Блокировка дифференциала что это такое: Как это устроено: блокировка дифференциала

Содержание

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки

Дифференциа́л — это механическое устройство, которое делит момент входного вала между выходными валами, называемых полуосями. Наиболее широко применяется в конструкции привода автомобилей, где момент от выходного вала коробки передач (или карданного вала) поровну делится между полуосями правого и левого колеса.

Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.

В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо.

Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой).

При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте.

Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду).

В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса.

Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста.

Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль.

В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов.

Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением ? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи.

Полная (100%-я) ручная блокировка.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Такая блокировка как правило реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов. На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты.

Включать подобного рода блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле. Пользоваться ими надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно чтобы «сорвать» механизм блокировки или поломать полуось. Применять такие блокировки желательно только на небольших скоростях для передвижения по труднопроходимой местности, так как при их применении в мостах (особенно в рулевых), автомобиль очень сильно теряет в управляемости. Как правило, жесткими блокировками мостовых и межосевых дифференциалов оборудуются полноценные рамные внедорожники, такие как Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class и. т. п.

Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «проскальзыванием» (одной полуоси относительно другой).

Автоматическая блокировка с использованием
вискомуфты в качестве «Slip Limiter».

В этом случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой — к полуоси. При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать ощутимо больший момент и более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки. Данная схема применяется для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор. (Схема на картинке) Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя. Данный тип блокировки межосевого дифференциала можно встретить на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и. т. п.

Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки.

Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом. Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте.

Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей. Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и. т. п.)

На картинках изображены (слева направо): кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).

Самоблокирующиеся дифференциалы.

Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы. Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, всё вращение передаётся на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.

Довольно часто фрикционные блоки подпружинивают. Такие дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и. т. п. Американская компания ASHA Corp. пошла дальше, снабдив пакет фрикционов LSD дифференциала устройством блокировки, состоящего из насоса с поршнем (Героторный дифференциал). При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки насос нагнетает масло (жидкость) на поршень и сдавливает фрикционный блок, тем самым блокируя дифференциал. Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.

Torque sensitive differentials.

Это одна из самых интересных, эффективных, технологичных и практически применяемых форм блокировки дифференциалов. Принцип работы основан на свойстве гипоидной пары «расклиниваться». В связи с этим, основные (или все) зацепления в таких дифференциалах гипоидные (червячные, или в простонародье — винтовые). Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных типа.

Первый тип производит компания Zexel Torsen. (T-1) Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.

Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то гипоидную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Автором второго типа является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на второй картинке). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и. т. д.

А вот компания Zexel Torsen в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства (на картинке справа). Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший диапазон работы блокировки, однако они более чувствительны к разнице передаваемого момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1). Компания Tractech недавно выпустила мостовой torque sensitive дифференциал Electrac, снабженный принудительной электроприводной блокировкой.

Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71.
В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20-30% разнице в передаваемых на оси моментах. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.
Вышеописанные torque sensitive дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколёсных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и. т. д), так и на внедорожники (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

Управление работой дифференциалов при помощи электронных систем контроля тормозных усилий (Traction Control и т. п.)

В современном автомобилестроении применяется всё больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колёсам заблокироваться при торможении). Более того, уже с конца 80-х годов прошлого века передовые производители стали комплектовать свои флагманские модели системами контроля тяги и сцепления колёс — Traction Control. Например, Тойота установила систему Traction Control на Lexus LS400 в 1989 (90) году. Принцип работы такой системы прост: универсальные (так же обслуживают ABS) датчики вращения, установленные на контролируемых колёсах, фиксируют начало пробуксовки одного колеса оси относительно другого и система автоматически притормаживает забуксовавшее колесо, тем самым увеличивая на него нагрузку и вынуждая дифференциал отдать момент на колесо с хорошим сцеплением. При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, при желании такую систему можно принудительно деактивировать кнопкой на приборной панели. Со временем, электронная система контроля тормозных усилий совершенствовалась и к ней добавлялись всё новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колёс для более успешного прохождения поворотов). У всех производителей эти функции назывались по разному, однако смысл при этом оставался одинаковым. И вот, данные системы стали устанавливаться на полноприводные автомобили и внедорожники, причем в некоторых случаях они являются единственным средством контроля тяги и перераспределения крутящего момента между осями и колёсами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьёзными средствами распределения крутящего момента (жесткими блокировками и/или самоблокирующимися дифференциалами), то электронная система контроля тормозных усилий очень удачно дополняет эти средства. Хороший пример тому — великолепная управляемость и проходимость последнего поколения Тойотовских внедорожников 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470. Являясь представителями одной платформы, они обладают межосевым дифференциалом Torsen T-3 с возможностью жесткой блокировки, а так же электронной системой контроля тормозных усилий и тяги со множеством функций, помогающих водителю управлять автомобилем.

26 января 2012 в 00:56

Блокировка дифференциала — что это такое? Устройство и принцип действия

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

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

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

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

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

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

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

О принудительной, или ручной блокировке дифференциала

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

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

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

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

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

О самоблокирующемся дифференциале

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

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

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

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

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

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

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

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

Червячный самоблокирующийся дифференциал — что это такое?

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

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

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

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

< Назад
Вперёд >

Что такое блокировка дифференциала? — AvtoTachki

Как водитель с достаточным опытом за рулем, вы знаете, что трансмиссия является одним из наиболее важных компонентов автомобиля. Вы также знаете, что дифференциал является наиболее важным элементом передачи.

Что такое дифференциал?

Короче говоря, это элемент (механизм), непосредственно связанный с осями колес, основной задачей которого является передача к ним крутящего момента. Такая передача крутящего момента возможна благодаря использованию так называемого «планетарного механизма».

Другая, не менее важная задача, выполняемая дифференциалом, заключается в обеспечении возможности асинхронного вращения ведущих колес при поворотах транспортного средства или при прохождении по неровной и труднопроходимой местности.

Что такое блокировка дифференциала?

Прежде чем говорить об этом, давайте посмотрим, как происходит процесс работы дифференциала классического типа.

И так .. Классический (стандартный) дифференциал, или, как его еще называют, «открытый дифференциал», передает мощность от двигателя на ось, что позволяет колесам вращаться с различными скоростями во время поворота машины.

Поскольку расстояние, которое должно проходить каждое колесо при повороте, различно (одно колесо имеет больший внешний радиус поворота, чем другое колесо, у которого короче внутренний радиус), дифференциал позволяет решить эту проблему путем передачи крутящего момента на отдельных осях двух колес через его механизм. Конечным результатом является то, что автомобиль может нормально двигаться и поворачивать.

К сожалению, именно этот механизм имеет некоторые недостатки. Он стремится передать крутящий момент туда, где это проще всего.

Что это значит?

Если оба колеса на оси имеют одинаковую тягу и силу, необходимую для вращения каждого колеса, открытый дифференциал будет равномерно распределять крутящий момент между ними. Однако, если есть разница в тяге (например, одно колесо находится на асфальте, а другое попадает в яму или на лед), дифференциал начнет распределять крутящий момент на колесо, которое будет вращаться с наименьшим усилием (доставит больше крутящий момент для колеса, попавшего на лед или в отверстие).

В конце концов, колесо, оставленное на асфальте, прекратит получать крутящий момент и остановится, в то время как другое будет поглощать весь крутящий момент и вращаться с увеличенной угловой скоростью.

Все это очень сильно влияет на маневренность и управляемость автомобиля, и вам будет намного сложнее выбраться из ямы или пройти по льду.

Что такое блокировка дифференциала?

Блокировка дифференциала позволяет обоим колесам двигаться с одинаковой скоростью, поэтому в случае потери тяги на одном колесе оба колеса продолжают двигаться, независимо от различий в величине сопротивления. Другими словами, если одно колесо находится на асфальте, а другое находится в яме или на скользкой поверхности, такой как грязь, лед или другие, блокирующий дифференциал будет передавать одинаковую мощность на оба колеса, позволяя колесу на льду или яме сдвинуться быстрее и не дать машине погрузнуть. Блокирующий дифференциал может быть добавлен к передней или задней оси, и может быть добавлен к обеим осям.

Типы блокировки дифференциала

В зависимости от степени блокировка дифференциала может быть полной или частичной:

Полная блокировка подразумевает жесткое соединение элементов дифференциала, при котором крутящий момент может передаваться целиком на колесо с лучшей тягой
Частичная блокировка дифференциала характеризуется ограниченной величиной передаваемой силы деталей дифференциала и соответствующим увеличением крутящего момента на колесо с лучшей тягой

Существуют различные типы блокировок, но их обычно можно разделить на несколько больших групп:

дифференциалы, которые плотно блокируются (100%)
автоматическая блокировка дифференциалов
дифференциалы с ограниченным скольжением — LSD

100% полная блокировка

При таком типе блокировки дифференциал фактически перестает выполнять свои функции и становится простой муфтой, которая прочно соединяет оси и валы и передает крутящий момент на них с одинаковой угловой скоростью. Чтобы полностью заблокировать дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения осей, либо соединить чашку дифференциала с одной из осей. Этот тип блокировки осуществляется с помощью электрического, пневматического или гидравлического механизма и управляется вручную водителем.

Однако полная блокировка не рекомендуется, поскольку двигатель автомобиля не только сильно загружен, но и трансмиссия, коробка передач и шины, которые изнашиваются очень быстро, также страдают от тяжелых нагрузок.

Дифференциалы с ограниченным скольжением — LSD

Этот тип дифференциала по сути является удобным компромиссом между открытым дифференциалом и полной блокировкой дифференциала, поскольку он позволяет использовать его только при необходимости. Самым большим преимуществом ЛСД является то, что когда автомобиль движется по ровным дорогам или шоссе, он работает как «открытый» дифференциал, а при движении по пересеченной местности дифференциал из «открытого» становится блокирующим, что обеспечивает безаварийную езду. повороты и подъемы или спуски по неровным, заполненным выбоинами и грязными дорогами. Переключение с «открытого» на дифференциал повышенного трения чрезвычайно быстрое и простое и осуществляется с помощью кнопки на приборной панели автомобиля.

ЛСД имеет три основных типа:

дисковый механизм
червячный редуктор
вязкая связь

С блокировкой диска

Трение создается между дисками. Один фрикционный диск имеет жесткое соединение с чашкой дифференциала, а другой — с валом.

Червячная блокировка

Принцип его работы очень прост: увеличение крутящего момента одного колеса приводит к частичной блокировке и передаче крутящего момента на другое колесо. (Червячный замок также называется Torque Sensing).

Вязкая связь

Он состоит из набора близко расположенных перфорированных дисков, помещенных в герметичный корпус, заполненный силиконовой жидкостью, которые соединены между собой чашкой дифференциала и приводным валом. Когда угловые скорости равны, дифференциал работает в нормальном режиме, но когда скорость вращения вала увеличивается, расположенные на нем диски увеличивают свою скорость и затвердевают силикон, находящийся в корпусе. Поскольку существует риск перегрева, этот тип блокировки используется крайне редко.

Автоматическая блокировка дифференциалов

В отличие от ручной блокировки, при автоматической блокировке дифференциальное управление выполняется с помощью программного обеспечения. Когда скорость вращения одного колеса увеличивается, в тормозной системе создается давление, и его скорость уменьшается. В этом случае сила тяги становится выше, а крутящий момент передается на другое колесо.

Перераспределение крутящего момента и выравнивание угловых скоростей осуществляется под воздействием тормозной системы. Он программно управляется системой контроля тяги, автоматические блокирующие дифференциалы не оснащены дополнительными блокирующими компонентами и не являются LSD.

Может ли каждая машина иметь заблокированный дифференциал?

