ситуацию, когда одно колесо буксует, остальные — стоят. Все вращение двигателя передается на буксующее молесо. Как это ни странно на первый взгляд, на буксующее колесо приходится 25% крутящего момента, ровно столько же, сколько на остальные. Но момент этот мал: он равен моменту силы трения (только в трансмиссии, если колесо совсем вывешено). Значит, и на остальных колесах момент тоже очень мал, он не может сдвинуть машину. Машина стоит, а вывешенное колесо вращается со скоростью, которая в четыре раза больше, чем было бы при нормальном движении на скорости при тех же оборотах двигателя и при тех же передачах в КПП и раздатке.

А теперь включаем блокировку межосевого дифференциала. Скорости вращения карданов принудительно приравниваются. Суммарная скорость передних колес должна сравняться с суммарной скоростью задних. Но сзади колесо вывешено, вращение осуществляется практически без сопротивления, реакция со стороны заднего моста через кардан практически нулевая. Кардан вращается равномерно, т. е. суммарный момент на нем равен нулю. Значит и момент, приходящий на него с двигателя тоже равен нулю. А передние колеса имеют хорошее сцепление с поверхностью, т. е. обеспечивают большую реакцию при попытке их провернуть. И на передние колеса передается практически весь момент двигателя. Чтобы заставить их вращаться, нужно преодолеть силу трения колес о поверхность, что и делает приходящий с двигателя момент.

Получается, что заблокированный дифференциал передает бОльшую часть момента входного вала на тот выходной вал, где реактивный момент больше, т. е. крутящий момент пойдет в сторону наибольшего сопротивления.

Дополнение от 08.04.08, автор Васик-Нивасик

Переключение раздаточной коробки с пониженной передачи на повышенную и обратно «на ходу»

Вообще так переключаться вредно чрезвычайно. Вредность заключается в том, что одно неосторожное действие при переключении может привести к повреждению раздаточной коробки – сломаются шлицы включения передач. 

Но, тем не менее, так переключаться можно и вполне успешно.

Для чего необходимы такие навыки. Необходимости каждому нивоводу уметь переключать раздатку «на ходу» я не вижу. Это трюк из серии «тайные знания древних нивоводов». Возможно, эти навыки могут пригодиться спринтерам, когда на трассе чередуются асфальтовые участки с жесткими говнами. Двигаясь по асфальту можно не останавливаясь полностью подготовиться к преодолению сложного участка, и, соответственно выскочив на асфальт – перейти на прямую передачу, не теряя драгоценные секунды.

В этой статье ALER описал возможность переключения раздатки «на ходу». Описано все правильно, только статья не содержит конкретных приемов и рекомендаций. Сразу переключать раздатку на скорости 60 км/ч, прочитав, это описание, я бы не рекомендовал. Сложность заключается в том, что необходимо очень ловко управлять двумя последовательными коробками – КПП и РК.

Прежде чем приступить к экспериментам «на ходу», я предлагаю проделать следующее упражнение на стоящей машине с выключенным двигателем.

Сымитируйте движение на автомобиле: выжмите педаль сцепления, включите первую передачу, отпустите педаль сцепления. Как бы едем.

Выжмите сцепление, ручку переключения передач РК переведите в нейтральное положение, отпустите сцепление, мысленно сделайте мощную перегазовку до 4000 об/мин., снова нажмите сцепление, толкните ручку раздатки на пониженную передачу, далее (!) не отпуская педали сцепления, переключите КПП на вторую передачу, сделайте мысленную догазовку и отпустите сцепление. Ура! Вы переключились на пониженную передачу практически «на ходу».

В этом и заключается алгоритм переключения раздатки «на ходу» с прямой передачи на пониженную.

Теперь некоторые аспекты.

1. Зачем нужна мощная перегазовка вроде бы понятно – разница в передаточных числах составляет почти 1,8. Без перегазовки пониженная передача просто не включится, а Вы услышите треск ломающихся шлицов включения пониженной передачи.

2. Зачем переключать КПП на вторую передачу? Наша задача переключить раздаточную коробку, не теряя скорости. Вы ехали на первой передаче переключили раздаточную коробку на пониженную передачу, а передача КПП та же, если в этот момент отпустить сцепление, автомобиль очень сильно уткнется, тормозя двигателем. Чтобы этого избежать и продолжить движение с той же скоростью (и приблизительно на тех же оборотах двигателя) мы и переключаем КПП на вторую передачу. Конечно же, можно избежать такого утыкания — педаль газа в пол до упора и отпускаем сцепление. Правда рев двигателя будет такой, что Вы сами интуитивно переключитесь на вторую передачу — так давайте сделаем это заранее. Мы сейчас рассматриваем переключение на пониженную передачу раздатки с первой передачи КПП,
переключаться можно и на более высоких передачах. Об этом читайте далее.

3. Зачем догазовка после переключения на вторую передачу? Пока Вы научитесь быстро и ловко переключать раздатку пройдет некоторое время. А первые разы скорее всего у Вас все будет получаться медленно и неловко :). К тому моменту когда Вы перейдете на вторую передачу, КПП обороты двигателя упадут до холостых, а скорость снизится незначительно, поэтому нужно будет догазовывать, чтобы автомобиль сохранил ровность хода.

Переходим к практическим занятиям.

Выберите прямой асфальтированный участок дороги с отсутствующим дорожным движением. Для чего это нужно, чтобы не пугать 
других участников движения мощными перегазовками и внезапными (для других участников движения) утыканиями и рывками Вашей 
машины (сразу научиться ловко и быстро переключаться у Вас не получится, хотя, возможно, я заблуждаюсь).

Я наловчился переключаться следующим образом.

Ключевым моментом являются обороты двигателя 2000 об/мин.

Едем на любой передаче кроме самой высшей, например, на третьей, выставляем нужные нам обороты – 2000, скорость при этом будет 40 км/ч, резко выжимаем сцепление, раздатку в нейтраль, отпускаем сцепление, резко поднимаем обороты до 4000 об/мин, бросаем газ, тут же быстро выжимаем сцепление и пока обороты падают, включаем в раздатке нижнюю передачу (включение произойдет когда обороты будут где-то в районе 3600 об/мин), КПП переключаем на 4-ю передачу, чуток догазовывая, отпускаем сцепление и продолжаем движение с той же скоростью 40 км/ч, но уже на пониженной раздатке и 4-й передаче КПП. Правильно выполненное переключение раздатки происходит бесшумно, слышен, только рев двигателя при перегазовке. Если Вы услышали треск в раздатке, это означает, что скоро Вы ее будете чинить 🙁

Если Вы решили переключиться на 5-й передаче (или на 4-й, если КПП 4-х ступенчатая), то Вам придется столкнуться с тем, что выше этой передачи переключаться некуда. В этом случае Вам придется с уже включенной пониженной передачей РК и выжатым сцеплением снизить скорость до скорости, которая будет соответствовать скорости 5-й (4-й) пониженной передаче, догазовать и отпустить сцепление.

Как без хруста в раздатке переключиться с пониженной на прямую передачу. Все тоже самое только наоборот. Разгоняемся на любой 
пониженной передаче до 4000 об/мин., выжимаем сцепление, раздатку в нейтраль, отпускаем сцепление, сбрасываем обороты двигателя и
делаем их чуть больше 2000 об/мин. Снова выжимаем сцепление и включаем в раздатке прямую передачу, переключаем КПП на нижнюю передачу.

Едем дальше на прямой передаче.

Пример: едем на 4-й пониженной передаче, разгоняем двигатель до 4000 об/мин. Выжимаем сцепление, раздатку в нейтраль, отпускаем сцепление, выставляем обороты чуть больше 2000, выжимаем сцепление включаем прямую передачу в раздатке. КПП переключаем на 3-ю передачу, едем дальше.

Еще раз предупреждаю, что такой способ переключения очень опасен для раздатки. Возможна поломка раздаточной коробки. Лучше остановиться и спокойно переключиться.

Ну, вот и всё! Удачи на дорогах.

З.Ы. Внимание! Никогда не переключайте раздатку «на ходу» в присутствии пожилых людей, беременных женщин и малолетних детей. Возможны инфаркты, обмороки и детские неожиданности. Владельцы недоприводов могут впадать в оцепенение. 🙂

 

Блокировка дифференциала — что это, как работает, какие бывают виды — TopWay.su

Дифференциал в автомобиле играет роль распределяющего элемента, позволяя вращаться колесам с различной скоростью. Это необходимо для нормальной езды в обыкновенных городских условиях, но на бездорожье становится существенным минусом, ограничивая проходимость автомобиля. Поэтому некоторые авто оснащаются специальной блокировкой дифференциала.

Блокировка дифференциала — что это и как функционирует

Блокировка дифференциала даёт возможность существенно увеличить крутящий момент у того колеса, которое имеет наиболее лучшее сцепление с дорогой. В ситуациях с диагональным вывешиванием автомобиля или прохождения им сложных грязевых участков блокировка необходима, иначе колесо с меньшим сцеплением возьмёт за себя весь крутящий момент и транспортное средство теряет возможность дальнейшего продвижения.
Блокировка дифференциала может выполняться путём соединения самого дифа с любой полуосью, что позволяет уменьшить скорость вращения сателлитов. Блокировать диф можно как полностью, так и частично:

Полная блокировка дифференциала подразумевает под собой полную сцепку, позволяющую почти на 100% передавать крутящий момент на ту ось с колесом, где лучше сцепление. В большинстве ситуаций на бездорожье такая блокировка считается самой оптимальной и предпочтительной;

Частичная блокировка дифференциала функционирует по аналогии с жесткой, но передаёт крутящий момент туда, где есть более высокое сцепление не полностью, а лишь на какой-то определенный процент от 100.

Важным фактом в понимании работы блокировки дифференциала выступает такая штука, как коэффициент блокировки, отображающий соотношение крутящего момента между шинами с лучшим и худшим сцеплением. Так, на свободном дифференциале он равен единице, что означает одинаковый крутящий момент у обеих шин. На заблокированном же дифе этот коэффициент уже существенно выше (как правило, от трёх до пяти. Возможность сделать его выше есть, но таким образом можно быстро сломать трансмиссию или её определенные элементы).

Блокировка дифференциала чаще всего встречается как межколесная, так и межосевая. В основном устанавливают блокировку в задний мост, так как при монтаже её в передний привод управляемость автомобиля существенно снижается. Хотя для прохождения прямых и коротких участков две блокировки будут предпочтительнее одной в заднем мосту. Но чаще всего автомобили оснащаются именно задней блокировкой, которая без труда ставиться в дифференциалы большинства внедорожников.