Блокировка дифференциала обычно применяется для спортивных автомобилях или внедорожниках. В частности, в случае внедорожников дифференциалы с механизмом блокировки уже установлены при сборке автомобилей. Хотя блокировка дифференциала рекомендуется особенно для внедорожников, вполне возможно, что блокировка дифференциала может быть выполнена на другом типе транспортного средства. Автомобили, которые не имеют блокировки дифференциала на заводе-изготовителе, могут быть доработаны и модернизированы.

Как это работает?

Если вы также хотите заблокировать дифференциал, вы должны обратиться в сервисный центр, который предлагает аналогичные услуги. Это необходимо, потому что только там они могут сказать вам, подходят ли характеристики вашего автомобиля для модернизации дифференциала или нет. Если это возможно, то специалисты предложат вам совместимые компоненты, которые могут заменить классический «открытый» блокирующий дифференциал.

Полезна ли блокировка дифференциала?

Это зависит от ряда факторов! Если вы управляете стандартным автомобилем и чаще всего едете по шоссе, городским улицам или асфальтовым дорогам, блокировать дифференциал совершенно бессмысленно. В этом случае классический тип дифференциала отлично справится с этой задачей.

Блокировка дифференциала будет полезна, если вы едете на внедорожнике и любите бездорожье на пересеченной местности. Это будет полезно и необходимо для вас, если вы живете в районе, где зима вызывает большие проблемы (много снега, дороги часто покрыты льдом и т. д.)

какие они бывают, чем хороши и чем чреваты — Журнал «4х4 Club»

Улучшить проходимость своего автомобиля желают практически все автовладельцы. И многим даже не надо преодолевать лесовозные колеи, карабкаться по отвесным скалам и тому подобное. Хотя бы просто сделать так, чтобы не было этого позорного застревания на ровном месте. Если внедорожник оснащен противобуксовочной системой, часть проблем снимается. Тут-то всплывает загадочное слово «блокировка»…

На заре автомобилестроения инженеры поняли, что сплошная ось для пары колес вредна. Автомобиль по прямой ездит не то чтобы редко, а прямо-таки никогда. Поэтому каждая покрышка проходит свой путь. Быстрый износ шин и нежелание автомобиля поворачивать заставили искать решение. Придумали. Ось разделили надвое, на полуоси, а между ними поставили дифференциал. Теперь на прямой колеса стали крутиться одинаково, а в поворотах – с разной скоростью. Но покрытие не всегда равномерное. Скажем, под одним колесом камень, а под другим рыхлый песок. Соответственно, одному колесу крутиться легче. Вот его-то дифференциал и крутит. А то, которому труднее, не хочет. Появился эффект буксования одним колесом. И даже привод на все четыре колеса проблему не исключил – буксуют по одному колесу спереди и сзади. Теперь встала задача пробуксовку исключить. Для этого и придумали блокировки.

Полная принудительная блокировка
Обычный открытый дифференциал дополнен механизмом, жестко фиксирующим сателлиты. В результате полуоси не могут крутиться с разной скоростью, и усилие от двигателя распределяется поровну между колесами. Наиболее универсальны, но требуют внимания. Использовать осторожно: перед установкой выяснить, выдержит ли трансмиссия такую переделку.

ЧТОБЫ КОЛЕСА НЕ СКОЛЬЗИЛИ
Если рассматривать полноприводной автомобиль, то ему надо три дифференциала: один распределяет крутящий момент между осями (межосевой) и два – между колесами на одной оси (межколесный). А у настоящего внедорожника, с колесной формулой 4х4, все они должны быть блокируемыми.

Большинство современных внедорожников оснащается противобуксовочными системами, которые уменьшают эффект пробуксовки одного из колес. Действуют они по тому же принципу, что и ABS, только наоборот. На каждом из колес установлен датчик, показывающий скорость его вращения. Компьютер считывает показания этих датчиков, и если одно из колес начинает вращаться слишком быстро – то есть наступает пробуксовка, дает команду тормозной системе притормозить это колесо. Некоторые системы еще при этом уменьшают подачу смеси в цилиндры двигателя – придушивают мотор. В большинстве случаев работы этих противобуксовочных систем вполне достаточно, чтобы исключить сильное проскальзывание колес. Иногда они работают настолько эффективно, что диву даешься. Конечно, при частой внедорожной эксплуатации такие системы заметно повышают износ тормозных колодок и дисков, но это, как вы поймете из статьи, вовсе не самое большое из зол. Если же автомобиль не оснащен противобуксовочной системой или ее действия владельцу кажутся недостаточными, можно дополнительно оснастить машину блокировками дифференциалов и добиться гораздо большего эффекта.

Gov-Lok
Очень жестко работающая блокировка. Включается автоматически на ходу на скоростях до 40 км/ч. Требует очень прочных деталей трансмиссии и дифференциала. Штатно ставится на большие автомобили GM. При установке на другие автомобили требует значительных переделок.

БОЛЬШАЯ РАЗНИЦА
Но блокировка блокировке рознь. Одни полностью выключают дифференциал, другие – только частично. Соответственно, в первом случае, если хотя бы одно колесо находится на твердом грунте, машина будет двигаться. Во втором это будет происходить, пока разница в сцеплении колес с поверхностью не превысит какого-то предела. Следовательно, блокировки можно разделить на полные и частичные. Причем полные блокировки могут включаться как вручную, так и автоматически, а вот частичные работают только самостоятельно. Большинство можно установить вместо обычного дифференциала или заменить один тип блокировки другим. А поскольку у каждого типа есть свои преимущества и недостатки, то в подобной переделке есть смысл.

Виско-муфта
Автоматическая блокировка с мягким постепенным включением. Обеспечивает довольно низкий коэффициент блокировки: не более 30%. Подходит только для нивелирования небольшой разницы в сцеплении. Часто сильно «задумчива». На бездорожье практически бесполезна. Не обслуживается, при разгерметизации корпуса выходит из строя и требует замены.

ЗАМКНУТЬ ПО ПОЛНОЙ
Полная блокировка не допускает разницы в скорости вращения полуосей и, соответственно, колес. На бездорожье, там, где может возникнуть пробуксовка, это полезно: вероятность, что автомобиль перестанет двигаться, потеряв сцепление с поверхностью, уменьшается. А вот на твердых покрытиях полная блокировка полуосей приведет к повышенному износу не только покрышек, но и (на больших скоростях) элементов трансмиссии. А самое главное, машина с заблокированным дифференциалом не хочет поворачивать. Поэтому «замок» должен срабатывать только при необходимости. Добиться этого можно, например, установив ручной привод на включение-выключение. Такая блокировка называется принудительной, управляется водителем с помощью рычага или кнопки и требует постоянного контроля за своим состоянием. Периодически владельцы авто с таким типом блокировки забывают вовремя ее отключать, что порой приводит к серьезным последствиям. Кроме того, следует иметь в виду, что нагрузки на полностью заблокированную трансмиссию возрастают очень сильно. Ведь при спокойном движении усилие от двигателя распределяется примерно поровну на два или даже четыре колеса. А если только одно колесо имеет сцепление с поверхностью? Тогда нагрузка на одну полуось возрастает аж в четыре раза. К такому напряжению деталь может быть не готова. Например, на «Ниву» можно поставить полный комплект таких блокировок. Они есть. Но при первом же серьезном испытании, когда вся нагрузка придется на одну полуось, она может попросту не выдержать. Не рассчитана она на это. И увлекательное приключение превратится в путешествие на эвакуаторе. Можно, конечно, заменить полуоси на усиленные, но тогда могут не выдержать детали привода. И так далее. Простое улучшение превратится в полную переделку авто. Поэтому, прежде чем ставить полные блокировки, прикиньте, стоит ли овчинка выделки.

Героторная дисковая блокировка
При возникновении разницы между скоростями вращения одной из полуосей с корпусом дифференциала насос автоматически увеличивает давление жидкости внутри системы. Фрикционные диски сближаются и подтормаживают быстро крутящуюся полуось. Работает мягко, усилие нарастает постепенно. Пока диски не изношены, коэффициент блокировки доходит почти до 100%.

Дисковая блокировка
Чаще всего применяется вариант с подпружиненными дисками. Это дает постоянную небольшую замкнутость дифференциала, не сильно отражающуюся на управляемости, но позволяющую без задержки среагировать на пробуксовку. Коэффициент блокирования доходит до 50%, что делает эту модификацию привлекательной на бездорожье. При этом работает мягко и самостоятельно. Требует специального масла с LSD-присадками.

Но несомненный плюс полной блокировки – абсолютная уверенность на бездорожье. С ней машина прет как танк. Особенно если блокировок полный комплект. И если, повторюсь, выдержат полуоси.

СДЕЛАТЬ НАПОЛОВИНУ
Другой тип блокировок лишь частично исключает пробуксовку колес. Такими системами оборудуют многие «полноприводные» легковушки, кроссоверы и даже некоторые полноценные внедорожники. И в большинстве случаев этого хватает, ведь далеко не всем требуется экстрим. Частичные блокировки работают самостоятельно, не требуя участия человека, и этим удобны. И плюс к этому включаются они постепенно, в зависимости от разницы в скоростях вращения наращивая усилие и подтормаживая слишком быстро крутящуюся ось или вал. Соответственно, они дают меньшую по сравнению с полной блокировкой нагрузку на трансмиссию и обеспечивают ей больший ресурс.

Кулачковая блокировка
Эти варианты – наиболее внедорожные. Они почти всегда замкнуты, обеспечивая постоянную полную блокировку. И лишь в поворотах на небольшой скорости зубцы могут прощелкнуться относительно друг друга, разрешая одному из колес «забегать» вперед. Требуют прочной трансмиссии. Изначально предназначались для тракторов. Рекомендуются спортсменам – профессионалам.

Делятся частичные блокировки на два больших типа. Первый использует фрикционные диски, второй – косозубые шестерни. В первом случае устройство в зависимости от разницы в скорости вращения полуосей увеличивает трение между фрикционными дисками. Усилие распределяется на обе оси, скорость вращения колес выравнивается. Самый известный пример такой блокировки – виско-муфта, которая применяется вместо обычного дифференциала. Больших нагрузок она выдержать не способна. Поэтому виско-муфта подойдет разве что для городских автомобилей.

Более внедорожными можно считать те устройства, где торможение происходит напрямую дисками. Добиваются этого по-разному, но принцип един: при проскальзывании возрастает давление на диски, которые, в свою очередь, прижимаются к шестерне полуоси и корпусу дифференциала. Опять-таки повышенное трение и выравнивание усилий на колесах. Но когда диски уже не справляются с нагрузкой, пробуксовка все равно происходит. Вообще при общении с частичными блокировками надо избегать большой разницы во вращении колес. Иначе детали блокировки быстро изнашиваются, а ремонт их недешев.

Червячная (косозубая) блокировка
Быстро, но мягко срабатывающая блокировка. Более надежна по сравнению с дисковыми «коллегами». Лишена «задумчивости», имеет широкий диапазон блокирования, определяемый наклоном зубьев. Меньше, чем дисковые собратья, боится длительной пробуксовки, но злоупотреблять все равно не стоит. При обслуживании лучше применять масло для гипоидных передач. Подходит для умеренного бездорожья.

Те частичные блокировки, что используют косозубые шестерни (червячные), более надежны по сравнению с дисковыми. Здесь расчет идет на то, что при возрастании усилия в косозубой передаче шестерни стремятся сдвинуться вдоль своей оси. И как только у нас усилие на полуосях начинает разниться, в системе возникает напряжение, и косые зубья толкают шестерни к корпусу. Там они тормозятся, причем тем сильнее, чем больше разница в скорости вращения валов. Здесь степень блокировки зависит от угла наклона косых зубьев шестерен. Но пробуксовки все равно возможны. Для червячных блокировок (наиболее известны среди них Torsen («Торсен») и Quaife («Квайф»)) длительное проскальзывание шестерен по корпусу с большой скоростью на пользу не идет, поэтому пробуксовки надо сводить к минимуму. Большая степень блокировки, относительная дешевизна в ремонте, простота установки, надежность и «самостоятельность» делают именно такой тип наиболее привлекательным для владельцев внедорожников.

Сломанные зубья шестерен дифференциала – результат чрезмерной нагрузки. Такое, а также сломанные полуоси и срезанные шлицы кардана бывает, когда трансмиссия не соответствует типу выбранной блокировки.

ТРАКТОРНЫЙ ВАРИАНТ
Все описанные типы блокировок рассчитаны на применение как на бездорожье, так и на дорогах. Но есть еще один вариант, которому твердое покрытие противопоказано. Это зубчатые, или кулачковые, блокировки типа Detroit Locker («Детройт локер»). Нормальное их состояние – замкнутое. Размыкаются они только при поворотах на твердой поверхности. Являются наиболее внедорожными и изначально разрабатывались для сельскохозяйственной и военной техники, которая практически не выезжает на дороги с покрытием. Они очень надежны и поэтому популярны в среде спортсменов за рубежом. Требуют мощной трансмиссии, поскольку напряжение на ее детали бывает очень большим. На переднюю ось гражданских машин ставить не рекомендуется, либо хотя бы следует отключать ее при движении по дорогам. Потому что при попадании на скользкие участки возможна полная блокировка передней оси, что в повороте чревато сносом и аварийной ситуацией с полной потерей управляемости. Применение на задней оси также требует особого внимания – на скользких поверхностях задняя ось будет стремиться к соскальзыванию в занос. Это приятно любителям по-раллийному «мести хвостом» в поворотах, а для среднего водителя чревато полетом в кювет или (не дай Бог) во встречный автомобиль…

Простейшая полная блокировка
Некоторые умельцы пытаются заблокировать дифференциал… сварив между собой или корпусом его шестерни. Фото, кстати, с сайта американских блогеров. В результате люди получают телегу, лишенную управляемости, склонную к частым поломкам трансмиссии и попросту опасную для жизни на более-менее твердых грунтах. А в болоте такое чудо будет попросту закапываться равномерно всеми колесами.

Итак, что же делать, если хочется избавиться от пробуксовки? По степени блокирования устройства можно распределить так. Наименее «прочная», подходящая только для городских условий, – виско-муфта. Следом идут дисковые муфты различного типа. На них можно обратить внимание тем, кто выезжает за город, причем не всегда по дорогам. Для полноценного бездорожья можно порекомендовать червячные механизмы: Torsen и Quaife. Они обеспечивают довольно большую, хотя и не стопроцентную степень блокирования, но при этом дешевле полных блокировок и не требуют особого внимания.

Для экстремального бездорожья можно рекомендовать принудительные полные блокировки с любым типом привода.

Что же касается экзотических типов, то их применение очень специфично. Они потребуют серьезного усиления и переделки трансмиссии и вряд ли пригодятся рядовому пользователю. Если только вы не занимаетесь внедорожным спортом. Но это уже другая тема!

Блокировки дифференциала

Одним из составных элементов трансмиссии является дифференциал, выполняющий достаточно важную функцию. Во время движения на авто создаются разные условия для вращения колес, что может повлиять на степень нагрузки узлов трансмиссии, управляемость авто.

Вращение от коробки передач передается на главную передачу, которая перераспределяет его на приводы колес. Если бы эта передача велась напрямую, то в любых условиях ведущие колеса будут вращаться с одной и той же скоростью. На ровных участках дороги такое распределение крутящего момента и нужно. Но при вхождении в поворот колеса ведущей оси двигаются по разной траектории и проходят неодинаковый путь. Поэтому и скорость вращения колес должна изменяться в соответствии с условиями движения.

Проблема с правильным распределением крутящего момента между колесами и устраняется дифференциалом. Этот узел меняет соотношение момента в зависимости от условий, причем делает он это самостоятельно, без какого-либо вмешательства. Функционирует дифференциал за счет сопротивления, которые встречают колеса.

При равномерном движении колеса встречают одинаковое сопротивление, поэтому дифференциал распределяет момент равномерно. При вхождении же в поворот, сопротивление на колесе, идущему по внутреннему радиусу, возрастает. Повышение усилия на одном из колес приводит к тому, что дифференциал «перебрасывает» часть момента на колесо с меньшим сопротивлением. В результате колеса начинают двигаться с разной скоростью – внутреннее замедляется, а внешнее – ускоряется.

Назначение блокировки

Особенность функционирования дифференциала имеет одну негативную сторону – чем меньше сопротивление встречает колесо, тем больше вращения узел передаст на него. Выливается это в то, что попавшее на скользкую поверхность или вывешенное колесо получает 100% крутящего момента, в то время как второе колесо оси, стоящее на твердой поверхности, остается без вращения. В итоге автомобиль обездвиживается. Из-за дифференциала преодоление даже незначительного бездорожья может обернуться проблемой, авто просто станет в грязи и все.

Не стоит на легковом автомобиле выезжать на бездорожье

Если обычные легковые машины не рассчитаны на движение по бездорожью, то дифференциалы на внедорожниках не дают раскрыть их возможности в полной мере. Устраняется негативное качество дифференциала его блокировкой. Но как работает блокировка дифференциала и что она из себя вообще представляет, знают не все автолюбители.

Блокировка представляет собой специальный механизм, добавленный в конструкцию дифференциала и обеспечивающий принудительное распределение момента по колесам в определенном соотношении. То есть блокировка исключает вероятность подачи вращения только на одно колесо ведущей оси. В результате даже при попадании одного из колес на скользкую поверхность, момент будет подаваться и на второе, поэтому автомобиль сохранит возможность движения.

Конструкторами разработаны самые разные виды блокировок дифференциала. Несмотря на конструктивно отличия все они выполняют одну и ту же задачу – сохраняют распределение крутящего момента по осям в заданном соотношении.

В целом существующие блокировки делятся на три типа:

Жесткая
Частичная
Электронная

Первые два типа включают множество вариантов, отличающихся по конструктивному исполнению, но используют единый принцип работы.

Жесткая блокировка

Основная особенность жесткого типа блокировки заключается в том, что после задействования она распределяет момент между осями поровну. То есть, ведущий мост начинает работать как будто дифференциала в его конструкции вовсе нет.

Самым простым конструктивным исполнением полной блокировки является создание жесткой связи между корпусом дифференциала, закрепленного на ведомой шестерне главной передачи, и одной из полуосей. В результате такой связи дифференциал теряет возможность распределения вращения и передачи его только на одно колесо.

Простейшее конструктивное исполнение полной блокировки сводится к посадке на шлицы полуоси дополнительной муфты с механизмом управления. На этой муфте, а также на корпусе дифференциала проделаны зубья, которыми осуществляется зацепление этих элементов.

Для блокировки достаточно лишь ввести в зацепление муфту с корпусом и полуось получается жестко связанной с главной передачей.

Механическая блокировка

Полная блокировка используется как на межколесных, так и межосевых дифференциалах внедорожников и имеет исключительно принудительное ручное включение. При этом нередко этот механизм на переднем мосту не используется, чтобы не влиять на управляемость авто.

Принцип работы механизмов полной блокировки идентичен для всех вариантов, отличия заключаются лишь в конструктивном исполнении. А вот приводы их могут быть разными:

механический;
гидравлический;
пневматический;
электрический.

При этом все виды приводов выполняют одну задачу – вводят в зацепление муфту с корпусом.

Механический тип привода представлен в виде системы тяг и рычагов, гидравлический — двумя цилиндрами (главным и рабочим), соединенных между собой трубопроводной магистралью, пневматический – пневмоцилиндром с рабочей камерой, электрический – электродвигателем.

Достоинством жесткой блокировки является обеспечение высокой проходимости авто, поскольку при любых условиях колеса всегда двигаются с одной скоростью.

Но есть и недостатки:

Повышенная нагрузка на трансмиссию;
Невозможность движения по дорогам с твердым покрытием;
Не допускаются высокие скорости передвижения;
Ручное управление.

Несмотря на это многие любители полноценных внедорожников предпочитают именно этот тип блокировки.

Механизмы частичной блокировки

Частичная блокировка отличается тем, что перераспределение момента выполняется в соотношении, меняющемся от условий движения. То есть, такой механизм при потере сцепления одного из колес лишь частично его замедляет, «перебрасывая» момент на другое колесо.

Механизмы частичной блокировки могут работать как в полностью автоматическом режиме (так называемые самоблокирующиеся дифференциалы), так и с принудительным включением.

К этому типу блокировки относятся различные виды муфт:

Повышенного трения;
Вискомуфты;
Электромагнитные.

Все эти муфты построены по одному принципу. Основными их рабочими элементами являются пакеты дисков. Одна часть этого пакета жестко связана с полуосью, а вторая – с корпусом дифференциала. Диски обоих пакетов чередуются между собой.

Принцип работы рассмотрим на примере муфты повышенного трения. В таком узле фрикционные диски прижаты друг к другу с определенным усилием, в одних за счет пружин, а в других за счет нажимных колец с пружинами в центре. При движении на ровном участке фрикционные пакеты вращаются с одной скоростью, поскольку моменты по колесам распределяются равномерно. Но как только одно из колес теряет сопротивление, один фрикционный пакет начинает вращаться быстрее второго. Поскольку полуосевые шестерни конусные дополнительно возникает осевая сила смещения, которая стремится их развести. А так как диски прижаты друг к другу, возникающая сила трения «притормаживает» полуось, перебрасывая момент на второе колесо.

Дифференциал повышенного трения

В вискомуфте диски механизма не контактируют между собой, но пространство между ними заполнено специальной жидкостью, у которой при перемешивании возрастает вязкость, вплоть до полного затвердевания. Несмотря на конструктивные отличия принцип действия вискомуфты не отличается от узла повышенного трения. То есть, пока нет разницы в скоростях вращения пакетов, муфта является разблокированной. А как только один из пакетов дисков начинается крутиться быстрее, вязкость жидкости возрастает, «притормаживая» ускорившийся пакет дисков, тем самым меняется распределение момента по осям.

И виско-, и муфта повышенного трения являются самоблокирующимися. А вот электромагнитная муфта может быть, как автоматической, так и с ручным управлением. Конструктивно она схожа с узлом повышенного трения, но в ней прижатие пакетов дисков осуществляется за счет магнитов. В ручном варианте при включении блокировки в муфте создается электромагнитное поле, сжимающее пакеты между собой.

Муфта повышенного трения может устанавливаться как на межколесном, так и межосевом дифференциалах в системах постоянного полного привода. Вискомуфта из-за значительных габаритов используется только между осями, а в конструкции ведущих мостов не применяется.

Электромагнитная муфта может устанавливаться как на ведущих осях, так и в качестве межосевого дифференциала системы привода с ручным и электронным управлением, поскольку позволяет делать все колеса ведущими только при надобности.

Отдельно в качестве частичной блокировки стоит упомянуть червячные автоматические дифференциалы, ярким представителем которых являются узлы Torsen. Его особенность заключается в использовании червячных шестерен в конструкции дифференциала. В червячных передачах при определенных условиях появляется эффект «расклинивания», который и использовали при создании планетарного редуктора Torsen.

У всех механизмов частичной блокировки есть один существенный недостаток – они не способы работать длительный срок с повышенной нагрузкой. Поэтому не стоит пытаться преодолеть серьезное бездорожье с ними, поскольку это приведет к поломке узлов. Частичные блокировки по большей части устанавливаются на кроссоверы.