Принудительная и автоматическая блокировка дифференциала

Также нужно помнить, что блокировки заднего дифференциала (да и остальные) различаются способом включения — это может быть ручное, механическое включение или же автоматическое. Механическое включение также называют принудительным — водитель сам, по желанию, активирует блокировку дифференциала. Автоматика же срабатывает самостоятельно, при потере одним из колес сцепления до определенного момента. Автоматику также называют самоблокирующимися дифами или самоблоками. Подробнее о видах блокировки ниже:

Ручная блокировка дифференциала гарантирует полное, почти стопроцентное сцепление корпуса дифа с любой из полуосей. Сцепление осуществляется посредством кулачковой муфты, замыкающейся и размыкающейся, в свою очередь, посредством привода. Устройство, называемое приводом, можно ставить в разных вариантах. Бывает оно электрическим, механическим или гидравлическим (с пневматикой).
Механика очень проста — в кабине водителя есть рычаг, который тросами соединяется с муфтой. Приводя рычаг в нужное для блока положение блокирует дифференциал и начинает преодолевать препятствие. Но блокировать таким образом диф можно только в стоящем на месте авто. Делать это при движении нельзя.
Гидравлика чуть сложнее — авто оснащается несколькими цилиндрами. А главным рабочим элементом пневмопривода становится пневмокамера.
Электронная блокировка дифференциала устроена чуть более сложно — тут замыкание муфты осуществляется посредством маленького двигателя. Но в работу это приводится просто — нажатием нужной кнопки прямо на панели приборов авто.
Ручное блокирование дифференциала возможно как в межосевом варианте, так и в межколесном и нужно помнить, что по обыкновенной дороге или просто твердой поверхности, когда все колеса имеют нормальное сцепление, ездить можно только в свободном режиме. Блок дифа ставят только для преодоления трудного участка дороги или бездорожья. Либо заранее, за несколько метров до начала участка, либо непосредственно в проблемной ситуации, когда машина уже застряла. Естественно, включать блок желательно заранее;

Самоблокирующийся дифференциал также называют дифференциалом повышенного трения или LSD (Limited Slip Differential). На зарубежных, особенно стареньких внедорожниках, это очень популярный вид блокировки, который считается чем-то средним между полным блоком дифа и его не заблокированным состоянием. Вариативность обеспечивает автомобилю автоматическое реагирование на дорожные или бездорожные условия, передавая часть крутящего момента на то колесо, у которого лучшее сцепление.
Можно разделить самоблокирующийся дифференциал на два типа — тот, который блокирует, обращая внимание на разный крутящий момент колес и смотрящий на их разные угловые скорости.
Так, самоблок, работа которого основывается на разнице между угловыми скоростями, может быть представлен дисковым дифференциалом, вискомуфтой (дифференциалом с вязкостной муфтой) или же быть электронным. Во всех случаях блокировка производится непосредственно руководствуясь разницей между крутящим моментом колёс.

Диффернциал Нива Шевроле: межколесный, межосевой, самоблокирующийся, как работает блокировка

Нива Шевроле популярна среди рыбаков, охотников и любителей бездорожья тем, что представляет безграничные возможности для передвижения по суровому бездорожью.

Содержание статьи:

Эти внедорожные характеристики удается реализовать за счет использования различных инженерных устройств и механизмов. Поговорим подробнее про дифференциалы Нивы Шевроле.

Принцип работы механизма

Дифференциал — это устройство обеспечивающее распределение крутящего момента между вращающимися колесами.  Различают несколько видов данного узла.

1. Межколесный тип — механизм, обеспечивающий вращение колес одной оси с различной частотой. Он устанавливается в разрезе привода валов ведущих колес, а на автомобилях с полным приводам — на обоих мостах.
2. Межосевой дифференциал устанавливается на ТС с двумя или более ведущими мостами. Он поддерживает устойчивость полноприводного авто на поворотах и выполняет разделение крутящего момента, передаваемого от карданного вала на два независимых направления.

На Chevrolet Niva  с завода устанавливают 3 дифференциала: межколесные в мостах и межосевой в раздатке. Второй тип механизма в свою очередь обеспечен принудительной блокировкой. Она значительно облегчает движение автомобиля в условиях бездорожья, частично характеризуя российскую Ниву как настоящий вездеход.

Особенности работы

При прямолинейной движении тяговый крутящий момент распределяется равномерно на все 4 колеса. При совершении автомобилем поворота во время поездки происходит перераспределение нагрузки за счет конструктивных составляющих дифференциального механизма (набора валов и шестерен).

Полезное! Это позволяет колесам, находящимся в момент маневра на внутреннем радиусе поворота, крутиться с меньшей скоростью, относительно колес, идущих по внешнему кругу.

Возможные неисправности

1. Усталостный износ, некорректная регулировка подшипников привода дифференциала.
2. Неполное включение передач, затрудненное или полное отсутствие блокировки дифференциала из-за износа муфт и шлицов, поломка либо заедания, а также нарушение рабочего зазора шестерен полуосей в коробке дифференциала.
3. Из-за повышенного дисбаланса межосевого дифференциала раздатки наблюдается значительная вибрация, передающаяся на пол кузова. Особенно четко проявляется при установившемся режиме движения (80-90 км/ч).

Правила эксплуатации

Любой агрегат в ТС требует правильного использования и планового периодического обслуживания.

К основным рекомендациям по использованию дифференциала относятся:

• соблюдение регламентированного ТО;
• межсезонное обслуживание механизмов, визуальный осмотр, регулировки;
• при обнаружении на механизме подтеков или течи масла, необходимость в замене сальников определяется исходя из визуального осмотра и дефектовки общего объема утечки.

Как работает принудительная блокировка на ВАЗ-2123?

Зачастую не всегда обладая автомобилем с полным приводом удается осилить серьезное бездорожье. Для таких случаев на Chevrolet Niva предусмотрена заводская система блокировки дифференциала. На разных моделях allroad межосевая блокировка может быть реализована разными способами.

На ВАЗ 2123 она осуществляется через раздаточную коробку. В ней установлена специальная муфта, которая при установки рычага переключения раздатки в положение блокировки, соединяет вращающиеся карданные валы. Происходит передача момента на передний и задний мост ТС, тем самым обеспечивается принудительное деление тягового усилия от силового агрегата на колеса.

В случае если автомобиль застрял одним колесом в яме, момент пропорционально распределяется между ведущими мостами, а не передается на самую свободную (буксующую шину).

В обычных же условиях эксплуатации ТС колеса на задней и передней осях крутятся с различной скоростью.

Важное! При всех плюсах использования функций полного привода, езда с заблокированным межосевым дифференциалом увеличивает значительно расход топлива, нагрузку на трансмиссию, ускоряет износ колесных покрышек.

Ездить с блокировкой можно только на низкой скорости. Движение на ВАЗ-2123 на большой скорости с блокировкой, в общем может привести к поломке трансмиссии, в частности раздатки.

Как происходит включение и выключение блокировки?

Рычаг имеет несколько положений: (схема включения)

• центральное расположение рычага — включена «нейтраль», даже при включении скорости на КПП автомобиль не сможет ехать, т.к. соединение с колесами разобщено;
• перемещение рычага вперед — происходит включение понижайки;
• переключение в обратном направление — соответственно выключение понижающей передачи;
• рычаг раздатки сдвинут в левую сторону —  блокировка межосевого дифференциала ВКЛ;
• рычаг передвинут вправо — блокировка ВЫКЛ.

Расшифровка обозначении:

• (I-Н) – дифференциал разблокирован, понижение выключено. Это режим для повседневной езды.
• (III-L) – дифференциал отключен, работает пониженная передача.
• (IV) – понижение отключено, дифференциал заблокирован. При этом все колеса а/м вращаются с одинаковой скоростью.
• (VI) – дифференциал заблокирован, понижайка находится во включенном состоянии.

Для включения блокировки дифференциала на Ниве необходимо выжимая сцепление перевести рычаг раздаточной коробки  влево. Чтобы отключить блокировку – в правую сторону (от себя).

Почему может не выключаться блокировка

Частая проблема межосевого дифференциала на ВАЗ-2123 — закисания рычага блокировки. Поскольку регулировочный узел располагается под днищем авто , он подвержен коррозии, отложению песка в подвижных соединениях.

Необходимо очистить узел от грязи, промыть несколько раз с помощью WD-40. После этого можно пробовать отключать заклинившую блокировку, с усилием переключая рычаг в момент начала движения на автомобиле задним ходом либо вперед.

Совет! Чтобы не происходило частых заклиниваний блокировки дифференциала, рекомендуется периодически включать его 1 раз в 6-8 дней.

Почему может не включаться блокировка?

Основная причина неполадки заключается в том, что муфта блокировки в раздатке не входит в зацепление на соответствующий зубчатый венец (пазы и зубья не совпадают). В данном случае можно посоветовать пытаться производить включение блокировки путем плавного продолжительного надавливания на рычаг раздаточной коробки при движении автомобиля.

При этом необходимо постоянно незначительно подруливать автомобиль в разные стороны ( покачивание рулем) для создания условия срабатывания дифференциала и совпадения (зацепления) зубчатого венца.

Самоблоки: разновидности и принцип работы

Межколесная блокировка возможна с применением таких механизмов, как самоблокирующиеся дифференциалы, которые устанавливаются в мосты Нивы Шевроле.

Различают:

• самоблоки шарикового типа. Это модели ДАК и ДАН. Роль сателлитов в данных дифференциалах выполняет совокупность шариковых цепочек;

• автоматические разблокировки системы «Lock-right». Механизм блокируется за счет крутящего момента от двигателя, либо за счет силы сопротивления качению;

• винтовой тип. Червячный самоблок — это дифференциал повышенного трения, работа которого основана на трении деталей друг о друга;
• дисковый тип.  Принцип работы такой же как и у червячного блокирующегося дифференциала, только трение происходит между дисками.

На следующем видео можно визуально посмотреть принцип работы блокировки «Локрайт»:

Межколесные блокировки существенно помогают выбираться из колеи, когда буксует 1 колесо из двух на одном мосту.

Полезное видео

Если у Вас еще остались вопросы, посмотрите ниже видео сюжет про включение и выключение блокировки дифференциала и лайфхак по использованию раздатки:

Диагностика и ремонт системы включения полного привода (4WD)

Техническое оснащение нашего сервисного центра позволяет проводить диагностику и ремонт систем полного привода для всех видов автомобилей Mitsubishi. Специалисты компании определят степень проблемы и предложат максимально удобный для клиента вариант ее устранения.

Системы полного привода Mitsubishi Motors Corporation:

1. Super Select

Super Select — схема «отключаемого» полного привода с межосевым дифференциалом, совмещающая возможность постоянного использования «4×4» и его отключение (в целях экономии топлива и уменьшение потерь в трансмиссии).
Она включает несколько режимов:
«2H» — привод осуществляется только на задние колеса
«4H» – полный привод, допускающий переключение из 2Н в 4Н и обратно без остановки на скорости до 100 км/ч, при этом происходит «мягкое» включение вискомуфтой.
«4HLc» – жесткая блокировка межосевого дифференциала
«4LLc» – вместе с блокировкой дифференциала в раздаточной коробке включается понижающая передача.
Иногда присутствует дополнительный режим, позволяющий перевести раздаточную коробку в нейтральное положение для использования штатной механической лебедки.

На некоторые модели серийно устанавливается дополнительно блокировка заднего дифференциала, приводящаяся в действие вакуумным насосом.

+ возможность передвижения по дорогам с асфальтовым покрытием на полном приводе, возможность подключения и отключения полного привода на ходу
— усложненная и как следствие более дорогостоящая конструкция.

Часть Pajero III получили в качестве опции MATC (Mitsubishi Active Traction Control) динамическую систему контроля тяги, которая на дорогах с твердым покрытием работает как противобуксовочная система, а на бездорожье имитирует блокировки переднего и заднего межколесных дифференциалов, подтормаживая буксующее колесо. Минус данной системы — меньшая эффективность по сравнению с DiffLock и неравномерный износ колодок, при переходе ABS в аварийный режим блокировка исчезает.