Электронная система

Напоследок упомянем об электронной блокировке. Она не входит в конструкцию трансмиссии, и по сути, не является механизмом. Поэтому этот вариант нередко называют «системой имитации блокировки дифференциала». Но электронная блокировка выполняет ту же функцию – замедляет колесо, потерявшее сопротивление, чтобы перебросить момент на второе колесо. И делает это система путем воздействия на тормозные механизмы.

В целом электронная блокировка является лишь функцией системы ABS. Суть работы очень проста – датчики контролируют скорость вращения ведущих колес и при обнаружении, что одно из них ускорилось, блок управления АБС задействует исполнительный механизм, чтобы притормозить колесо.

Несмотря на то, что электронная блокировка не является механизмом, ее используют все чаще.

что это такое и принцип работы? + Видео

На автомобилях с передним или задним приводом на ведущей оси устанавливается такой узел, как колесный дифференциал, механизма же его блокировки не предусмотрено по понятным причинам. Основная задача данного узла — распределение крутящего момента на колеса ведущей оси. Например на поворотах или во время езды по грунтовым дорогам колеса крутиться с одинаковой скоростью не могут.

Если же вы являетесь владельцем транспортного средства с полным приводом, то помимо колесного дифференциала на кардан устанавливают и межосевой дифференциал с механизмом блокировки. Естественно, у читателей возникает вопрос: зачем нужна блокировка, какую функцию выполняет, какие существуют виды блокировки межосевого дифференциала?

Зачем нужна блокировка межосевого дифференциала и принцип ее работы

Мы уже частично затрагивали данную тему на сайте vodi.su в статье об вязкостной муфте (вискомуфта). Если говорить простыми словами, то межосевой дифференциал необходим для повышения проходимости транспортного средства и включения полного привода.

Принцип его работы довольно прост:

когда машина едет по нормальной дороге, все тяговое усилие приходится лишь на основную тяговую ось;
вторая ось посредством отключения механизма блокировки, не входит в сцепление с трансмиссией машины, то есть в данный момент она выступает в качестве ведомой оси;
как только авто выезжает на бездорожье, где нужно, чтобы работали две оси для повышения проходимости, водитель либо принудительно включает блокировку межосевого дифференциала, либо происходит ее автоматическое подключение.

Когда блокировка включена, обе оси оказываются в жесткой сцепке и вращаются за счет передачи момента вращения на них посредством трансмиссии от двигателя транспортного средства. Так, если установлена вискомуфта, то на дорожном покрытии, где не требуется мощь обеих осей, тяговое усилие поступает лишь на передние или задние колеса. Ну, а когда выезжаете на грунтовую дорогу и начинаются пробуксовки, колеса разных мостов начинают вращаться с разной скоростью, происходит сильное перемешивание дилатантной жидкости, она затвердевает. Тем самым создается жесткая сцепка между мостами и момент вращения поровну распределяется между всеми колесами машины.

Преимущества механизма блокировки межосевого дифференциала:

существенное повышение проходимости транспортного средства в сложных условиях;
отключение полного привода автоматически или принудительно, когда в нем нет необходимости;
более экономное расходование топлива, ведь с подключенным полным приводом двигатель потребляет больше горючего для создания дополнительной тяги.

Блокировка межосевого дифференциала в зависимости от модели автомобиля включается различными способами. На более старых моделях, например УАЗ, НИВА или грузовые авто, необходимо выбрать соответствующую передачу на раздаточной коробке. Если стоит вискомуфта, блокировка происходит автоматически. Ну, а на самых совершенных на сегодняшний момент внедорожниках с муфтой Haldex блокировка контролируется электронным блоком управления. Сигналом же к ее включению является нажатие на педаль газа. Так, если вы желаете эффектно разогнаться с пробуксовкой, то блокировка сразу включится, а отключение произойдет автоматически, когда машина будет двигаться на стабильной скорости.

Разновидности механизмов блокировки межосевого дифференциала

Если говорить про принцип действия, то выделяют несколько основных групп, которые в свою очередь делятся на подгруппы:

жесткая 100-процентная блокировка;
дифференциалы с ограниченным проскальзыванием — жесткость сцепки зависит от интенсивности вращения колес разных осей;
с симметричным или ассиметричным распределением тягового усилия.

Так, вискомуфту, можно отнести к второй и третьей группам одновременно, так как в разных режимах езды может наблюдаться проскальзывание дисков, например на поворотах. Соответственно, тяговое усилие ассиметрично распределяется между осями. В наиболее же сложных условиях, когда одно из колес сильно буксует, то происходит 100-процентная блокировка за счет полного затвердевания жидкости. Если же вы ездите на УАЗ Патриот с раздаткой, то там предусмотрена жесткая блокировка.

Портал vodi.su отмечает, что при включенном полном приводе, особенно на асфальте, происходит быстрый износ резины.

Выделяют также различные конструкции блокировки межосевого дифференциала:

фрикционная муфта;
вискомуфта;
кулачковая муфта;
блокировка Torsen.

Так, фрикционы работают примерно по той же схеме, что и вискомуфта или сухое сцепление. В нормальном состоянии фрикционные диски не взаимодействуют между собой, но как только начинаются пробуксовки, происходит их зацепление. Муфта Haldex Traction является фрикционной, в ней установлено несколько дисков, которые контролируются электронным блоком управления. Минус данной конструкции — износ дисков и необходимость их замены.

Блокировка Torsen является одной из наиболее совершенных, ее устанавливают на такие авто как Audi Quattro и универсалы Allroad Quattro. Схема довольно сложная: правая и левая полуосевая шестерни с сателлитами, выходные валы. Блокировка обеспечивается за счет разных передаточных чисел и червячной передачи. В нормальных режимах стабильной езды все элементы вращаются с определенным передаточным числом. Но в случае пробуксовки сателлит начинает вращаться в обратном направлении и происходит полная блокировка полуосевой шестерни и момент вращения начинает поступать на ведомую ось. Причем распределение происходит в соотношении 72:25.

На отечественных авто — УАЗ, ГАЗ — устанавливают кулачковый дифференциал повышенного трения. Блокировка происходит за счет звездочек и сухарей, которые при пробуксовке начинают вращаться с разными скоростями, в результате чего возникает сила трения и блокируется дифференциал.

Существуют и другие разработки. Так, современные внедорожники оснащают антипробуксовочной системой TRC, в которой весь контроль осуществляется через ЭБУ. А избежать пробуксовки удается за счет автоматического подтормаживания буксующего колеса. Есть также гидравлические системы, например DPS на автомобилях Хонда, где на заднем редукторе установлены насосы, вращающиеся от карданного вала. А блокировка происходит за счет подключения пакета многодискового сцепления.

У каждой из перечисленных систем существуют свои достоинства и недостатки. Нужно понимать, что езда с включенным полным приводом приводит к скорейшему износу шин, трансмиссии и двигателя. Поэтому полный привод используют лишь там, где он действительно нужен.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Блокировка межосевого дифференциала что это такое

В современных автомобилях есть немало узлов и агрегатов, которые имеются во всех моделях всех марок. Одним из них является дифференциал. Он необходим для того, чтобы обеспечить разную угловую скорость колес, расположенных при повороте на внешнем и на внутреннем его радиусе. У полноприводных автомобилей есть еще межосевой дифференциал, который в большинстве случаев оснащен блокировкой.

В данной статье мы расскажем о том, что такое межосевой дифференциал, для чего нужна блокировка межосевого дифференциала и каких основных типов она бывает.

Что такое межосевой дифференциал

В любом автомобиле есть как минимум один дифференциал. Такое устройство делит крутящий момент, поступающий в него с входного вала, между полуосями передающими его на каждое из ведущих колес. Полноприводный автомобиль (то есть имеющий четыре ведущих колеса) оснащается как минимум двумя дифференциалами, по одному на каждую пару. В большинстве случаев на них устанавливается еще один, межосевой, который имеет возможность блокирования.

Необходимость использования межосевого дифференциала на автомобилях с полным приводом вызвана тем, что им приходится передвигаться в достаточно сложных условиях, часто по неровной местности. В таких случаях на разные оси автомобиля создается разное давление и поэтому необходимо производить распределение между ними крутящего момента.

Для чего нужна блокировка межосевого дифференциала

Следует заметить, что у любого дифференциала (в том числе и межосевого) наряду с его главным достоинством, состоящим в обеспечении разделения крутящего момента, есть и один существенный недостаток. Он является прямым следствием преимущества и заключается в том, что если колеса одной из осей начинают буксовать, то именно на них дифференциалом передается больший крутящий момент. Это существенно понижает проходимость автомобиля, что совершенно недопустимо для внедорожников. По этой причине практически все межосевые дифференциалы, устанавливаемые на них, оснащаются функцией блокировки.

Когда она включена, то на обе оси автомобиля передается одинаковый крутящий момент. Благодаря этому на те колеса, которые не пробуксовывают, транслируется такое же усилие, что и на пробуксовывающие. Это необходимо для того, чтобы машина могла миновать «скользкое место».

Читайте также: Кроссовер — что это такое.

Разновидности блокировок межосевого дифференциала

В современных внедорожниках реализовывается два типа блокировки межосевого дифференциала: ручная и автоматическая. Оба они предполагают или полное, или частичное выключение узла. Чаще на автомобилях повышенной проходимости устанавливаются автоматические блокировки межосевых дифференциалов. Существует три их основных разновидности:

Блокировка с вискомуфтой;
Блокировка типа Torsen;
Блокировка с фрикционной муфтой.

Каждый из этих видов блокировки имеет свои конструктивные особенности и преимущества.

Блокировка с вискомуфтой

Такая разновидность блокировки межосевого дифференциала является на сегодняшний день наиболее распространенной. Она построена по симметричной планетарной схеме, в основе которой лежит взаимодействие между собой конических шестерен. Одним из важнейших элементов ее конструкции является наполненная масляной воздушно-силиконовой смесью герметично закрытая полость. Она связана с полуосями посредством двух отдельных пакетов дисков.

Если полноприводный автомобиль едет с постоянной скоростью по ровной поверхности, то межосевой дифференциал, снабженный такой системой блокировки, транслирует крутящий момент на переднюю и заднюю ведущие оси в соотношении 50% на 50%. В том случае, если вращение одного из пакетов дисков ускоряется, то за счет повышения давления в герметичной полости вискомуфта начинает блокировать (то есть тормозить) соответствующий пакет. Благодаря этому угловые скорости выравниваются, и, по сути дела, происходит блокировка межосевого дифференциала.

Основными достоинствами такой системы являются простота ее конструкции и невысокая стоимость. Именно эти факторы обусловили широкое распространение вискомуфт в системах блокировок межосевых дифференциалов современных внедорожников. Что касается недостатков такой конструкции, то к ним следует отнести неполное автоматическое блокирование, а также риск перегрева в том случае, если она работает в течение длительного периода времени. Дело в том, что значительная часть передаваемой ей кинетической энергии вращения преобразовывается в энергию тепловую.

Блокировка типа Torsen

Она состоит из таких основных элементов, как корпус, левая и правая полуосевые шестерни, их сателлиты и выходные валы. Специалисты в области автомобилестроения считают, что конструкция блокировки межосевого дифференциала этого типа является на сегодняшний день наиболее эффективной и совершенной.

Основу этого механизма блокировки составляют две пары червячных колес, в каждой из которых есть ведущее и ведомое (они называются полуосевыми и сателлитами). Функционирование этой системы основывается на некоторых особенностях, которые имеют шестерни такого типа. Если все колеса автомобиля имеют одинаковое сцепление с поверхностью, то дифференциал работает в штатном режиме. Как только одно из них начинает по тем или иным причинам вращаться быстрее остальных, то сателлит, связанный с ним, пытается начать вращение в обратную сторону. Вследствие этого происходит перегрузка червячной шестерни, а выходные валы блокируются. «Высвободившийся» крутящий момент переходит на другую ось, в результате чего его значения уравниваются.

Важнейшими преимуществами блокировки межосевого дифференциала типа Torsen являются очень высокая скорость срабатывания и широкий диапазон значений переброски вращающего момента с оси на ось. Кроме того, такая блокировка не перегружает тормозную систему автомобиля. Основным недостатком такой конструкции ее сложность.

Блокировка с фрикционной муфтой

Главной отличительной особенностью такой системы является то, что она предполагает возможность как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала. Конструктивно она очень похожа на системы с вискомуфтой, только вместо последней в ней установлены фрикционные диски.

При плавном движении автомобиля угловые скорости между его ведущими осями распределяются равномерно. Если одна из полуосей ускоряется, то фрикционные диски сближаются, сила трения между ними увеличивается, в результате чего происходит притормаживание полуоси.

Системы блокировки межосевых дифференциалов, устроенные на основе фрикционных муфт, на серийных автомобилях практически не применяются. Она достаточно сложна по своей конструкции, к тому же имеет невысокий ресурс из-за того, что рабочие элементы (фрикционные диски) быстро изнашиваются. Кроме того, устройства блокировки с фрикционными муфтами требуют частого обслуживания.

Читайте также: Что такое паркетник и чем он отличается от внедорожника.

Видео на тему

Зачем нужна блокировка межосевого дифференциала и принцип ее работы

Принцип его работы довольно прост:

когда машина едет по нормальной дороге, все тяговое усилие приходится лишь на основную тяговую ось;
вторая ось посредством отключения механизма блокировки, не входит в сцепление с трансмиссией машины, то есть в данный момент она выступает в качестве ведомой оси;
как только авто выезжает на бездорожье, где нужно, чтобы работали две оси для повышения проходимости, водитель либо принудительно включает блокировку межосевого дифференциала, либо происходит ее автоматическое подключение.

Преимущества механизма блокировки межосевого дифференциала:

существенное повышение проходимости транспортного средства в сложных условиях;
отключение полного привода автоматически или принудительно, когда в нем нет необходимости;
более экономное расходование топлива, ведь с подключенным полным приводом двигатель потребляет больше горючего для создания дополнительной тяги.

Разновидности механизмов блокировки межосевого дифференциала

жесткая 100-процентная блокировка;
дифференциалы с ограниченным проскальзыванием — жесткость сцепки зависит от интенсивности вращения колес разных осей;
с симметричным или ассиметричным распределением тягового усилия.

Портал vodi.su отмечает, что при включенном полном приводе, особенно на асфальте, происходит быстрый износ резины.

Выделяют также различные конструкции блокировки межосевого дифференциала:

фрикционная муфта;
вискомуфта;
кулачковая муфта;
блокировка Torsen.

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

Почему для этого нужен дифференциал ? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой). При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

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

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

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

Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «проскальзыванием» (одной полуоси относительно другой).

Управление работой дифференциалов при помощи электронных систем контроля тормозных усилий (Traction Control и т. п.)

Что такое шкафчик различий

Что такое Diff Locker?

Блокировка дифференциала (или блокиратор дифференциала) может существенно повлиять на характеристики вашего 4wd в определенных ситуациях. Вы зайдете на любой форум и увидите бесчисленное количество тем по этой теме.

Известный также как блокировка дифференциала или блокиратор дифференциала, это модификация стандартного автомобильного дифференциала. Его цель — ограничить каждое из двух колес на оси одинаковой скоростью вращения независимо от силы тяги, доступной для каждого колеса.

Хотя разблокированный дифференциал является фантастической особенностью транспортного средства, движущегося по твердым поверхностям, таким как дороги, в некоторых ситуациях он может вызвать серьезные проблемы, в которых могут оказаться полноправные водители. Продолжайте читать, чтобы узнать, правильно ли вкладывать деньги в шкафчик дифференциала. вещь для вас.

Как работает дифференциал

Итак, чтобы понять, как они работают, в первую очередь важно понять, как работает дифференциал и какова его цель. Посмотрите это видео о том, как работает дифференциал.

Дифференциал имеет три рабочих места:

Направить мощность двигателя на колеса
Действует в качестве последнего понижающего редуктора в транспортном средстве, снижая скорость вращения трансмиссии в последний раз, прежде чем она ударится о колеса
Для передачи мощности на колеса, позволяя им вращаться с разной скоростью (именно этот дифференциал получил свое название).

Ключевым моментом, который актуален с точки зрения 4wd, является последний пункт.Именно дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью. Кроме того, дифференциал направляет мощность на колесо, которое легче всего вращать. Такова природа дифференциала.

Как работает Diff Locker

Мы рассмотрим более подробно ниже, но в основном шкафчик дифференциала заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью независимо от тяги. В приведенной выше ситуации 1, когда колеса пытаются оторваться от земли, заблокированный дифференциал заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью.Колеса на земле продолжают вести машину вперед и по скале / гребню. Автомобиль способен легко и плавно преодолевать препятствия. Аналогичным образом, в ситуации 2, вместо того, чтобы транспортное средство увязло с двумя вращающимися колесами, колеса с тяговым усилием продолжают вращаться и вести транспортное средство вперед.

Когда бы вы использовали блокировку различий

Полноприводной водитель обнаружит, что в ряде ситуаций использование стандартного открытого дифференциала будет проблематичным.

Тяжелая артикуляция или «Flex» — Вероятно, это наиболее распространенная ситуация, в которой 4wd может оказаться в ситуации, когда шкафчик дифференциала пригодится. В этой ситуации подвеска автомобиля выдвигается до предела. Например, когда левое переднее колесо едет по гребню, а правое заднее колесо наезжает на большой камень. Как вы понимаете, это приведет к тому, что правое переднее колесо и левое заднее колесо попытаются оторваться от земли. Когда они поднимаются, они теряют сцепление с дорогой.

Колеса на земле будут иметь большее сопротивление, и поэтому мощность будет направлена на колеса, которые поднимаются вверх. Приводит к пробуксовке колес и потере импульса движения. 4х4 застрял. Чтобы преодолеть препятствие, большинству владельцев внедорожников потребуется разбег. Это приводит к ущербу для окружающей среды и потенциальному повреждению автомобиля.

Несоответствующее сцепление — Еще одна распространенная ситуация, когда 4 × 4 может найти удобный ящик дифференциала, — это ситуация, когда одна сторона транспортного средства имеет надежное сцепление с дорогой, а другая — нет.Например, если транспортное средство движется по колее, где одна колея сухая, а другая находится под водой. Сухая сторона будет иметь большее сцепление с дорогой, чем мокрая или мутная. Колеса с большим сцеплением будут сопротивляться, и мощность будет направляться на колеса в грязной колее. Результат: колесо пробуксовывает и застревает 4 × 4.

Хороший пример работы шкафчика дифференциала закончился на канале YouTube 4 Wheeling In WA

4х4 дифференциала

Транспортные средства без 4 × 4 имеют только один дифференциал.Однако в автомобилях с колесной формулой 4 × 4 может быть до 3.

3 дифференциала

Итак, что делают эти дифференциалы? Почему их 3? Что ж, два, которые расположены между колесами, служат аналогичным целям, но одно спереди, а другое сзади. Они позволяют колесам вращаться с разной скоростью. Центральный дифференциал позволяет передним и задним колесам вращаться с разной скоростью. Почему это важно? B , потому что при прохождении поворотов передние колеса будут двигаться дальше, чем задние, и, следовательно, им также необходимо будет вращаться с разной скоростью.

Таким образом, в то время как блокировка переднего и / или заднего дифференциалов заставляет колеса одной оси вращаться вместе, блокировка центрального дифференциала будет направлять одинаковую мощность как на переднюю, так и на заднюю оси.

Различные типы блокировок дифференциалов

Существует два основных типа блокировки дифференциалов.

Автоматические блокираторы дифференциалов обнаруживают потерю тяги и автоматически блокируются. Он снова разблокируется, когда обнаружит, что сцепление восстановлено.Интересно, что некоторые автоматические шкафчики работают, постоянно блокируя дифференциал и разблокируя его только тогда, когда требуется, чтобы одно колесо вращалось быстрее оси. Эти типы рундуков не позволят колесу вращаться медленнее, чем ось и приводной механизм. Примером автоматической блокировки (или разблокировки) дифференциала является хорошо известный Detroit Locker.

Ручные блокираторы дифференциала позволяют водителю транспортного средства выбирать, когда дифференциал заблокирован, а когда разблокирован. Когда дифференциал разблокирован, он обеспечивает полную управляемость, как при обычном открытом дифференциале, но дает водителю возможность выбирать, когда требуется дополнительное тяговое усилие.Дифференциал можно заблокировать с помощью переключателя или рычага с сиденья водителя. Примерами ручных шкафчиков являются ABR AirLocker, который работает со сжатым воздухом, Eaton ELocker, который использует электромагнит, и Ox-Locker, который использует механический механизм с тросовым приводом для блокировки дифференциала.

Банкноты

Здесь важно отметить несколько моментов.

При заблокированных дифференциалах и вращении всех колес с одинаковой скоростью автомобиль будет двигаться прямо, даже когда вы поворачиваете рулевое колесо.Особенно это происходит, когда передний дифференциал заблокирован. Так что будьте осторожны.

С заблокированными дифференциалами важно не ездить по поверхности, на которой колеса не могут немного проскальзывать. На таких поверхностях, как твердые камни или дороги с твердым покрытием, шины будут заедать. При повороте все колеса захотят вращаться с разной скоростью. Однако с заблокированными дифференциалами это будет невозможно. По мере того, как вы продолжаете поворот, на трансмиссию вашего автомобиля будет оказываться невероятная нагрузка, что в конечном итоге приведет к поломке.Это называется заводской. Так что убедитесь, что вы разблокировали свои дифференциалы и вышли из 4wd, прежде чем попадете в черный верх.

Что такое блокировка дифференциала на автомобилях 4X4?

Опубликовано в Безопасное вождение, Безопасность

Вы видели это на автомобилях Toyota или 4X4?

Блокируемый дифференциал (или блокиратор дифференциала) может существенно повлиять на характеристики вашего 4wd в определенных ситуациях.Известный также как блокировка дифференциала или блокиратор дифференциала, он представляет собой модификацию стандартного дифференциала. Его цель — ограничить каждое из двух колес на оси одинаковой скоростью вращения независимо от тяги, доступной для каждого колеса. Хотя разблокированный дифференциал является фантастической особенностью автомобиля, движущегося по твердым поверхностям, таким как дороги с твердым покрытием, он может вызвать серьезные проблемы в некоторых ситуациях, в которых могут оказаться водители полноприводных автомобилей.

Как работает Diff Locker

Итак Чтобы понять, как они работают, в первую очередь важно понять, как работает дифференциал и каково его предназначение.

Дифференциал выполняет три функции:

Направлять мощность двигателя на колеса
Действовать в качестве конечного редуктора в транспортном средстве, уменьшая скорость вращения трансмиссии в последний раз, прежде чем она ударится по колесам
Чтобы передавать мощность на колеса, позволяя им вращаться с разными скоростями (это тот, который получил название дифференциала).

Ключевым моментом, который имеет значение с точки зрения 4wd, является последний пункт. Именно дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью.Кроме того, дифференциал направляет мощность на колесо, которое легче всего вращать. Такова природа дифференциала. Узнайте больше о курсе восстановления 4X4

Последствия для бездорожья

Оператор с полным приводом обнаружит, что в ряде ситуаций использование стандартного дифференциала будет проблематичным.