2. Multi Select

Multi Select — схема с подключаемым задним мостом и электромеханической муфтой.
— в режиме «2WD» привод осуществляется только на передние колеса.
— в режиме «4WD» задействованы передние колеса. В зависимости от условий движения, блок управления может автоматически перераспределять момент на задний мост.
— в режиме «LOCK» (на небольшой скорости) муфта полностью блокируется, момент практически поровну распределяется между осями.

+ подключение задних колес осуществляется «разумно»; есть возможность жесткого включения полного привода.
— система довольно хрупкая

3. VCU

VCU появилась в результате поиска MMC более универсальной, простой и недорогой схемы взамен 4WD.

В системе VCU (Viscous Coupling Unit) отсутствует межосевой дифференциал, момент направляется по карданному валу назад, где перед редуктором установлена вязкостная муфта, соединяющая хвостовик кардана и входной вал редуктора при пробуксовке передних колес. В остальное время машина остается переднеприводной. Опционально устанавливается задний фрикционный LSD-дифференциал.

+ система отличается простотой и доступностью
— недостаточный коэффициент блокировки, низкая скорость срабатывания.

4. ACD+AYC

ACD+AYC считается самой продвинутой системой легкового полного привода, состоящей из двух важнейших блоков:
— межосевой дифференциал, автоматически блокируемый гидромеханической муфтой с электронным управлением (ACD). «Жесткость» его блокировки водитель может выбирать самостоятельно.
— активный задний дифференциал (AYC) позволяет регулировать крутящий момент, передаваемый от двигателя на левое и правое задние колеса, в зависимости от покрытия, положения руля и педали акселератора, частоты вращения колес и скорости автомобиля. В повороте наибольший момент поступает на наружное колесо, что создает дополнительный поворачивающий момент. На скользком или неоднородном покрытии AYC заменяет самоблокирующийся дифференциал (наибольший момент поступает на колесо с лучшим сцеплением). Начиная с Evolution VIII применяется усовершенствованный дифференциал Super-AYC, отличающийся планетарной передачей и схемой управления с обратной связью.

+ проходимость, управляемость, «интеллектуальность» автомобиля
— сложная и дорогая конструкция

5. PartTime

«part-time» – буквально «частичное время», полный привод может быть включён на некоторое время (например, на мокрой или скользкой дороге).
«part-time» одна из самых простых схем полного привода, применяется на исходно-заднеприводных моделях, включает дифференциал на каждую ось, межосевой дифференциал отсутствует. Схема предусматривает прямое управление раздаточной коробкой: в случае необходимости возможно подключение передней оси, в результате чего обе оси между собой жёстко фиксируются и вращаются с одинаковой скоростью. Первоначально соединение передних приводных валов с колесами осуществлялось механическими муфтами свободного хода («хабами»), на современных моделях применяется система ADD.

+ простота конструкции, наличие понижающей передачи
— режим «part-time» можно использовать только на определенном покрытии ограниченное время, в противном случае увеличивается расход топлива, ухудшается управляемость, страдает трансмиссия.

6. FullTime

«full-time» – буквально «полное время», полный привод может быть в рабочем состоянии постоянно, без ограничений.
«full-time» одна из самых сложных схем полного привода, используется практически на всех исходно-переднеприводных моделях, включает три вида дифференциала: самоблокирующиеся межколесные, задний AYC, межосевой (размещенный в картере КПП или раздаточной коробке), блокируемый вискомуфтой, в результате чего обе оси жёстко фиксируются между собой и вращаются с одинаковой скоростью. Автомобиль с постоянным полным приводом отлично себя чувствует на дорогах с различным покрытием.

+ устойчивость автомобиля на дороге, проходимость и надежность
— недостаточный коэффициент блокировки вискомуфтой и скорость ее «срабатывания».

7. FullTime-V

FullTime-V — упрощенная схема постоянного полного привода, устанавливалась на «малые Pajero», включает межосевой дифференциал, блокирующийся вискомуфтой закрытого типа. Отсутствует понижающая передача, распределение момента между передними и задними колесами равномерное.

+ возможно постоянное использование полного привода
— вискомуфта не обеспечивает полной блокировки дифференциала, нет понижающей передачи.

Внутреннее трение — Авторевю

Накануне новогодних праздников Москву засыпало снегом — ни со стоянки выехать, ни возле магазина припарковаться. Я вот тоже буксую, но чуть больше газа — и редакционная Калина выползает из сугроба. А все потому, что два месяца назад на нее был установлен дифференциал повышенного трения. Что он дает? А чего лишает?

Напомню, что «просто» дифференциал — это механическое устройство, позволяющее передавать крутящий момент от одного входного вала на два выходных, обеспечивая им возможность вращаться с разными угловыми скоростями. Если бы крутящий момент передавался обычной зубчатой передачей, то оба колеса были бы обречены вращаться с одинаковой скоростью — в том числе и в поворотах, когда левые и правые колеса катятся по дугам разного радиуса. Отсутствие дифференциала привело бы к проскальзыванию шин, а оно, в свою очередь, вызвало бы ворох проблем: ухудшение управляемости, снижение скорости маневра, увеличение расхода топ­лива, сильный износ протектора, поломки трансмиссии…

На подавляющем большинстве автомобилей применяются свободные симметричные конические дифференциалы — они поровну делят подводимый крутящий момент между правым и левым ведущими колесами. На асфальте, тем более в штатных режимах движения, такая схема работает безупречно. Но когда речь заходит о мощном автомобиле или о езде по скользкой дороге, свободный дифференциал дает слабину. Если одно из колес буксует, попав, например, на лед или в рыхлый снег, то оно если и способно обратить в движение поток мощности от двигателя, то лишь в малой степени. Дело в том, что при свободном дифференциале и на второе колесо — то, что осталось на сухом покрытии, — подается ровно такой же крутящий момент, который способно реализовать «скользкое» первое колесо.

И что теперь делать? Можно, например, попытаться «раскачать» автомобиль, можно призвать на помощь «толкачей» или, если припасены, надеть цепи противоскольжения… А можно заблокировать дифференциал, заставив оба колеса вращаться синхронно.

На льду Калина с «блокировкой» менее точно реагирует на управление и требует постоянных подруливаний

Полная блокировка — это для внедорожников, а в легковушках обычно применяются дифференциалы повышенного трения, которые с подачи тюнинговых компаний еще называют «самоблоками» или просто «блокировкой». Такой дифференциал час­тично блокируется либо за счет внутреннего трения, к примеру, между шестернями и корпусом, либо с помощью специальных дисковых муфт.

Полная версия доступна только подписчикамПодпишитесь прямо сейчас

я уже подписан

Разновидности межосевых дифференциалов

Виско-муфта

ТАКОЕ устройство является наиболее простой и дешевой разновидностью межосевого дифференциала. Оно состоит из нескольких перфорированных дисков, половина которых соединена с входным валом, а другая – с выходным. Корпус муфты заполнен специальной силиконовой жидкостью, в которую погружены все диски. Пока оба вала вращаются с одинаковой скоростью, жидкость никак не влияет на работу устройства. Но если один вал начинает крутиться быстрее другого (колеса передней или задней оси начинают проскальзывать), жидкость нагревается и быстро густеет, буквально “склеивая” диски. Таким образом оба вала и соответственно обе оси автомобиля оказываются механически связанными между собой.

Виско-муфта, так же как и “Torsen”, работает полностью автоматически, без вмешательства электроники. Тем не менее, даже несмотря на небольшую стоимость, на современных моделях подобное устройство используется не слишком часто. Дело в том, что у виско-муфты есть несколько серьезных недостатков. В штатных режимах движения она блокируется не на все 100% и срабатывает с заметным запаздыванием. То есть жидкость загустевает довольно быстро, но все же не мгновенно, а только спустя некоторое время после начала пробуксовки. К примеру, для внедорожников это может привести к печальным последствиям. Ведь пока сработает блокировка, буксующие колеса успеют закопаться в землю.

Зато при очень резком увеличении разности скоростей входного и выходного валов (например, когда колеса внезапно срываются в пробуксовку на льду) виско-муфта, наоборот, мгновенно полностью блокируется (это явление получило название “хампэффект”). В результате поведение автомобиля неожиданно для водителя кардинально меняется, что может быть очень опасно.

Поэтому виско-муфту, как правило, используют лишь на относительно недорогих полноприводных автомобилях (например “Suzuki Liana”), у которых весь крутящий момент двигателя поступает на передние колеса, а задние автоматически подключаются лишь при пробуксовке.

“Torsen”

 

ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ к моменту – именно так расшифровывается аббревиатура “Torsen” (“Torque Sensing”). Это механическое устройство, представляющее собой разновидность обычного классического дифференциала, оснащенного червячными шестернями – сателлитами.

 

В силу особенности конструкции червячная передача может передавать момент только в одном, прямом направлении. Поэтому, как только один из выходных валов дифференциала начинает вращаться быстрее (например при проскальзывании колес какой-либо из осей), его сателлит, пытаясь провернуться в другую сторону, блокируется, и “лишний” крутящий момент перебрасывается на другой вал. Тем самым тяга двигателя направляется к оси, колеса которой на данный момент имеют лучшее сцепление с дорогой.

Существует несколько видов подобных устройств, различающихся прежде всего расположением червячных шестерен. В зависимости от конструкции дифференциал типа “Torsen” способен практически мгновенно передать на одну из осей автомобиля до 83% крутящего момента. Вдобавок он обладает очень важным достоинством – способностью работать полностью автоматически, без применения какой-либо управляющей электроники.

Благодаря такому набору свойств “Torsen” все чаще используется на дорогих спортивных моделях и современных внедорожниках. Причем в роли как межосевого, так и межколесного дифференциалов. Сегодня его можно встретить на самых разных машинах, начиная от “Alfa Romeo 159” и заканчивая “Audi Q7” или “Range Rover”. Но более широкое применение такого устройства, в том числе и на доступных моделях, пока сдерживается его высокой себестоимостью, обусловленной сложностью производства высокоточной механики.

“Haldex”

 

ЭТО НАЗВАНИЕ образовано от имени собственного шведской фирмы “Haldex”, первой в мире разработавшей и запатентовавшей дифференциал на основе многодисковой муфты с электронным управлением. В последнее время такие устройства становятся все более и более популярными. Причем подавляющее большинство автопроизводителей использует на своих моделях дифференциалы, произведенные непосредственно фирмой “Haldex”. Дело в том, что выпускаются такие муфты в виде единого узла, легко адаптируемого к установке практически на любой автомобиль.

 

По своей конструкции муфта “Haldex” отчасти похожа на виско-муфту, но отличается от нее принципом работы. В шведском устройстве блокировка производится не за счет изменения свойств залитой в корпус жидкости, а путем сжатия дисков с помощью управляемого электроникой гидропривода. Например, если датчики фиксируют, что один вал дифференциала начал вращаться быстрее, то блок управления немедленно дает команду электрическому насосу поднять давление в системе и прижать один диск к другому. Таким образом “Haldex” блокируется. А регулируя усилие сжатия дисков, электронный блок управляет и степенью блокировки муфты.

Относительно небольшая стоимость, минимальные запаздывания в работе и гибкость настроек – главные преимущества гидравлической многодисковой муфты типа “Haldex”. Поэтому на современных автомобилях такие устройства широко используются как совместно с обычным дифференциалом (для его блокировки), так и вместо него (к примеру, для подключения полного привода на многих внедорожниках). Такой трансмиссией, основанной на многодисковой гидравлической муфте, могут похвастать “Nissan X-Trail”, “Renault Koleos”, “VW Tiguan”, “Mitsubishi Outlander XL”, “Toyota RAV4”, “Audi TT”, “Audi A3”, “VW Golf 4Motion” и, естественно, все полно-приводные модели “Volvo”.

Альтернативные варианты

 

МНОГОДИСКОВЫЕ управляемые электроникой муфты выпускают не только в Швеции. Нестандартно подошли к созданию подобного устройства в компании BMW. Немецкая система “xDrive” (она используется на моделях “X5”, “X3”, а также полноприводных версиях автомобилей 3-й и 5-й серий) отличается тем, что диски в ней сжимает не гидравлика, а электромотор при помощи несложного рычажного механизма. По мнению баварцев, такая схема работает точнее и быстрее.

 

Также стоит упомянуть оригинальную муфту, созданную компанией “Borg Warner”. В ее конструкции используется не один, а два пакета дисков. Один из них отвечает непосредственно за передачу крутящего момента, а другой – обеспечивает плавную работу муфты.

Кстати, сегодня электронный блок управления муфтой нередко связывают с другими системами автомобиля. В результате получается активная трансмиссия, изменяющая свои характеристики в зависимости от режима движения машины. В этом случае электроника оценивает сигналы с множества датчиков (скорости, ускорений, поворота руля и т.д.) и регулирует блокировку муфты, тем самым направляя крутящий момент на те колеса, которые на данный момент обладают лучшим сцеплением с дорогой.

Впервые подобные активные трансмиссии появились на спортивных автомобилях, таких как “Mitsubishi Lancer Evolution”, но со временем их стали устанавливать и на другие модели. Правда, стоимость таких систем пока еще достаточно велика, и потому они используются в основном на дорогих автомобилях, например “Honda Legend” или “BMW X6”.

Автор

Юрий УРЮКОВ

Издание

Клаксон №10 2008 год

Фото

фото фирм-производителей

4WD против AWD: в чем разница?

Почему Subaru работает лучше, чем Jeep в некоторых условиях и наоборот? Ответ в том, как они приводят в движение свои колеса. Даже если все четыре приводятся в движение, то, как к ним поступает мощность — и как это влияет на ваше вождение — сильно различается. В других случаях он может вообще не отличаться. Смущенный? Давайте объясним, как все это работает.

Начинается с дифференциала

Когда вы поворачиваете на своем автомобиле, грузовике или полноприводном универсале-внедорожнике, внешние колеса перемещаются дальше, чем внутренние, поэтому им нужно вращаться быстрее.Чтобы обеспечить такую ​​разность скоростей, существует устройство, называемое дифференциалом между колесами на оси. Ваши передние колеса также перемещаются дальше, чем ваши задние колеса, поэтому в автомобиле с полным или полным приводом также требуется дифференциал между передней и задней осями.

Эта система отлично подходит для дороги с хорошим сцеплением. Но вся эта причудливая безаварийная маневренность в дорожных условиях с высоким сцеплением мешает, когда вы сталкиваетесь с ситуациями с низким сцеплением, которые вы найдете на бездорожье или в плохую погоду.Видите ли, природа дифференциала состоит в том, чтобы направлять весь крутящий момент двигателя по пути наименьшего сопротивления — шине с наименьшим сцеплением.

Если вы когда-нибудь пробовали проехать по снежному склону, вы, наверное, замечали это. Когда вы нажимаете на педаль газа, одно колесо вращается свободно, а другое ничего не делает. Чтобы обеспечить сцепление с дорогой в таких условиях, вам нужно заблокировать колеса вместе. И то, как автомобиль это делает, определяет его возможности.

---

Зачем ездить на всех четырех колесах?

Давайте остановимся на кратком ответе: тяга.При прочих равных четыре колеса имеют вдвое большую тягу, чем два. Конечно, когда мы начали вдаваться в вышесказанное, получить мощность на все четыре колеса довольно сложно.

---

Как работает полный привод

Благодаря такому дифференциалу между осями автомобиль с полным приводом направит мощность вашего двигателя по пути наименьшего сопротивления — колесу с наименьшим сцеплением. В то время как полноприводный автомобиль может выбирать только между двумя колесами, система полного привода ищет наименьшее сопротивление на всех четырех колесах.

Чтобы противодействовать этому, лучшие автомобили с полным приводом оснащаются межосевым дифференциалом, который содержит сцепление или вязкостный привод. Это распределяет крутящий момент спереди назад, направляя его от вращающегося колеса. Благодаря тому, что хорошие автомобили с полным приводом делают это на лету, автоматически, без какого-либо вмешательства водителя, они могут помочь водителю поддерживать сцепление с дорогой в различных условиях. Полный привод может перейти от сцепления с дорогой (где дифференциалы должны обеспечивать разные скорости движения из стороны в сторону и спереди назад) на скользкий снег, дождь или грязь (где крутящий момент также необходимо распределить между колесами с сцеплением) практически мгновенно.Вот почему полный привод — лучший выбор для большинства водителей и помогает безопасно перемещаться как в ненастную погоду, так и при легком бездорожье. Важным отличием систем полного привода является то, какой крутящий момент они способны распределять — чем больше, тем лучше. Обязательно ищите этот номер при поиске следующей покупки автомобиля.

---

Как работает полный привод

4WD работает, блокируя переднюю и заднюю оси вместе, распределяя крутящий момент между ними 50:50. Это обеспечивает отличное тяговое усилие, но автомобиль, заблокированный в режиме полного привода, не может безопасно эксплуатироваться на сухом асфальте, поскольку его передняя и задняя оси вынуждены вращаться с одинаковой скоростью.Помимо того, что автомобиль может выйти из-под контроля, это также вызывает большую нагрузку на трансмиссию и может привести к ее повреждению. При заблокированном режиме 4WD транспортному средству требуется пробуксовка колес, чтобы компенсировать разную скорость осей — в режиме 4WD грузовик может найти сцепление с дорогой на рыхлых поверхностях, но для работы также требуются рыхлые поверхности. Таким образом, вы действительно когда-либо используете 4WD только по бездорожью или по глубокому снегу.

Чтобы усложнить задачу, некоторые автомобили с полным приводом также могут работать с полным приводом. Land Rover Discovery Уэса — отличный тому пример.Во время езды по Голливуду по асфальтированным дорогам у него не будет блокироваться передняя и задняя оси. Если повторить нашу предыдущую тему, это означает, что крутящий момент передается на все четыре колеса, но не распределяется между передней и задней частью. Крутящий момент передается на то из четырех колес, которое имеет наименьшее сцепление с дорогой. Затем, когда он едет по бездорожью в Baja, он блокирует этот межосевой дифференциал, включает 4WD, и мощность равномерно распределяется между передней и задней частью, удваивая тяговое усилие. Благодаря такой компоновке автомобиль с постоянным полным приводом может безопасно двигаться по дороге с разблокированным межосевым дифференциалом, а затем перемещаться по рыхлой местности, блокируя этот дифференциал.

В то время как 4WD может равномерно распределять мощность спереди назад, он не может распределять ее из стороны в сторону по оси. Это означает, что в режиме полного привода крутящий момент по-прежнему передается на колесо с наименьшим сцеплением с дорогой на каждой оси. Чтобы исправить это, вам понадобится блокируемый дифференциал, который заставляет оба колеса на оси вращаться с одинаковой скоростью. Это последний кусочек головоломки, позволяющий добиться максимального сцепления с дорогой на бездорожье. При заблокированном межосевом дифференциале и заблокированных дифференциалах на обеих осях крутящий момент распределяется поровну на все четыре колеса.

«Шкафчики» могут работать механическими, электронными или пневматическими средствами. Усовершенствованные внедорожники, такие как Jeep Wrangler Rubicon или Mercedes G-Wagon, в стандартной комплектации оснащены передним и задним шкафчиками, что означает, что они единственные автомобили, действительно способные одновременно управлять всеми четырьмя колесами в условиях низкого сцепления с дорогой. Если в вашем автомобиле нет передних и задних запирающихся шкафчиков, это лучшее вложение, которое вы можете сделать, чтобы добиться большей проходимости по бездорожью. Шкафчики ARB полностью невидимы для вашего автомобиля, пока вы не нажмете переключатель, не включите их и не получите мгновенный захват.

---

Низкий диапазон увеличивает крутящий момент

Если вы когда-нибудь пробовали проехать на машине по бордюру, вы заметили, сколько газа нужно, чтобы перебраться через это простое препятствие. И твоей машине это, наверное, не понравилось. Хотите знать, как внедорожники ползут по гигантским крутым скалам? Это не с большей мощностью, а с пониженной передачей. Передача пониженного диапазона увеличивает крутящий момент двигателя (обычно в два-четыре раза). Это похоже на включение бабушкиной передачи на горном велосипеде: внезапно подъемы требуют гораздо меньше усилий.Это также увеличивает эффект торможения двигателем; Низкочастотная передача позволяет спускаться по очень крутой местности без использования тормозов.

Позволяя преодолевать сложную местность на более низких скоростях, передача пониженного диапазона также облегчает преодоление препятствий на передаче, позволяя подвеске поглощать неровности и повышая безопасность. Всегда оставайтесь на малой дальности, если вы едете по крутому бездорожью.

---

Технология заменяет механические возможности

Внедорожник: возможности вашего автомобиля зависели от полного привода, блокировки дифференциалов и других специальных компонентов.Технологии меняют это. В наши дни люди хотят, чтобы автомобили могли преодолевать Рубиконовую трассу и Нюрбургринг. Контроль тяги делает это возможным.

Кому нужен дорогой, редко используемый блокируемый дифференциал, если можно просто обманом заставить свою систему ABS выполнять ту же работу? Благодаря выборочному срабатыванию тормоза на прялке эта технология имитирует эффект запирающего устройства, направляя крутящий момент на колесо вместе с тягой. В наши дни антипробуксовочная система стала настолько эффективной, что может ловить прялку за 1/100 оборота.Он автоматически предоставляет преимущества шкафчика, и вам не нужно знать, когда его использовать. Единственный недостаток заключается в том, что вы отбираете крутящий момент двигателя, чтобы получить тягу — хорошо, если у вас более чем достаточно крутящего момента, но плохо, если у вас нет передачи, чтобы его найти.

Вы можете использовать левую ногу, чтобы имитировать это. В следующий раз, когда ваш AWD Subaru застрянет, когда одно колесо неконтролируемо вращается, попробуйте тормозить левой ногой, одновременно нажимая педаль газа правой.Это должно направить мощность на колесо, у которого есть сцепление, что позволит вам ехать прямо.

Поправка: (14 июля 2016 г.) Изначально эта история шла под заголовком «Что лучше: 4WD или AWD?» С тех пор мы уточнили статью, чтобы предоставить более подробное объяснение.