Тяжелая артикуляция — это, вероятно, самая распространенная ситуация, в которой 4wd может оказаться в ситуации, когда шкафчик дифференциала пригодится.В этой ситуации подвеска автомобиля выдвигается до предела. Например, когда левое переднее колесо едет по гребню, а правое заднее колесо наезжает на большой камень. Как вы понимаете, это приведет к тому, что правое переднее колесо и левое заднее колесо попытаются оторваться от земли. Таким образом, когда они поднимаются, они теряют сцепление с дорогой. Колеса на земле будут иметь большее сопротивление, и поэтому мощность будет направлена на колеса, которые поднимаются вверх. В результате пробуксовка колес и потеря инерции, 4 × 4 застрял.Чтобы преодолеть препятствие, большинство владельцев 4 × 4 будут разбегаться, это может привести к повреждению автомобиля. Узнайте больше об обучении 4WD

Другая распространенная ситуация, когда полноприводный автомобиль может найти удобный ящик дифференциала, — это ситуация, когда одна сторона транспортного средства имеет надежное сцепление с дорогой, а другая — нет. Например, если транспортное средство движется по колее, где одна колея сухая, а другая находится под водой. Сухая сторона будет иметь большее сцепление, чем мокрая или грязная. Колеса с большим сцеплением будут сопротивляться, и мощность будет направлена на колеса на грязной стороне, что приведет к пробуксовке колес и увязке колес с колесной формулой 4 × 4.

Блокировка дифференциалов

Блокировка дифференциала заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью независимо от тяги. В таких ситуациях, как когда колеса пытаются оторваться от земли, заблокированный дифференциал заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью. Колеса на земле продолжают вести машину вперед и по скале / гребню. Автомобиль способен легко и плавно преодолевать препятствия. Точно так же в таких ситуациях, как увязание транспортного средства с пробуксовкой двух колес, колеса с тяговым усилием продолжают вращаться и вести транспортное средство вперед.

Важно, иначе вы можете сломать свой красивый 4WD

При заблокированном дифференциале важно не ездить по поверхностям, которые не позволяют колесам немного проскальзывать. На таких поверхностях, как твердые камни, асфальтированные дороги или дороги с твердым покрытием, шины будут заедать. Когда вы поворачиваете, все колеса будут хотеть вращаться с разной скоростью, однако с заблокированным дифференциалом это будет невозможно. По мере того, как вы продолжаете движение в повороте, на трансмиссию вашего автомобиля будет оказываться невероятная нагрузка, что в конечном итоге приведет к поломке.Это называется «накрутить». Так что убедитесь, что вы разблокировали свои дифференциалы, прежде чем попасть в черный топ. Если ваш автомобиль не переключается обратно на 2-х колесный привод, попробуйте повернуть автомобиль задним ходом на 20 м, это может помочь устранить «завихрение».

Если вы водите Toyota, у вас может быть блокировка центрального дифференциала

Что именно делает блокировка дифференциала?

ИЗОБРАЖЕНИЕ от Violago

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

Прежде чем идти дальше, позвольте сказать, что шкафчики используются только в очень экстремальных условиях. Их нельзя использовать на дорогах, и их неправильное использование может 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

Оставить комментарий

Автомарк | Что такое блокировка дифференциала?

Дифф-замки: что это такое и как ими пользоваться?

Если у вас есть Hilux 4×2 или Prado, или кто-то из других представителей линейки Toyota 4×4 и bakkie, у вас, вероятно, есть небольшая кнопка на приборной панели, которая активирует блокировку дифференциала.Но что такое блокировка дифференциала?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам сначала нужно убедиться, что вы понимаете, что такое дифференциал. На каждой оси по два колеса. Когда транспортное средство движется по прямой, колеса вращаются с одинаковой скоростью, но когда транспортное средство движется за угол, два колеса поворачиваются с разной скоростью, потому что они проходят разные расстояния. Чтобы это произошло без повреждения шин или транспортного средства, между двумя колесами установлен дифференциал, который позволяет им вращаться с разной скоростью.

Дифференциалы передают мощность на колесо, которое легче всего поворачивать, что хорошо работает на гудроне. Но на бездорожье это проблема, потому что колесо, которое легче всего поворачивается, имеет наименьшее сцепление (оно может крутиться в грязи или даже висеть в воздухе).

Для решения этой проблемы используются блокировки дифференциалов или блокировка дифференциалов. Как следует из названия, блокировка дифференциала блокирует ось, так что оба колеса вращаются с одинаковой скоростью.

Вот пример того, когда это полезно: вы едете по грязи, и одно колесо начинает вращаться в глубокой грязи, а другое колесо стоит на твердой поверхности.Без блокировки дифференциала вся мощность оси уйдет на бесполезную прялку. Если вы включите блокировку дифференциала, каждое колесо получит одинаковое количество мощности, и поэтому колесо на твердой земле будет вращаться и толкать автомобиль вперед.

До сих пор мы обсуждали блокировку дифференциала на оси (обычно это задний мост, хотя, например, серия Land Cruiser 70 также имеет блокировку дифференциала на передней оси), но есть также автомобили Toyota, оснащенные центральным дифференциалом. -блокировка, как у моделей Land Cruiser. Центральная блокировка дифференциала обеспечивает равномерное распределение мощности между передней и задней осями.

Когда задействовать блокировку заднего дифференциала

Когда земля в колее, и одно колесо может оторваться от земли.
Вы едете на низкой скорости, и одно или несколько колес, вероятно, потеряют сцепление с дорогой, например, на грязных участках.

Когда НЕ задействовать блокировку заднего дифференциала

На гудроне или любой другой поверхности с хорошим сцеплением.
Когда нужно круто крутить — дифференциалы увеличивают кружок настройки.
Любые условия, в которых вы будете быстро ездить, например, песок.

Предупреждение!

Не включайте блокировку дифференциала на асфальтированной дороге или любой другой поверхности с очень хорошим сцеплением, так как это может повредить дифференциал. Чтобы этого избежать, хорошей привычкой будет использовать блокировку дифференциала только тогда, когда она вам нужна, и отключать ее, как только она вам больше не нужна. Когда включена блокировка дифференциала, на приборной панели загорается свет, чтобы убедиться, что вы случайно не активируете блокировку дифференциала.

Блокировки дифференциала 4х4 Руководство покупателя

ЕСЛИ У ВАС есть склонность к опасным трассам, от которых большинство населения избегает, тогда вам нужно будет гарантировать, что привод эффективно передается на все четыре колеса. Единственный способ обеспечить это — пара переднего и заднего дифференциалов с блокировкой.

При движении по бездорожью дифференциал всегда передает крутящий момент на колесо с наименьшим сопротивлением; поэтому, если 4×4 теряет сцепление с дорогой (в воздухе, застревает в грязи и т. д.)) колесо с наименьшим сцеплением будет вращаться неэффективно.

Блокировка дифференциалов предотвращает это, передавая одинаковый привод на оба колеса на оси, независимо от рельефа или сцепления, поэтому с блокировками переднего и заднего дифференциалов (выбираемыми или автоматическими) вы сможете проползти через большинство препятствий с небольшим количеством препятствий или без них. пробуксовка.

«Запирающиеся шкафчики — отличное вложение, поскольку они значительно улучшают возможности транспортного средства, давая владельцу возможность блокировать или разблокировать дифференциалы по мере необходимости и захватывать 100 процентов доступного крутящего момента и равномерно распределять его на оба конца оси», Об этом нам сообщил инженер-конструктор Harrop Себастьян Чивитарезе.«Это позволяет водителю сохранять инерцию на бездорожье и безопасно перемещаться по пересеченной местности, не теряя сцепления с дорогой. Это одинаково полезно для обычного туриста или при буксировке по скользкой поверхности, такой как лодочные аппарели.

«В конечном итоге шкафчики уменьшают потерю сцепления с дорогой», — сказал он.

Под замком

РАСПРОСТРАНЕННОЕ заблуждение многих экспертов по полноприводным автомобилям состоит в том, что при переключении транспортного средства в режим «4WD» мощность будет постоянно передаваться на все четыре колеса. Однако в определенных сценариях стандартное транспортное средство с открытыми дифференциалами будет передавать привод только тому колесу, которое легче всего вращать на любой заданной оси, будь то колесо в грязи или в воздухе.

«Шкафчик позволяет использовать полный привод на оба колеса, даже если одно из них находится в отрыве от земли», — сказал переводчик запчастей Terrain Tamer Чарли Данбар. «Итак, когда колесо приземляется, у вас уже есть движение, позволяющее набрать сцепление и выбраться из плохого места».

Марк Бергер, менеджер по маркетингу бренда

ARB, добавил: «С блокировкой дифференциала вы можете заблокировать дифференциал, чтобы он не вращал левое и правое колесо оси независимо друг от друга, заставляя оба колеса вращаться с одинаковой скоростью независимо от какое колесо имеет сцепление, а какое нет.”

Установка набора шкафчиков дифференциала и возможность блокировать и разблокировать дифференциалы при необходимости экспоненциально увеличивает внедорожные возможности автомобиля, при этом 100 процентов доступного крутящего момента могут равномерно распределяться на оба конца оси.

Как пояснил Джастин Хеттрик, менеджер по подвеске и трансмиссии TJM, шкафчик дифференциала обеспечивает мгновенное сцепление с дорогой: «Внедорожные качества почти любого полноприводного автомобиля увеличиваются вдвое. Шкафчик может быть устройством, которое заставит вас путешествовать по местности, о которой вы никогда не думали, что сможете.”

Межосевое расстояние

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ дифференциал, как следует из названия, располагается — в полноприводных и постоянных полноприводных моделях, таких как популярный универсал серии LandCruiser 200 — между передним и задним дифференциалом. Однако, в отличие от переднего и заднего дифференциалов, центральный дифференциал будет распределять мощность 50/50 спереди назад, а не из стороны в сторону каждой оси.

Блокировка центрального дифференциала необходима для обеспечения привода как на переднюю, так и на заднюю оси; Тем не менее, передние и задние дифференциалы по-прежнему необходимы для равномерного распределения привода из стороны в сторону.

«Транспортные средства с центральным дифференциалом (и без рундуков) могут передавать привод на любое из четырех колес транспортного средства, но мощность по-прежнему будет передаваться только на одно колесо, и это будет колесо с наименьшим сцеплением», — пояснил Бергер.

Передняя и задняя?

Выбор переднего или заднего рундуков в конечном итоге зависит от типа транспортного средства и уже установленного оборудования. Например, некоторые автомобили имеют заводской дифференциал повышенного трения (LSD), и поэтому может быть разумным решением выбрать шкафчик спереди и оставить задний без изменений.Для автомобилей с открытыми дифференциалами задний рундук является гораздо более популярным выбором, так как он больше подходит для различных ситуаций на бездорожье.

«Если автомобиль имеет только открытые дифференциалы, мы обычно рекомендуем задний, который будет более эффективным при подъеме на бездорожье», — сказал Себастьян Чивитарезе. «Если в автомобиле установлен заводской LSD сзади, гораздо лучшим решением будет установить ELocker спереди и оставить LSD сзади».

По словам Марка Бергера, задние рундуки дадут вам максимальную отдачу, так как задняя подвеска будет больше прогибаться и оставаться в контакте с землей, сохраняя этот важнейший импульс.Однако передние шкафчики не лишены своих преимуществ, как объяснил Бергер: «Передний шкафчик идеально подходит для подъема на холмы или вытаскивания вас через последнюю часть болота или через выступ скалы. Но передние шкафчики также могут ограничить вашу управляемость, когда вес превышает переднюю ось (т. Е. Ровная земля и спуск), поэтому вы должны быть осторожны при их использовании ».

Третий и более эффективный вариант — установка рундуков как на передний, так и на задний дифференциалы.

«Почему мы не можем просто взять и то, и другое?» — спросил Бергер.«Блокиратор на одной оси улучшит ваш полный привод с 50% до 75%, а установка блокировок на обоих дифференциалах обеспечит вам 100% -ный привод».