Ведущее фото: Мэтт Скотт

Как работает шкафчик? Объяснение блокировки дифференциала:

Блокируемый дифференциал или блокиратор — это разновидность стандартного автомобильного дифференциала.Блокируемый дифференциал обеспечивает повышенное тяговое усилие по сравнению со стандартным или «открытым» дифференциалом, не позволяя при определенных условиях различать скорость вращения двух колес на одной оси.

Блокирующий дифференциал разработан для преодоления главного ограничения стандартного открытого дифференциала, по существу «блокируя» оба колеса на оси вместе, как если бы они были на общем валу, при этом позволяя им вращаться с разными скоростями, когда это необходимо ( например, при согласовании поворота).Это заставляет оба колеса вращаться в унисон, независимо от тяги (или ее отсутствия), доступной каждому колесу по отдельности. Открытый дифференциал прекратит передачу крутящего момента на одно колесо, если противоположное колесо имеет слабое сцепление или его отсутствие. Это может произойти, если одно колесо соприкасается с грязью, снегом или льдом, или если колесо каким-либо образом отстраняется от контакта с дорогой после столкновения с препятствием или участком мягкой земли. В такой ситуации открытый дифференциал будет продолжать вращать колесо с наименьшим тяговым усилием, но будет передавать небольшую мощность или вообще не передавать ее колесу с более прочным сцеплением.По сути, он будет передавать на оба колеса ровно столько крутящего момента, сколько может выдержать колесо с наименьшим тяговым усилием. Это может привести к тому, что транспортное средство не сможет передать достаточный крутящий момент на ведущие колеса, чтобы транспортное средство двигалось вперед, и в этот момент оно застрянет. Блокируемый дифференциал решает эту проблему благодаря своей способности передавать 100% доступного крутящего момента на колесо с наибольшим тяговым усилием.

Есть два основных типа шкафчиков:

автоматические и выбираемые.

Автоматические шкафчики запираются и открываются автоматически без прямого участия водителя. Некоторые конструкции дифференциала с автоматической блокировкой гарантируют, что мощность двигателя всегда передается на оба колеса, независимо от условий тяги, и «разблокируется» только тогда, когда одно колесо должно вращаться быстрее, чем другое во время поворота. Они никогда не позволят ни одному колесу вращаться медленнее, чем балка дифференциала или ось в целом. Самым распространенным примером этого типа может быть знаменитый «Детройтский шкафчик», также известный как «Детройтский блокиратор», хотя есть и многие другие.Другие автоматические блокираторы работают как «открытый» или разблокированный дифференциал до тех пор, пока не встретится пробуксовка колес, а затем они заблокируются. Этот стиль обычно использует какой-либо тип внутреннего регулятора, чтобы определять разницу в скорости вращения колес, или они реагируют на крутящий момент, поступающий от карданного вала. Примером этого может быть «Gov-Lok» от GM. Этот тип чаще всего встречается на заводе-изготовителе автомобилей, оборудованных блокировкой дифференциала.

Ниже представлена ​​в разрезе модель Детройтского раздевалки.

Это настоящий Детройтский шкафчик с ручным управлением, демонстрирующий, как работает Детройтский шкафчик.

«Выбираемый» шкафчик позволяет водителю по желанию блокировать и разблокировать дифференциал с сиденья водителя. Это может быть достигнуто с помощью сжатого воздуха (пневматики), такого как «Air Locker» от ARB, электронных соленоидов (электромагнетизма), таких как «ELocker» Eaton, или какого-либо механизма с тросовым приводом, который используется в «Ox Locker».Это позволяет дифференциалу работать как «открытый» дифференциал для улучшения управляемости, маневренности и снижения износа шин, а также иметь возможность полной блокировки для максимального тягового усилия, когда это желательно или необходимо. Это действительно лучшее из обоих миров, но выбираемые шкафчики сложнее и, следовательно, дороже, чем их автоматические аналоги. Некоторые люди также считают, что эта дополнительная сложность снижает их общую прочность и долговечность и требует повышенного обслуживания в долгосрочной перспективе.

Недостатки

Блокировка дифференциалов имеет некоторые недостатки. Поскольку они не работают так плавно, как стандартные дифференциалы, они часто являются причиной повышенного износа шин. Известно, что некоторые дифференциалы блокировки издают щелчки или стук при блокировке и разблокировке, когда автомобиль преодолевает повороты. Это раздражает многих водителей. Кроме того, некоторые блокирующие дифференциалы в некоторых ситуациях могут повлиять на способность транспортного средства управлять автомобилем, особенно когда рулевой механизм расположен на передней оси.Они также способны подвергать полуоси гораздо более высоким крутящим нагрузкам, чем это было бы возможно с открытым дифференциалом, потому что они позволяют передавать 100% доступного крутящего момента на один полуосный вал, а не делиться между ними. В экстремальных условиях это может привести к выходу из строя полуоси.

За исключением дополнительной нагрузки на полуоси, эти недостатки в первую очередь относятся к автоматическим шкафчикам и могут быть в некоторой степени смягчены путем надлежащего обслуживания и настройки.Износ шин можно свести к минимуму, если они правильно подобраны по размеру и накачаны. Трудности с рулевым управлением в основном можно устранить, выбрав современные рулевые шкафчики, которые лучше спроектированы, чем более ранние версии, которые были известны сложностями с рулевым управлением. Привычки вождения, вес автомобиля и размер шин также могут влиять на поведение шкафчика.

Дифференциалы повышенного трения считаются компромиссом между стандартным дифференциалом и блокируемым дифференциалом, потому что они работают более плавно и направляют некоторое количество крутящего момента на колесо с наибольшим тяговым усилием, но они не способны на 100% блокировку. .

Приложения для блокировки дифференциалов

Полноприводные автомобили, которые едут по бездорожью, часто используют блокировку дифференциалов, чтобы предотвратить застревание при движении по рыхлой, грязной или каменистой местности. Блокировка дифференциалов считается важным оборудованием для серьезной езды по бездорожью.

Гоночные автомобили часто используют блокировку дифференциалов, чтобы сохранить сцепление с дорогой при маневрах на высокой скорости или при экстремальном ускорении.

Некоторые грузовые автомобили, такие как эвакуаторы, вилочные погрузчики, тракторы и тяжелое оборудование, используют блокируемые дифференциалы для поддержания тяги, особенно при движении по мягким, грязным или неровным поверхностям.Шкафчики распространены в сельскохозяйственной технике и военных грузовиках.

Текст доступен под GNU

Без печати 4X4 | Что такое блокировка дифференциала и когда ее использовать?

Понимание блокировки дифференциала — одна из основ управления внедорожником 4X4, так что же такое блокировка дифференциала и когда ее использовать?

Термин «блокировка дифференциала» является аббревиатурой от блокируемого дифференциала, также известного как блокиратор дифференциала. Есть несколько разных типов, но прежде чем мы перейдем к тому, почему вы хотите заблокировать дифференциал, нам нужно объяснить, что такое дифференциал, и это начинается с проблемы, которую он решает.

Представьте, что у вас есть два колеса на оси, как показано на рисунке ниже.

Когда эта ось поворачивает угол, внутреннее колесо описывает более короткую дугу, чем внешнее колесо. Тем не менее, обоим колесам требуется одинаковое количество времени для завершения поворота. Это нормально, если колеса просто свободно вращаются на конце оси, но это становится проблемой, если мы хотим вести колеса вместе с двигателем.

Мы могли бы просто вставить пару шестеренок и сделать так, чтобы карданный вал вращал ось, но это означало бы, что оба колеса должны вращаться с одинаковой скоростью.Если затем мы попытаемся обойти угол, внутреннее колесо будет вращаться с той же скоростью, что и внешнее колесо, а внутреннее колесо будет подпрыгивать, скользить и подпрыгивать, поскольку оно вынуждено вращаться с гораздо большей скоростью, чем должно небольшое расстояние, которое он должен пройти. Проблема заключается в нагрузке на ось, износе шин, плохой управляемости и склонности к «недостаточной поворачиваемости», что означает, что нос вашего автомобиля будет широко давить в поворотах.

Итак, что необходимо, так это каким-то образом управлять обоими колесами, но позволять им поворачивать с разной скоростью за поворотом.Решение есть, и оно называется дифференциалом, или сокращенно дифф . Это сложная серия зубцов, которая позволяет внутреннему колесу замедляться по сравнению с внешним колесом, но при этом оба остаются в движении. С точки зрения водителя не важно, как именно винтики делают это, важен эффект.

На схеме ниже показано, что внутреннее колесо движется по более короткому кругу, чем внешнее, и вращается медленнее. Фиолетовая точка представляет собой дифференциал, который позволяет этому случиться, но приводит в движение оба колеса.Синие стрелки показывают относительную скорость каждой части трансмиссии.

На фотографии ниже показан мост с картером дифференциала в виде выпуклости справа, внутри которого находятся зубцы, составляющие дифференциал. Это немного необычно, так как в основном дифференциалы расположены посередине оси.

Итак, дифференциалы решают проблему прохождения поворотов, но они имеют огромный недостаток для езды по бездорожью, что показано на этом рисунке:

Вы видите на картинке, что переднее правое колесо безумно крутится, а переднее левое не двигается.Это потому, что дифференциалы ленивы, они направляют привод на колесо, которое легче всего повернуть. Если быть точным, они уравнивают крутящий момент (крутящее усилие) между двумя колесами на оси.

Итак, если у нас есть колесо с меньшим сцеплением по сравнению с другим колесом на оси, например, в воздухе или по грязи, его довольно легко повернуть, поэтому оно получает очень маленькую крутящую силу, и именно столько его партнерское колесо с другой стороны ось попадает. Часто этого недостаточно, чтобы переместить автомобиль, и мы называем это «дифференциальной проблемой».

Понимание проблемы дифференциала — одна из основ езды по бездорожью, потому что это ключ к пониманию не только блокировки дифференциала, но и многих других средств обеспечения тяги и приемов вождения.

Итак, вы уже догадались, что такое блокировка дифференциала. Это устройство, которое отключает дифференциал, блокируя его. Это означает, что оба колеса должны вращаться с одинаковой скоростью, что устраняет проблему с дифференциалом. Но это также исключает хорошую часть дифференциала, часть, которая позволяет колесам на оси двигаться с разной скоростью, а транспортным средствам эффективно поворачивать повороты.Вот почему дифференциал может быть включен или отключен — вы включаете его, когда вам это нужно, например, при подъеме по крутому скалистому подъему, и отключаете, когда вы, например, не едете по обычной дороге.

Существует два основных типа блокировки дифференциала: ручной и автоматический. Большинство из них включаются и выключаются вручную, но есть некоторые конструкции, которые включаются и выключаются автоматически с помощью механических средств или компьютерного управления. Шкафчики предназначены для работы на малой скорости по бездорожью на рыхлых поверхностях, поэтому потеря дифференциального эффекта на поворотах не является большой проблемой, вы просто заметите, что радиус поворота больше, чем раньше.