Зачем нужны качественные шкафчики?

РАССМОТРЕНИЕ шкафчика — важный инструмент для тех, кто ищет удаленные, труднодоступные кемпинги, важно не «удешевить» и приобрести нестандартный блок, который заставит вас пожелать, чтобы вы отделили больше монет в пользу уважаемого бренда. . Пройдите по Интернету, и вы быстро найдете множество продуктов с сомнительных веб-сайтов, но проведите исследование, и вы обнаружите, что покупка у известной, уважаемой компании имеет чертовски больший смысл.

«Шкафчик — это не тот компонент, на котором вы хотите сэкономить и довольствоваться более низким брендом или качеством», — сказал Себастьян Чивитарезе. «Если что-то пойдет не так на трассе, вы можете остаться в затруднительном положении.

«Стоимость извлечения дифференциала и устранения проблем быстро превысит первоначальные вложения в покупку высококачественного шкафчика».

Марк Бергер из

ARB не может с этим согласиться: «В конце концов, шкафчик является важным механическим компонентом трансмиссии вашего автомобиля, и поэтому он будет хорошо служить владельцам 4WD, чтобы они уважали автомобиль, на который они полагаются. безопасно и надежно доставить их туда, куда они собираются, и обратно.

«Как технический и механический компонент, демонтаж и установка могут быть как дорогостоящими, так и трудоемкими, поэтому стоит приобрести продукт, который с большей вероятностью прослужит дольше и будет поддерживаться производителем и установщиком.

«Качественные, проверенные производители придерживаются высоких отраслевых стандартов, и тысячи клиентов по всему миру должны заботиться о них, верят им, что они поддержат их продукт и своих клиентов».
Как всегда, проверенные бренды будут предлагать многолетнюю гарантию: например, TJM и ARB предлагают пятилетнюю гарантию на свои соответствующие Pro Locker и Air Locker, а Harrop и Terrain Tamer предлагают трехлетнюю гарантию на ELocker.

«Нестандартные шкафчики просто не сделаны из тех же высококачественных материалов, они не прошли те же исследования, разработки и разработки, и не прошли те же испытания, чтобы создать качественный конечный продукт», — объяснил Чарли Данбар. . «Поломка некачественных шкафчиков — это обычное дело, и, конечно же, они могут стать причиной поломки других частей».

Выбор v Автоматический шкафчик

Control — это основное различие между автоматическим шкафчиком и шкафчиком с возможностью выбора; у вас есть контроль с помощью выбираемого шкафчика, и у вас нет контроля с помощью автоматического шкафчика.Важно выбрать, когда блокировать и разблокировать дифференциалы, поскольку это может снизить нагрузку на компоненты трансмиссии автомобиля.

«С автоматическим запиранием дифференциалы всегда блокируются до тех пор, пока не будет приложено достаточное усилие на повороте, чтобы освободить механизм блокировки от дифференциала», — сказал Марк Бергер из ARB. «Конструкция многих автоматических шкафчиков может стать причиной интересного поведения на дороге, поскольку они блокируются и разблокируются и могут привести к ненужному износу трансмиссии и шин автомобиля».

Ограничения LSD

Для автомобилей, выставленных на продажу в демонстрационных залах, обычно используется открытый дифференциал спереди и дифференциал повышенного трения сзади.Задача дифференциала повышенного трения заключается в том, чтобы направлять мощность (или привод) от колеса с меньшим тяговым усилием и направлять ее к противоположному колесу на той же оси.

«LSD долгое время считались отличным вариантом для задней части многих полноприводных автомобилей, но у них есть свои ограничения», — сказал Бергер. «LSD работают так же, как и автоматический шкафчик, где требуется определенное усилие на повороте, чтобы ослабить сопротивление, позволяющее дифференциалу свободно вращаться и передавать привод на колесо с наименьшим сцеплением.”

LSD никогда не может быть заблокирован на 100% и имеет ограничения.

«LSD по своей конструкции построены из таких компонентов, как диски сцепления, которые подвержены износу, и, учитывая, что они приводятся в действие каждый раз, когда вы управляете автомобилем, функциональность дифференциала будет постепенно ухудшаться, становясь все менее и менее эффективной», — добавил Бергер.

Чарли Данбар из Terrain Tamer добавил: «LSD не может подавать полную мощность на колесо, которое в нем нуждается, и всегда будет отдавать часть ее колесу без тяги.”

Плюсы и минусы: шкафчики с возможностью выбора

PROS
• Снижает износ компонентов автомобиля
• Более тихая работа
• Мгновенное сцепление
• Можно включать и выключать
• Встроенный сжатый воздух (с воздушными замками)
• Может блокировать одну или обе оси независимо ( при обкатке передних и задних рундуков)

МИНУСЫ
• Дороже
• Текущее обслуживание (воздуховоды / проводка)

Плюсы и минусы: автоматические шкафчики

PROS
• Водителю не нужно блокировать / разблокировать дифференциал
• Более дешевая альтернатива
• Чисто механический (без воздуховодов или проводов)

МИНУСЫ
• Водитель не может управлять блокировками
• Шумнее, чем выбираемые рундуки
• Может влиять на ходовые качества автомобиля
• Может увеличивать износ компонентов трансмиссии и шин
• Труднее рулить до точки отсоединения

Типы шкафчиков

ЭЛокеры

ЭЛОКЕР — это шкафчик с возможностью выбора, но он отличается от шкафчиков с пневматическим приводом (TJM’s Pro Locker и ARB’s Air Locker) тем, что вместо него используется электрический магнит; который вращает пластину аппарели, чтобы зацепить стопорные штифты и стопорную пластину, которая фиксирует боковую шестерню в корпусе.При расцеплении магнит освобождается, и стопорная пластина возвращается в свое разблокированное положение с помощью возвратной пружины.

«ELockers — это довольно простая конструкция с точки зрения установки», — сказал Данбар. «Также есть преимущество в отсутствии воздуховодов для запуска или компрессора, который нужно установить или купить».

ELocker спроектирован и изготовлен в Австралии с прецизионной обработкой на станке с ЧПУ и зубчатыми колесами, изготовленными методом прецизионной ковки и термообработки.Внутренние шестерни от Eaton специально предназначены для тяжелых условий эксплуатации и обеспечивают повышенную прочность и долговечность по сравнению со стандартными шестернями.

«Запатентованные системы электронных шкафчиков с четырьмя шестернями затем производятся в Австралии и управляются вручную с помощью электромагнита, питаемого от аккумуляторной батареи транспортного средства», — добавил Данбар.

Еще одним преимуществом ELocker является то, что он не требует внешнего модуля, компрессора или шлангов; просто щелкни и забудь.Этому механизму блокировки доверяют OEM-производители во всем мире — возьмите, например, Chevy Colorado ZR2, в котором используются технологии как в переднем, так и в заднем дифференциале, что еще раз подтверждает надежность и надежность конструкции.

Шкафчик TJM Pro

TJM Pro Locker изготовлен из высокопрочного чугуна SG, а ведущие шестерни толще, чем шестерни оригинального оборудования (оригинального оборудования). Узел крышки фланца имеет дополнительную толщину, чтобы использовать более длинные болты коронного колеса, опять же для увеличения прочности.

При использовании сжатого воздуха, когда шкафчик активирован, внутреннее кольцо переключателя входит в зацепление с стопорным кольцом. Когда Pro Locker задействован, он образует прочную связь между шасси и боковыми шестернями. Дифференциал теперь заблокирован и будет передавать 50/50 привода на оба колеса по оси.

Привод уникальной конструкции работает как поршень двигателя. Вилка находится на верхней части селекторного кольца, направляя его поперек при включении или выключении. Это закаленное кольцо переключателя соединяется с стопорным кольцом через четыре металлических штыря.Закаленное стопорное кольцо распределяет силы внутри и снаружи, увеличивая его запирающую способность.

Воздушный шкаф ARB

Выбираемый Air Locker

ARB устанавливается в текущий корпус дифференциала автомобиля и заменяет все, кроме ведущей шестерни и шестерни, новыми модернизированными компонентами для дополнительной прочности.

«Основа конструкции заключается в том, что сжатый воздух подается от бортового компрессора, прижимая внутреннее стопорное кольцо к крестовине», — пояснил Марк Бергер.

Air Locker имеет четыре крестовины, которые являются компонентами, которые позволяют дифференциалу направлять привод на левое или правое колесо.

«Стопорные кольца фиксируют крестовины шестерни относительно корпуса, что предотвращает действие дифференциала и, следовательно, обеспечивает равную передачу привода на левое и правое колесо на оси», — сказал он. «Когда Air Locker выключен, давление воздуха сбрасывается, и внутренние шестерни снова могут свободно вращаться, позволяя дифференциалу выполнять свою работу.”

Существенным преимуществом ARB Air Locker является то, что его можно задействовать на любой скорости — в отличие от ELocker — поэтому водители могут щелкнуть ими в нужный момент, не останавливаясь.

Обладая более чем 35-летним опытом, компания ARB заявляет, что использует собственные высокоавтоматизированные станки с ЧПУ, которые отличаются многократным выполнением жестких допусков и прецизионной формы, которая постоянно проверяется с помощью программируемых роботизированных измерений.

Автоматические шкафчики

Такие бренды, как Lokka, производят шкафчики, не требующие ручного управления.

«Считайте Lokka альтернативным комплектом планетарных шестерен», — поясняет компания. «Когда заводские шестерни работают или двигаются, шестерни Lokka тоже. Разница в том, что шестерни Lokka запускаются из заблокированного положения, тогда как обычные шестерни вращаются свободно.

«Механизм Lokka позволяет колесу вращаться быстрее, чем скорость, с которой его вращает дифференциал (действие дифференциала), но никогда не позволяет колесу вращаться медленнее, чем скорость вращения дифференциала и двигателя (тяга).Таким образом, колесо никогда не может перестать вращаться, если его ведет двигатель, но в повороте его можно заставить действительно вращаться быстрее. В отличие от обычного дифференциала, двигатель никогда не может вести одно колесо быстрее другого ».

Для чего нужен межосевой блокируемый дифференциал? | все о блокировках дифференциалов в простейшем виде

Блокировка межосевого дифференциала дает вам возможность заблокировать переднюю и заднюю оси для равномерного распределения мощности двигателя (силы вращения и скорости вращения) между передними и задними колесами.

Рекламные объявления

Это может вас немного запутать. Но не волнуйтесь. Я объясню в простейшей форме, почему эти вещи важны и когда их использовать. В этом руководстве я собираюсь рассказать об общем механизме, чтобы все было простым и понятным.

Рекламные объявления

Существуют усовершенствованные технологии, разработанные различными производителями транспортных средств на основе этих общих механизмов. Понимание основных принципов — самый важный шаг на пути изучения передовых концепций.Итак, начнем с основ.

Для чего нужен нормальный задний дифференциал?

Представьте машину, едущую прямо по шоссе. Если все колеса вращаются прямо, скорость вращения всех 4 колес одинакова.

Но когда он входит в поворот (поворот), все меняется. 4 колеса проходят 4 разных пути. Вы можете увидеть это на видео ниже.

Что это значит? Это означает, что 4 колеса проходят 4 немного разных расстояния за единицу времени.Просто это означает, что скорость вращения колес разная.

Рекламные объявления

Возьмем только задние 2 колеса. Колесо на внутренней стороне (около центра дуги) изгиба должно вращаться медленнее, чем внешнее колесо. В противном случае автомобили не смогут пройти поворот.

Как эта разница в скорости колес достигается автомобилем? Благодаря дифференциалу, который находится посередине двух задних колес.

Таким образом, назначение дифференциала — при необходимости вращать два колеса с разной скоростью.