То, о чем мы до сих пор говорили, — это не просто блокировка дифференциала, а «межколесный блокируемый дифференциал», если дать ему полное название. Это потому, что это блокировка дифференциала, которая работает на двух колесах на оси. Точно такая же концепция применяется к относительному вращению передней оси относительно задней, и это называется «межосевым дифференциалом». Просто будьте осторожны, чтобы знать, что блокировка межколесного моста отличается от блокировки центрального дифференциала, хотя концепция такая же. Мы также называем дифференциал, у которого нет шкафчика, открытым дифференциалом или открытым дифференциалом.

На фото ниже Тойота Прадо. У него включена центральная блокировка дифференциала, что показано на спидометре оранжевым значком четырех колес с X посередине. У него также есть заблокированный дифференциал заднего моста, показанный эквивалентным красным значком, но с X между задними осями.

Могу ли я установить на свой 4X4 блокировку дифференциала послепродажного обслуживания? А я должен?

Может, уже стоит один или два в стандартной комплектации. Если нет, возможно, ответ. Есть ряд компаний на вторичном рынке, которые поставляют дифференциалы, но не для всех марок и моделей, а только для тех, которые наиболее широко используются для бездорожья.Если у вас есть шкафчик, он может быть установлен механиком. Примерами компаний, производящих раздевалки послепродажного обслуживания, являются ARB и Eaton.

Замки дифференциала — определенно не первое, что нужно покупать для внедорожника — оборудование для обеспечения безопасности, такое как огнетушитель и аптечки, имеют более высокий приоритет, чем подвеска, шины, трубки и тому подобное. После того, как вы разберетесь со всем остальным, подумайте о блокировке различий. Если ваш автомобиль современный, с хорошим электронным контролем тяги, то вам меньше требуется блокировка дифференциала по сравнению со старым автомобилем без электронного контроля тяги.Это потому, что электронная система контроля тяги смягчает «проблему дифференциала» аналогично блокировке дифференциала.

На фотографии ниже показаны органы управления водителя передним и задним подкрылками ARB. Они называются воздушными шкафчиками, потому что механизм включения и выключения приводится в действие воздушным компрессором.

Большинство владельцев устанавливают рундуки для вторичного рынка в задней части автомобиля, так как это, как правило, наиболее выгодно при движении по бездорожью, а задняя ось сильнее, чем передняя, ​​не в последнюю очередь из-за того, что у нее нет CV суставы.Однако некоторые владельцы таких автомобилей, как Nissan Patrol, устанавливают их на переднюю ось, исходя из того, что задняя часть уже имеет сильный дифференциал повышенного трения (LSD). LSD находится между шкафчиком и открытым дифференциалом.

Какие автомобили имеют блокировку дифференциала в стандартной комплектации?

Вполне может быть, что ваш 4X4 будет поставляться с блокировкой дифференциала на задней оси или на обеих осях. Примерами автомобилей с задними шкафчиками являются Ford Ranger, Pajero Sport и Nissan Patrol Y62, а для передних и задних шкафчиков — некоторые модели Land Cruiser 70 Series, Mercedes-Benz G-Wagen и Jeep Wrangler Rubicon.Мы называем автомобили с передним и задним блокировками дифференциала с двойной блокировкой.

Не все версии всех 4X4 имеют блокировку дифференциала. Ищите такую ​​кнопку на Nissan Y62 Patrol. В правой части изображения есть значок с четырьмя колесами с крестиком между задними осями — это кнопка для включения и выключения заднего фиксатора.

Не существует серийных внедорожников 4X4 с фиксаторами на передней оси, а не на задней, это всегда только задняя ось или обе оси, и вам нужно задействовать заднюю ось, прежде чем вы сможете задействовать переднюю.Это необходимо для сведения к минимуму риска перегрузки и повреждения трансмиссии, так как запирающие механизмы могут легко вызвать значительную дополнительную нагрузку на компоненты трансмиссии, такие как оси.

Когда следует использовать блокировку дифференциала?

Не попадайтесь в ловушку мысли, что, когда дела идут тяжело, вы включаете блокировку дифференциала, и жизнь всегда становится лучше. Иногда лучше оставить его выключенным. Существует так много ситуаций на бездорожье, что невозможно дать конкретный совет, и вам придется в какой-то момент нарушить каждое из приведенных ниже правил, но вот несколько общих советов:

Используйте шкафчики, когда

• Ваш прогресс может быть нарушен из-за наличия колеса на оси с вращением рундуков, например, изрезанный колеями подъем на холм или некоторые грязные колеи.У Jeep Wrangler Rubicon, изображенного ниже, запираются шкафчики, когда он поднимается на холм. Это можно сказать, потому что переднее правое колесо не вращается. То же самое для Nissan GU Patrol, изображенного на заглавном изображении этой статьи;
• Спуск с холма с колеями, где одно колесо может оказаться в воздухе или потерять сцепление с дорогой; и
• Обычно везде, где вы двигаетесь в низком диапазоне первым или вторым, вероятно потеря сцепления на одном или нескольких колесах, но есть хорошее сцепление с другими колесами, и вам не нужно круто поворачивать.

Не используйте шкафчики, если:

• Вам нужно сильно повернуть, например, при резком обратном повороте, потому что шкафчики увеличивают радиус поворота;
• Все четыре колеса находятся на земле с примерно равной массой на них или равной массой двух колес на оси, потому что колеса, вероятно, будут иметь одинаковое сцепление с дорогой, поэтому предотвращение пробуксовки одного колеса не проблема;
• На боковых склонах, так как автомобиль будет выскакивать боком из-за дифференциала, не допускающего проскальзывания колес по оси; и
• Вы едете относительно быстро и вам необходимо маневрировать, например, по песку, в некоторых ситуациях в грязи и снегу.Jeep Grand Cherokee внизу нуждается в противодействии рулевому управлению, чтобы продолжить движение в гору, а шкафчики сделают это сложнее. К тому же это происходит относительно быстро.

Итак, чтобы подвести итог…

Термин «блокировка дифференциала» является сокращением от «блокировки дифференциала», а также сокращается до рундуков. Существует два типа межколесных дифференциалов, которые описаны здесь, и центральные блокировки дифференциалов (центральные блокировки дифференциала), которые мы объясним более подробно в другой статье. Следите за этим.

Дифференциал сам по себе означает, что два колеса на оси могут приводиться в движение с разной скоростью, но это означает, что одно колесо на оси может вращаться, когда оно теряет тягу, что приводит к замедлению хода. Шкафчик решает эту проблему, устраняя эффект дифференциала.

Есть два типа, большинство из которых ручные, но некоторые автоматические. Некоторые 4X4 поставляются с ними в стандартной комплектации либо на задней оси, либо на передней и задней осях («двойная блокировка»), и в зависимости от точной марки и модели вашего автомобиля вы можете установить шкафчик для вторичного рынка.Шкафчики очень полезны на бездорожье, но их не следует рассматривать как решение всех проблем с тягой, и их установка не должна быть приоритетом для новых внедорожников, которым следует в первую очередь сосредоточиться на защитном снаряжении.

Что именно делает блокировка дифференциала?

ИЗОБРАЖЕНИЕ Von Violago

В мире полноприводных автомобилей с блокировкой дифференциалов — так называемые блокировки дифференциалов или «локеры», как их называют в внедорожниках, — говорит — похожи на волшебные инструменты.

Прежде чем идти дальше, позвольте сказать, что шкафчики используются только в очень экстремальных условиях.Их нельзя использовать на дорогах, и при неправильном использовании они могут привести к повреждению трансмиссии или даже к аварии.

Читать ниже ↓

Большинство транспортных средств обычно оснащены запирающимися шкафчиками на задней оси, но некоторые (в зависимости от конфигурации трансмиссии транспортного средства) могут иметь два или три, а в некоторых полноприводных автомобилях даже пять.

Все автомобили с полным приводом оснащены дифференциалом на переднем и заднем ведущем мостах. В случае задней оси, где большинство производителей устанавливают блокираторы, используется дифференциал, который заставляет левую и правую шины вращаться в заданном направлении, но не синхронно.Это связано с тем, что обе шины проходят разное расстояние во время поворотов, например, внешняя шина совершает больше оборотов, чем внутренняя.

Читать ниже ↓

Рекомендованные видео

Если и левая, и правая шина поворачиваются с одинаковой скоростью при задействованных фиксаторах, возникает эффект торможения при резком повороте, который может вызвать нерегулярное и нестабильное управление. Это то, что делает рундук при включении на твердом, сухом дорожном покрытии, отсюда и необходимость в дифференциале.В условиях бездорожья «заблокированный» дифференциал заставляет левое и правое колесо одновременно вращаться для максимального сцепления с дорогой.

Читать ниже ↓

Это возвращает нас к тому, почему вам вообще нужна блокировка дифференциала. Это потому, что без блокировки дифференциала на ведущей оси, когда левая или правая шина — или даже обе шины — справляются с условиями движения по бездорожью, она поднимает шину в воздух. Назначение дифференциала как для левой, так и для правой шины — предотвратить пробуксовку шин на разных скоростях, позволяя совершать крутые повороты с небольшим сопротивлением.

В большинстве автомобилей вы не можете включить блокировку дифференциала, если автомобиль не находится в режиме 4WD low, или ее можно включить, когда автомобиль находится в режиме 4WD high.

Помните об этом, когда в следующий раз будете ездить на внедорожнике. Они могут спасти вас и ваш автомобиль.

Также читают

Читать далее

Оставить комментарий

Pickup Trucks 101: что нужно знать о Traction

Отправленный Марком Уильямсом | 8 июня 2017 г.

Примечание редактора: Давние читатели PickupTrucks.com, возможно, помнит название этого сериала, появившееся несколько лет назад. Чтобы лучше обслуживать наших менее опытных читателей, мы воскрешаем его, обсуждая некоторые из наиболее важных тем о пикапах. Начнем с одной из самых основных проблем — особенно при движении по скользкой улице с пустой грядкой — тяги.

В ближайшие месяцы у нас будет больше этих статей, посвященных основам, так что следите за обновлениями. И не стесняйтесь добавлять свои два цента или предлагать темы для обсуждения в разделе комментариев под статьей.Если вы не зарегистрированы для добавления комментариев, выделите несколько секунд и сделайте это сейчас. Мы хотим услышать, что вы хотите сказать.

Мэтью Барнс

Вы когда-нибудь пытались быстро разогнаться, чтобы выехать на скоростное шоссе в плохую погоду, и застряли в крутящемся одном колесе? Открытые дифференциалы важны при поворотах, поскольку они позволяют внешней шине двигаться быстрее, чем внутренней. К сожалению, они также позволяют передавать всю мощность на колесо с наименьшим тяговым усилием.В большинстве условий вождения это нормально, но при движении в ненастную погоду или по пересеченной или грязной местности автомобиль может застрять, раскручивая одну шину на скользком месте, в то время как остальные три имеют отличное сцепление с дорогой. Транспортировка или буксировка тяжелого груза может еще больше затруднить вождение в таких условиях с открытым дифференциалом.

Для борьбы с этим многие производители предлагают в той или иной форме средства защиты тяги. Они варьируются от торможения вращающегося колеса (колес) с помощью антиблокировочной тормозной системы до блокировки дифференциала, чтобы оба колеса вращались с одинаковой скоростью, независимо от того, на какой поверхности находятся шины.Многие системы предлагают комбинацию, например Toyota Tacoma, которая имеет активную антипробуксовочную систему и электронную блокировку заднего дифференциала.

Антиблокировочная тормозная система

Многие производители предлагают стандарт антипробуксовочной системы ABS для своих пикапов и внедорожников. Некоторые производители выходят за рамки базовой антипробуксовочной системы с внедорожной версией. Эти типы систем можно найти на Toyota, Nissans, Jeep, Ford, GM, Rams и многих других. В автомобилях с ABS на каждом колесе есть датчики, которые определяют, заблокировано ли колесо, когда оно должно вращаться, и нужно ли активировать ABS для этого колеса.Эти же датчики и антиблокировочные тормозные системы используются для торможения колеса, которое вращается значительно быстрее, чем противоположное колесо на той же оси. Эти системы недороги, поскольку в них используется уже установленное оборудование. Недостатком этих систем является то, что они могут издавать громкие скрежетающие звуки, перегреваться при чрезмерном использовании и вызывать дополнительный износ тормозной системы. Многие можно включать и выключать нажатием кнопки. Они также чувствительны к нажатию на педаль газа и тормозов и требуют некоторого обучения, но после освоения тяги с АБС они могут оказаться бесценными.

Дифференциал повышенного трения

Существует два основных типа дифференциалов повышенного трения: с шестеренчатым приводом и с приводом от сцепления. В дифференциалах с зубчатым приводом, которые часто называют дифференциалами Torsen, используются червячные винты и червячные передачи для управления величиной крутящего момента, передаваемого на каждую ось. В дифференциалах повышенного трения с шестеренчатым приводом нет ударов или хлопков, потому что они всегда включены. Они также прочные и не требуют специальных добавок к трансмиссионному маслу. Дифференциалы с зубчатым приводом работают по системе увеличения крутящего момента.Если дифференциал имеет отношение смещения 3: 1, он умножит крутящий момент на шине с низким сцеплением на 3 и отправит этот большой крутящий момент на шину с высоким сцеплением. Если колесо с меньшим сцеплением имеет сопротивление крутящему моменту 40 фунт-фут, то на другую сторону будет передаваться крутящий момент 120 фунт-фут. Обратной стороной этой системы является то, что когда одна шина не имеет тяги, дифференциал не может передавать крутящий момент на шину с тяговым усилием, потому что любое число, умноженное на ноль, равно нулю. Во многих ситуациях одновременное включение тормозов и дроссельной заслонки позволит передать достаточный крутящий момент на шину с тягой, чтобы автомобиль снова начал двигаться.Эти типы дифференциалов обычно используются в задних дифференциалах грузовиков и внедорожников, центральных дифференциалах полноприводных автомобилей и даже иногда в переднем дифференциале, например, в Ford F-150 Raptor, работающем по пустыне.

Дифференциалы с приводом от сцепления работают так же, как сцепление в механической коробке передач, но они используют ряд дисков сцепления, чтобы добавить крутящий момент к колесу с тяговым усилием. Часто они чувствительны к разнице скоростей между колесами, а это означает, что чем быстрее одно колесо вращается по сравнению с другим, тем больший крутящий момент передается на колесо с тягой.Эти дифференциалы могут передавать крутящий момент на колесо с тягой, даже когда противоположное колесо не имеет тяги. Обратной стороной дифференциалов с приводом от сцепления является то, что они со временем изнашиваются и нуждаются в ремонте. Они также требуют наличия фрикционных присадок в трансмиссионном масле для обеспечения их эффективной работы.

Блокировка дифференциала

Существует много типов блокировки дифференциалов, но все они работают, заставляя оба колеса вращаться с одинаковой скоростью, эффективно создавая распределение крутящего момента между колесами 50/50.Производители предлагают два основных типа блокировки дифференциалов: электронную блокировку и автоблокировку.

Дифференциалы с электронной блокировкой, или электронные шкафчики, работают с помощью электромагнита или соленоида для включения шкафчика. Они предлагаются во многих грузовиках и внедорожниках Toyota, Ford, Ram и Nissan. Они предсказуемы; водитель выбирает, когда включать или выключать механизм, но большинство из них может быть задействовано только тогда, когда автомобиль находится в режиме 4-Low, а не во время движения. Это может вызвать проблемы в нормальных условиях вождения, когда вы не хотите, чтобы дифференциал постоянно блокировался, но вы попадете в скользкое место, и автомобиль застрянет или значительно замедлится из-за пробуксовки одного колеса.Toyota Tacoma и 4Runner; Nissan Frontier; У Ford Raptor, F-150, F-250 и F-350 есть электронные шкафчики. Почтенный Ram 2500 Power Wagon имеет передний и задний дифференциалы с электронной блокировкой, а сзади — механизм повышенного трения с шестеренчатым приводом.

Автоблокировка дифференциалов активируется, когда одно колесо вращается примерно на 100 об / мин быстрее, чем другое колесо той же оси. Разница в скорости заставляет механизм активировать и блокировать оси вместе. Они могут зацепиться с треском и даже могут вызвать повреждение осей или дифференциала, если разница в сцеплении между двумя колесами велика.Они хорошо работают в большинстве условий. Eaton G80 от GM, используемый во многих его грузовиках и внедорожниках, является примером автоблокируемого дифференциала. Автоматические запирающиеся шкафчики могут сработать, даже если одно колесо имеет нулевое сцепление или оторвано от земли. Обратной стороной является то, что водитель не может выбирать, когда включать или отключать шкафчик.

Другие типы блокировки или блокировки дифференциалов включают пневматические, гидравлические, тросовые, храповые и золотниковые. Есть даже несколько сложных электрических над вакуумом над гидравлическими системами, как в Mercedes-Benz G-Class.Большинство из них доступны как опции послепродажного обслуживания, и все они работают по-разному. Пневматические, гидравлические и тросовые дифференциалы похожи на электронные шкафчики в том смысле, что водители могут блокировать и разблокировать дифференциал, когда захотят. Дифференциалы с храповым механизмом всегда включены и позволяют внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннее колесо, но ни одно из них не может вращаться медленнее, чем коронная шестерня в дифференциале. Золотники исключают дифференциал, поэтому крутящий момент всегда распределяется 50/50.

Какой дифференциал лучше всего подходит для вас?

У каждого типа тягового устройства есть свои преимущества и недостатки.Каждый из них работает по-разному в разных ситуациях, и нет одного типа, который лучше всего подходит для всех. При выборе тягового устройства важными факторами являются стиль вождения, предпочтительные виды деятельности, климат и местоположение. Ниже приводится краткое описание типов тяговых устройств, обычно используемых в конкретной ситуации. Однако то, что лучше всего подходит для одного человека, может не сработать для другого в той же ситуации. Те, кто любит ползать, оснащают свои автомобили выбираемыми шкафчиками, такими как электронный шкафчик или воздушный шкафчик, потому что они обеспечивают максимальный контроль и предсказуемость в ситуациях с низким сцеплением.

При движении по грязи, снегу или обледенению зачастую проще управлять устройством ограниченного скольжения или автоматическим запиранием, поскольку они срабатывают только при обнаружении скольжения. При транспортировке тяжелого груза или прицепа рекомендуется использовать дифференциал с зубчатым приводом, поскольку увеличенный вес на задней оси может создать большую разницу в сцеплении с дорогой между двумя колесами. В этой ситуации устройства типа сцепления будут изнашиваться быстрее, чем если бы они были слегка нагружены, а устройства автоматической блокировки будут задействованы сильнее, что также приведет к большему износу.Катушки используются только в особых случаях, так как ими сложно ездить по улице в любых условиях.

Еще важнее, чем какое тяговое устройство или система у вас есть, — это знать, что у вас есть и как им пользоваться. Блокировка и дифференциалы повышенного трения ведут себя по-разному. Ограниченное скольжение с приводом от зубчатой ​​передачи отличается от ограниченного скольжения с приводом от муфты, а автоматическое запирание отличается от выбираемого рундука. У средств увеличения тяги ABS также есть свои «сладкие места», в которых они работают лучше всего.Простое знание того, что есть у вашего пикапа и как его использовать в той или иной ситуации, позволит грузовику продолжить свой путь, несмотря на плохую погоду или пересеченную местность.

Cars.com фото Мэтью Барнса, Эван Сирс

4-х колесный привод и блокируемый дифференциал — 4WheelDriveGuide

Блокируемый дифференциал при правильном использовании — это удивительное произведение инженерной мысли.Этот единственный компонент трансмиссии может означать разницу между хорошим внедорожником 4 × 4 и отличным автомобилем. Если вы когда-либо ездили по бездорожью с полноприводным автомобилем 4 × 4 с блокируемым задним дифференциалом, вы сможете понять, насколько легко он позволяет автомобилю преодолевать большинство препятствий. Но для чего нужен блокирующий дифференциал и когда нужно задействовать рундук? В чем разница между задним шкафчиком и LSD (Limited Slip Diff). Чтобы найти ответы на эти и другие вопросы, прочтите…

Блокировка дифференциала используется для преодоления ограничения открытого дифференциала в условиях бездорожья путем блокировки центрального, переднего или заднего дифференциала для равномерного распределения мощности и крутящего момента на обе стороны дифференциала.Блокировка переднего или заднего дифференциала позволяет оси вращать оба колеса одновременно с одинаковой скоростью независимо от разницы в сцеплении.

Если вы хотите узнать больше о том, как работает блокировка дифференциала и когда ее целесообразно использовать, продолжайте читать…

Как работает электронная блокировка дифференциала?

Блокируемый дифференциал или «шкафчики», как их обычно называют в кругах бездорожья, по существу блокирует открытый дифференциал, будь то центральный, передний или задний дифференциал, и заставляет обе оси работать как одно целое и поворачиваться на одной и той же скорости независимо от тяги или ее отсутствия.В отличие от открытого дифференциала, который позволяет обоим колесам вращаться с разной скоростью, особенно в поворотах, блокиратор дифференциала заставляет оси вращаться с одинаковой скоростью и предназначен для включения только тогда, когда тяга ограничена или почти потеряна.

Блокировка дифференциала похожа на волшебную кнопку, которая дает автомобилю большое преимущество перед открытым дифференциалом, особенно в сложных условиях вождения, таких как ползание по камням или глубокие рыхлые колеи. Густая грязь — также прекрасная возможность задействовать блокираторы заднего или центрального дифференциала.

Очень важно отметить, что дифференциалы блокировки предназначены для включения только в очень экстремальных условиях. ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать шкафчик на открытой дороге, особенно для битума (асфальтобетон), и при неправильном использовании он может привести к серьезным повреждениям дорогостоящих компонентов трансмиссии.

Крутящий момент всегда передается на колеса с наименьшим сопротивлением .

Не все автомобили с колесной формулой 4 × 4 оснащены фиксатором заднего дифференциала, поэтому вам придется изменить свой стиль вождения, чтобы компенсировать его отсутствие.Автомобиль без заднего дифференциала с блокировкой может все же преодолеть сложное препятствие, это просто означает, что вам нужно будет использовать больше инерции, чтобы ваши оси преодолели препятствие. Как только какое-либо из колес поднимется в воздух или вы окажетесь в ситуации с перекрестной осью, что часто случается на бездорожье, крутящий момент всегда будет передаваться на колесо с наименьшим сопротивлением , что приводит к временной неподвижности 4 × 4. . Если не использовать достаточный импульс, вы можете оказаться в затруднительном положении, и ваши колеса будут крутиться в воздухе.