Рекламные объявления

Это осуществляется механизмом в дифференциале, который осуществляется системой шестерен и тремя валами.

Я не буду здесь подробно рассказывать о механизме. Но вы можете понять механизм из видео ниже.

Так что же такое блокировка дифференциала?

Рекламные объявления

Простая блокировка дифференциала — это своего рода блокировка, которая останавливает обычный механизм дифференциала и позволяет правому и левому колесам вращаться с одинаковой скоростью.

В чем разница между 4wd и AWD?

Чтобы просто объяснить это, я нарисовал следующую простую диаграмму.

Согласно схемам, как AWD, так и 4WD передают мощность от двигателя к блоку трансмиссии через муфту или гидротрансформатор, в зависимости от того, механическая это трансмиссия или автоматическая.

Потом бывает разница. В AWD есть межосевой дифференциал. Благодаря этой передаче мощности на передний и задний дифференциалы и через этот дифференциал на все четыре колеса.

Есть еще одна муфта между межосевым дифференциалом и задним дифференциалом для передачи большего крутящего момента в этом направлении, когда это необходимо.

Но сейчас это не так важно для нашего обсуждения.

Рекламные объявления

Но в 4wd есть раздаточная коробка. Раздаточная коробка — это блок, который делит мощность двигателя на передние и задние колеса 50/50, когда вы включаете режим полного привода.

Когда четырехколесный режим выключен, мощность двигателя 100% передается на задние колеса.

Через раздаточную коробку мощность передается на передний и задний дифференциалы, а затем на все четыре колеса.

В этом разница механизмов в системах AWD и 4WD.

Для чего нужна центральная блокировка дифференциала?

Эта центральная блокировка дифференциала выполняет ту же работу, что и обычные блокировки дифференциала.

Блокирует нормальный дифференциальный механизм и позволяет равномерно распределять мощность как на переднюю, так и на заднюю оси.

В чем важность этого? Возьмем пример.

Когда будет использоваться центральная блокировка дифференциала?

Считайте, что оба передних колеса полноприводного автомобиля застряли на снегу, а задние колеса находятся на твердом асфальте.

Если межосевой дифференциал выходит из зацепления и пытается двигаться задним ходом, устранить то, что происходит.

Рекламные объявления

Открытый межосевой дифференциал автомобилей с полным приводом всегда пытается передать мощность в колесо, которое может легко вращаться.

В этом сценарии передние дифференциалы.Он передает всю мощность на передние колеса, и передние колеса непрерывно вращаются.

Задние колеса не пробуксовывают. Автомобиль не двигается ни на дюйм.

Затем включилась блокировка межосевого дифференциала и снова попытался включить задний ход. Тогда что происходит. Разница по центру теперь заблокирована.

Чтобы мощность равномерно распределялась и передавалась как на передний, так и на задний дифференциалы.

Передние колеса все еще крутятся, но задние колеса на неровном асфальте справляются со своей задачей. Автомобиль можно вывезти из застрявшего места.

Но имейте в виду, что это всего лишь пример, объясняющий это. Но современные автомобили с полным приводом идут с компьютерными блоками и системами контроля тяги.

Им удается передать крутящий момент двигателя на колеса с наибольшим сцеплением.

В автомобилях с полным приводом

В автомобилях с полным приводом, когда вы включаете режим 4wd, он просто работает как блокировка межосевого дифференциала из раздаточной коробки.

Это означает, что, как я уже упоминал ранее, раздаточная коробка делит мощность двигателя 50/50 на переднюю и заднюю части, как в случае с полным приводом в блокировке центрального дифференциала.

Думаю, вы сейчас уловили суть.

Что важно знать при включении режима 4wd.

Теперь вы знаете, как обстоят дела. Так что представьте себе автомобиль с полным приводом, включенный в режим 4wd на шоссе. Что может случиться.

Поехали к началу. Как я уже упоминал, когда автомобиль выходит на поворот, 4 колеса крутятся с 4 разными скоростями.

Если включен 4-х колесный режим, это означает, что раздаточная коробка пытается вращать передний и задний валы с одинаковой скоростью.

Но на поворотах такого быть не может. В этом случае это приводит к повреждению раздаточной коробки, шестерен и приводных валов.

Вот почему рекомендуется включать режим 4wd только тогда, когда это необходимо, например, на бездорожье. На шоссе вы можете включить режим 4wd, если это действительно необходимо, но на несколько медленных скоростях.

Но лучший совет — не использовать их на шоссе.

Знаете ли вы, что переключение с 4hi на 4low во время движения безопасно или нет? Вы можете узнать об этом, нажав здесь.

Но теперь есть новые транспортные средства, которые могут ездить по шоссе на высокой скорости, с внесением изменений в вышеупомянутый общий механизм.

Рекламные объявления

Например, добавление системы сцепления (вязкостной муфты) между раздаточной коробкой и задним дифференциалом решает проблему. Это дает возможность при необходимости вращать переднюю и заднюю оси трансмиссии с разной скоростью.

Как вы думаете, помогает ли вам антипробуксовочная система вашего автомобиля при езде по грязи? Я написал об этом отдельную статью.

Если вам интересно, то вы можете прочитать и это. Чтобы прочитать это, нажмите здесь.

Значит, все быстро меняется. Но основные механизмы должны быть в вашем уме, чтобы понять эти вещи.

Итак, я думаю, что рассмотрел все, о чем упоминал в начале.

Если вы думаете, что эта статья может быть полезна для кого-то еще, поделитесь ею с ними. Вам просто нужно нажать кнопку «Поделиться» ниже.

Рекламные объявления

Удачи и безопасного бездорожья !!

Стоит ли блокировка заднего дифференциала?

Автомобили с задним приводом передают мощность тому колесу, которое больше всего в ней нуждается.Допустим, у вас две шины на дороге и только одна имеет сцепление с дорогой. Ваш неблокирующийся дифференциал будет передавать мощность на колесо, которое также не работает. Так стоит ли покупать задний дифференциал с блокировкой? Мне он вообще нужен?

В определенных ситуациях это идеально, например, при повороте внутреннее колесо проходит меньшее расстояние, поэтому оно вращается медленнее, а внешнее колесо — быстрее. Дифференциал делает этот процесс плавным. Но иногда нужен шкафчик.

ПОДРОБНЕЕ : НАБОР ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ ГРУЗОВИКА ЛУЧШЕ, ЧЕМ ПОДЪЕМНЫЙ КОМПЛЕКТ?

Зачем блокировать задний дифференциал?

На 4×4 или бездорожье вы можете застрять без блокировки дифференциала.Когда вы блокируете дифференциал, вы в основном выключаете его и превращаете заднюю ось в единую движущую силу. Таким образом, задняя ось вращает обе шины с одинаковой скоростью и мощностью.

Идеально для бездорожья, потому что мощность нужна везде. При движении менее чем с 4 колесами вам время от времени требуется толкать мощность везде, где ваш грузовик соприкасается с землей.

Скажите, что вы едете, и вы едете по каменистому участку, а на некоторых участках вы едете на трех колесах. Что ж, с неблокируемым дифференциалом колесо, которое находится в воздухе, будет вращаться и отбирать мощность у трех других, которые на самом деле что-то делают для вашего автомобиля.Итак, стоит ли этого блокировать задний дифференциал?

Да! Без него вы не сможете мощно проползти мимо скал, у вас просто вечеринка, крутящаяся в воздухе колесом.

Что делают шкафчики в автомобиле 4 × 4?

Блокирующийся дифференциал, блокировка дифференциала или рундук — часть стандартной трансмиссии автомобиля. На вашем грузовике 4 × 4 он останавливает работу дифференциала. Трансмиссия 4 × 4 в основном похожа на два полноприводных автомобиля, поставленных встык.

На каждой оси есть дифференциалы, каждый комплект колес получает мощность от двигателя, и каждый дифференциал распределяет мощность на колесо, которое в ней больше всего нуждается.Когда у вас есть шкафчики на обоих концах, это остановит этот демократичный подход и вместо этого заставит двигаться оба колеса одинаково без каких-либо предубеждений.

Если у вас есть рундуки на передней и задней оси, каждый из них задействует передний комплект, движущийся в унисон, и задний комплект, движущийся в унисон. Вы также можете установить дифференциал с центральной блокировкой. На автомобилях 4 × 4, где передняя и задняя части соединены, центральный дифференциал соединит их оба, чтобы получить одинаковую мощность и вращаться в унисон.

Плохо ли ехать с включенной блокировкой дифференциала?

Да! Обычное вождение по дорогам с твердым покрытием с включенной блокировкой дифференциала может вызвать серьезный стресс и поломки или необратимое повреждение трансмиссии в автомобиле.Линия движения каждой шины различна как спереди, так и сзади. Если дифференциал заблокирован, каждая шина должна будет буксовать или буксовать на дороге при каждом повороте.

Разблокированный дифференциал позволяет этому проскальзыванию быть частью нормальной работы. Если вы заблокируете его, вы просто потратите больше денег. Твой выбор.

Помогают ли шкафчики в грязи?

Да, конечно. Вождение по грязи — это беспорядок. Локеры помогут вашим шинам двигаться в унисон и обеспечат максимальное сцепление с дорогой.Правильный набор грязевых шин обеспечит наибольшую разницу, однако рундуки будут передавать мощность от двигателя к шинам наиболее эффективно.

Какой дифференциал повышенного трения лучше или блокируемый дифференциал?

Дифференциал с автоматической блокировкой может разблокироваться и позволить внутреннему колесу свободно вращаться, но только при ограничении мощности. Дифференциал повышенного трения допускает некоторое проскальзывание между двумя боковыми шестернями, это позволяет обоим колесам иметь равное сцепление с дорогой, даже если одно вращается быстрее, чем другое.

Помогает ли блокировка заднего дифференциала на снегу?

Да, задний дифференциал с блокировкой поможет на снегу, но в тяжелых условиях. Для езды по снегу идеально подходит дифференциал повышенного трения. Вы получите идеальное сцепление с дорогой, сохраняя при этом больший контроль над автомобилем при одновременном повороте и маневрировании по снегу, льду и грязи.

Вы хотите, чтобы ваши колеса вращались в унисон, чтобы получить максимальное сцепление с дорогой, а дифференциал повышенного трения будет передавать большую мощность на колеса, которые имеют наибольшее тяговое усилие.При повороте дифференциал будет скользить, поэтому ваши колеса — нет.

Вам нужен задний шкафчик?

Вам понадобится задний рундук для бездорожья. При движении по дорогам с твердым покрытием шкафчик НЕ нужен, и это может даже привести к повреждению автомобиля.

При подъеме по скалам или неровным дорогам, где вы можете ехать с оторванным от земли колесом, задний рундук будет передавать мощность на каждое колесо, чтобы вы могли получить максимальное сцепление с дорогой. Значит, вы не застрянете!

Если вы едете по тротуару, где колеса не скользят, дифференциалы автомобиля вместо этого предназначены для скольжения.Повсюду тяговое усилие вызовет нагрузку на трансмиссию и может привести к поломке дорогих компонентов.

Можно ли добавить дифференциал блокировки в свой автомобиль?

Да, конечно. Блокировка дифференциалов обычно добавляется к автомобилям, которые планируют ездить по бездорожью. Это требует приличного объема работы, так как вы будете нырять под машину и возиться с трансмиссией. Это проще некоторых модификаций, дорого и обратимо.

В зависимости от вашего уровня езды по бездорожью и от того, как часто вы хотите ходить, может потребоваться один или два шкафчика.Блокировка дифференциалов также откроет вам гораздо больше возможностей для бездорожья. Вы сможете подняться на более крутые холмы, пересеченную местность и более глубокую грязь. Для повседневного семейного тента выходного дня блокировка дифференциала может не быть приоритетом.

Разное