Автомобили с открытым дифференциалом, такие как более старые Land Rover Defenders, Suzuki Jimny и многие другие, без каких-либо средств TC (Traction Control), потребуют большей инерции и будут немного бороться в условиях бездорожья с поперечной осью.

Внедорожник Пример:
Если одно колесо находится в грязи / песке / снеге, а другое — на асфальте с хорошим сцеплением, крутящий момент всегда будет передаваться на колесо с наименьшим сопротивлением, т. Е. На колесо с наименьшим сопротивлением. тяга. Для преодоления этой «слабости» были внедрены системы TC.

Итак, когда вы включите блокировку межосевого дифференциала? Чтобы узнать, читайте дальше…

Когда использовать блокировку центрального дифференциала

Блокировка центрального дифференциала (режим 4H) делает вождение более легким, безопасным и управляемым по песку, грязи, гравию и снегу.Вы уловили идею? Да, всякий раз, когда вы рискуете сойти с асфальта, пора задействовать блокировку центрального дифференциала. Именно тогда вы знаете, что ваше приключение официально началось. Большинство обычных автомобилей 4 × 4 имеют варианты коробки передач 2H, 4H и 4Lo. Это означает, что при движении по асфальту вы почти всегда будете находиться в 2 часах. Режим 2H обеспечивает более низкий расход топлива и более равномерный износ шин. При выполнении поворотов внешнее колесо поворота всегда вращается быстрее, чем внутреннее колесо. Подумайте, легкоатлеты бегают по овальной дорожке, а бегуны стартуют с одной линии.Бегуны на внешней дорожке должны бежать быстрее, чтобы покрыть большую площадь, чтобы не отставать от бегунов на внутренней дорожке. Чтобы компенсировать угол, бегуны размещаются в шахматном порядке, чтобы гонка была честной.

Скользкие поверхности

Заблокируйте центральный дифференциал, когда поверхность, по которой вы едете, становится скользкой, например, гравийной дорогой, или когда на асфальте есть лед или снег. Такие условия вождения — идеальное время для включения 4H, распределяя мощность между передним и задним карданными валами.Это дает вам улучшенную управляемость и тягу.

Когда использовать блокировку заднего дифференциала

Затем включаются блокираторы заднего дифференциала, если вы хотите медленно без повреждений преодолеть бездорожье. Включив блокировку заднего дифференциала, вы улучшите контроль над автомобилем и вам потребуется меньший импульс, поскольку оба задних колеса заблокированы, как если бы одна ось вращалась с одинаковой скоростью, независимо от того, есть ли тяга на одном из них или нет.

Вождение по песку

Когда задний рундук включен в глубокий мягкий песок, ваш автомобиль должен выйти из потенциально неподвижной ситуации, прежде чем вы погрузитесь в него.Не ждите, пока вы полностью увязнете в осях, прежде чем задействовать задний блокиратор. Если вы чувствуете, что автомобиль борется с трудностями, остановите его, немедленно поставьте запирающиеся шкафчики и посмотрите, как он вылезает.

Движение в гору по крутой неровной поверхности.

Кроме того, при движении в гору по неровной поверхности вам определенно нужно задействовать блокиратор заднего дифференциала, а не пытаться ехать по трассе с открытым дифференциалом. Езда в гору по неровной трассе с открытыми дифференциалами требует немалого импульса, если вы надеетесь на успех, и риск повреждения вашего автомобиля значительно возрастает.Вы также рискуете повредить бездорожье и ухудшить условия для проезжающего за вами автомобиля.

Движение под гору по неровной местности

Здесь вам нужно задействовать только блокировку заднего дифференциала, потому что включение передних блокировок резко ограничивает способность вашего автомобиля поворачивать. Задний рундук идеально сочетается с компрессионным торможением двигателем. У вас будет почти идеальный контроль над автомобилем. При включении заднего рулевого механизма при движении под уклон также уменьшаются ваши шансы поскользнуться, поскольку увеличивается тяговое усилие на задних осях.

Пересечение русел рек с мягким песком и скользкими камнями

В этой ситуации вы также хотите избежать увязания, прежде чем вызовете свой шкафчик, чтобы спасти вас. Застряв в глубокой воде, вы рискуете получить дорогостоящие повреждения электрическим током. Так что вы действительно хотите как можно быстрее входить и выходить из глубокой воды.

Ручная и автоматическая блокировка дифференциала

Ручная блокировка дифференциала означает, что дифференциал по умолчанию открыт.Как только вы вручную активируете режим 4H, вы закрываете межосевой дифференциал, и мощность равномерно распределяется между 2 карданными валами. То же самое можно сказать о переднем и заднем дифференциалах. Обычно это открытые дифференциалы, и вам нужно вручную закрыть задний или передний дифференциалы, щелкнув переключатель и задействовав электронный замок дифференциалов, чтобы закрыть его. Это закрывает заднюю или переднюю оси и заставляет их работать как единое целое, а не независимо, как раньше. Автоматическая блокировка дифференциала также известна как LSD или Limited Slip Diff.

Блокировка дифференциала и дифференциал ограниченного трения

LSD никогда не сможет конкурировать или сделать автомобиль таким же мощным, как автомобиль с задним шкафчиком Diff. LSD работает, допуская небольшое вращение колеса, а затем автоматически включает LSD (Limited Slip Diff)

.

LSD (ограниченное скольжение)

LSD работает, ограничивая независимость между правой и левой осями. Наиболее распространенная технология Limited Slip Diff основана на пакете сцепления или на пружине с предварительным натягом.Он состоит из ряда фрикционных и стальных пластин, установленных между боковой шестерней и корпусом.
Эта технология работает, позволяя колесам нормально функционировать на асфальте и поверхностях с высоким сцеплением без необходимости зацеплять или расцеплять что-либо. Колеса могут вращаться с разной скоростью, например, при прохождении поворотов, но блокируются при движении по прямой, и блок сцепления или металлические пластины обнаруживают, что они находятся в ситуации с высоким крутящим моментом. Крутящий момент, исходящий от приводного вала, затем закрывает дифференциал.В теории это звучит неплохо, однако не так эффективно, как шкафчик дифференциалов или даже современная система TC. Однако это лучше, чем просто открытый дифференциал.

Противобуксовочная система

Traction Control (TC) функционирует аналогично блокировке дифференциала, она автоматически активируется, как только автомобиль обнаруживает потерю тяги. Большинство транспортных средств позволяют отключить эту функцию, так как это может немного помешать продвижению вперед, особенно на песке.TC работает, обнаруживая потерю тяги на колесах с помощью датчиков, а затем автоматически применяет тормоза только к колесам, которые потеряли сцепление с дорогой, тем самым передавая большую мощность и крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением. Он функционирует аналогично ручному механическому блокировщику дифференциалов, но не совсем так же, как сначала теряется сцепление с дорогой, и перед автоматическим включением TC необходимо пробуксовывать колеса. Это также снижает возможности автомобиля в определенных условиях бездорожья.

Заключение

Ваши блокирующие дифференциалы предназначены для того, чтобы вы, в первую очередь, не застряли, преодолевая внедорожное ограничение открытого дифференциала в сложных условиях вождения или на пересеченной местности. Это достигается за счет блокировки дифференциала для равномерного распределения мощности и крутящего момента на обе стороны дифференциала. Используйте блокираторы дифференциала с умом, чтобы защитить свой автомобиль, внедорожную трассу и окружающую среду.

Happy 4 Wheeling и помните, безопасность прежде всего !!!

Что такое блокирующий дифференциал?

Мы это много видим.Блокируемый дифференциал — желанный вариант для внедорожников, таких как Toyota Tacoma и Jeep Wrangler. Но что именно это означает? Почему это помогает, когда вы едете по тропам? Это одна из тех механических концепций, которая поначалу может показаться сложной, но как только вы поймете, что она означает, на самом деле она довольно проста.

Jeep Wrangler EcoDiesel 2020 | FCA

Итак, давайте посмотрим на механизм блокировки дифференциала, чтобы понять, что это такое. Затем мы сможем применить эти знания, чтобы выяснить, почему они могут помочь нам в условиях бездорожья.После этого мы также можем проверить, что такое дифференциал повышенного трения, и рассмотреть несколько примеров различных популярных автомобилей с этими опциями.

Такома спасает пустыню Блэк Рок | Jeffery Hannah-

Блокировка дифференциала

Когда дифференциал заблокирован, каждое колесо оси вращается с одинаковой скоростью. При открытом дифференциале одна шина может потерять сцепление с дорогой. Следовательно, противоположная шина будет работать с пониженным крутящим моментом. Это означает, что возможно, что транспортное средство окажется с одним колесом на скользкой поверхности, которое ускользнет, ​​в то время как другая шина на оси останется с большим крутящим моментом.Несмотря на то, что это шина с большим сцеплением, другая шина, которая проскальзывает, получает слишком много кинетической энергии и лишает шину с большей силой тяги крутящего момента, необходимого для движения транспортного средства.

СВЯЗАННЫЙ: Почтовые грузовики USPS вспыхивают с угрожающей скоростью

Сегодня антипробуксовочная система компенсирует пробуксовку колеса путем активации тормозов. Это создает реакцию крутящего момента.Для сравнения мы видим, как блокируемый дифференциал полезен на скользкой или неровной местности. Снег, песок, грязь и т. Д. — это условия, в которых заблокированный дифференциал может существенно повлиять на возможности таких автомобилей, как Jeep Wrangler или Toyota Tacoma. При заблокированном дифференциале крутящий момент по-прежнему будет передаваться на то колесо, у которого больше тяги. Это потому, что, когда дифференциал заблокирован, два колеса, которые находятся на одной оси, вращаются с одинаковой скоростью.

2021 Chevy Colorado l Chevy

Дифференциал повышенного трения

Дифференциал повышенного трения — это, по сути, сочетание этих двух концепций.Вы получаете преимущество открытого дифференциала на таких условиях, как сухое покрытие, но когда местность становится более скользкой или неровной, дифференциал блокируется, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент на колесе с большим тяговым усилием. Либо пакет сцепления (как на видео ниже), либо вязкая жидкость, либо специально разработанная зубчатая передача позволяют блокировать дифференциал. Это зависит от механики конкретного автомобиля.

СВЯЗАННЫЙ: Что делает дифференциал повышенного трения желательным?

Какие автомобили имеют блокировку дифференциала?

По данным «Автомобиль и водитель», обозначенные внедорожники, такие как Jeep Wrangler или внедорожники Mercedes-Benz G-Class, имеют возможность блокировки дифференциала.Кроме того, пикап Toyota Tacoma имеет блокировку дифференциала — согласно Toyota. Кроме того, многие другие пикапы имеют возможность блокировки дифференциала.

Ford F-150 | Ford

Автомобили с дифференциалом повышенного трения, согласно AutoBytel, включают линейку M автомобилей BMW, Cadillac ATS и Chevrolet Camaro. Есть несколько автомобилей, которые также имеют дифференциал повышенного трения в качестве опции. Перед арендой или покупкой стоит спросить о трансмиссии и механике транспортного средства, чтобы лучше понять, как они работают, когда вы на нем водите.

.