0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое блокировка межосевого дифференциала? Зачем и для чего она нужна

Что такое блокировка межосевого дифференциала? Зачем и для чего она нужна?

В этой статье мы попробуем рассказать всем желающим о том, что такое блокировка межосевого дифференциала. Это действие предназначено, прежде всего, для повышения проходимости автомобиля. В основном такой механизм устанавливают для заднего моста машины, и очень редко для передних мостов, потому что для этого есть весьма важные причины. Как и у большинства сложных механизмов, у этой важной системы есть свои плюсы и минусы. Об этом мы поговорим несколько позже.

Что такое блокировка межосевого дифференциала, когда её применяют, а когда очень нежелательно использование этого устройства, и многие другие особенности, рассмотрим вместе с заинтересованными лицами. Для этого в первую очередь необходимо познакомиться с конструкцией этого узла и принципом его работы.

Расположение

На автомобилях с одной ведущей осью дифференциал располагается на ведущей оси.

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

На автомобилях с подключаемым полным приводом по одному дифференциалу на каждой оси. На таких машинах не рекомендуется ездить по дорогам с плотным покрытием и с включенным полным приводом.

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

При трёх или четырёх ведущих мостах (колёсная формула 6 × 6 или 8 × 8) добавляется ещё межтележечный дифференциал.

Плюсы и минусы заваренного редуктора на бездорожье

В статье про трицикл из мотоцикла Урал я говорил, что дифференциал в жигулевском мосту заварен. Но позже туда был установлен обычный дифференциал. Разница почувствовалась сразу.

Шина "Снежок" на трицикле

Перевернутый жигулевский мост на трицикле

Итак, перечислим основные достоинства заваренного дифференциала на бездорожье:

  1. Проходимость. Что есть, то есть. Из-за отсутствия распределения крутящего момента проходимость заметно повышается. Снижается вероятность пробуксовки колеса из-за недостаточного сцепления с поверхностью, что само по себе уже ухудшает это сцепление. Подробнее про этот эффект (трение покоя и скольжения) в статье по типам полного привода (ссылка в конце этой статьи).
  2. Прямолинейность движения. С заблокированным редуктором трицикл стремится ехать прямо в любых условиях, что иногда оказывается полезно. Можно, например, тормозить поворотом руля. Но этот эффект скорее мешает, чем помогает. Подробнее чуть ниже.

На этом достоинства «электродуговой» блокировки моста заканчиваются, а недостатков у нее не меньше.

  1. Управляемость. Точнее ее отсутствие. Из-за того, что оба задних колеса постоянно вращаются с одинаковой угловой скоростью трицикл поворачивает неохотно. Особенно это мешает при резких поворотах и разворотах. Сложнее точно держать траекторию движения, а если попал в глубокую колею, то выехать из нее почти невозможно.
  2. Тяжелое управление. Вытекает из предыдущего пункта. Особенно проявляется при продолжительных поперечных кренах, когда руки просто «затекают» от постоянного напряжения на руле.
  3. Нагрузка на конструкцию. Особенно страдает подвеска, как передняя, так и задняя. Пару раз отрывало тяги заднего поста, крепление задних амортизаторов, треснула рама в районе рулевой колонки. С обычным редуктором ничего подобного не наблюдалось, даже при жесткой эксплуатации.
  4. Возможно малый срок службы заваренного дифференциала. На Урале ввиду относительно малой мощности двигателя (около 35 л.с. против 75 л.с. у жигулевского) заваренный мост исправно служил более двух лет без каких-либо проблем. Но при использовании «электродуговой» блокировки на автомобиле, да еще и по асфальту, думаю мост долго не протянет.
Читайте так же:
Какой антифриз заливать в рено степвей?

Вывод

Заметного ухудшения проходимости после установки на трицикл обычного дифференциала не наблюдалось. Даже на скользкой поверхности «гребут» обычно два колеса. Только если сцепление с поверхностью у колес заметно различается, тогда блокировки действительно не хватает. Зато управляемость заметно улучшилась, что позволило виртуозно маневрировать в сложных ситуациях. А это, как я считаю, гораздо важнее. Конечно, блокировка бы не помешала, но только автоматическая или подключаемая вручную. Но не постоянная.

Еще нужно учесть, что перечисленные плюсы и минусы заваренного моста ярко проявляются при использовании его на трицикле. Т.е. если, скажем поставить заваренный мост на автомобиль, у которого база гораздо больше, то управляемость ухудшится не так сильно. А если он еще и полноприводный, то этот эффект будет еще менее заметен. Но лучше все таки потратиться на самоблоки или принудительные блокировки, если речь идет об автомобиле, который будет использоваться не только для бездорожья, но и для повседневных поездок по городу.

Конструкционные отличия фрикционных муфт

В конструкцию фрикционной муфты входит барабан, который имеет непосредственную связь со ступицей авто, несколько фрикционных дисков трения (два и более), поршень, осуществляющий сжатие этих дисков и пружину, возвращающую поршень в исходное положение.

Между барабаном и ступицей существует жесткая связь. При этом внутри последней располагается кольцо, выполняющее функцию стопора, на котором находится тарельчатая пружина, опирающаяся на поршень. В свою очередь, ступица оборудуется специальными каналами, осуществляющими передвижение масла между поршнем и барабаном. В автомобилях легкового типа чаще всего используются дисковые фрикционные муфты, имеющие две поверхности трения, состоящие из одного диска и двух полумуфт, а многодисковую конструкцию чаще можно встретить на специализированном транспорте, в том числе, на тракторах.

Рассмотрим, как работает межосевой дифференциал с фрикционной муфтой: в момент нахождения автомобиля в обычном, плавном режиме движения, распределение угловых скоростей между осями авто происходит равномерно. Однако когда какая-либо из полуосей начинает вращаться быстрее, фрикционные диски начинают сближаться между собой, притормаживая ее при помощи возникающих сил трения.

Подобная система блокировки отличается хорошей эффективностью, однако на серийных легковых автомобилях ее можно увидеть достаточно редко. Данная тенденция объясняется сложностью конструкции и особой спецификой обслуживания фрикционных дифференциалов, а также небольшим ресурсом работоспособности, вызванным быстрым износом их составляющих.

Принцип работы межосевого дифференциала фрикционного типа применяется в муфте Haldex, выпуск которой, начиная с 1998 года, осуществляет шведская фирма с одноименным названием. В основе действия данного устройства производители использовали работу электрогидравлической связки элементов. Но, несмотря на прогрессивность и инновационный дух муфты Haldex, первые ее версии были скорее провальными, чем успешными, что вызвало необходимость проведения многочисленных доработок конструкции, причем последние разработки оказались, весьма удачными и востребованными.

Читайте так же:
Как отформатировать флешку для телевизора?

На данный момент осуществляется выпуск 5-го поколения муфты Haldex, отличающейся улучшенными характеристиками, включающими:

  • возможность управления устройством вне зависимости от режима движения;
  • способность быстрого увеличения крутящего момента с использованием упреждающего управления;
  • возможность постоянной работы задней главной передачи;
  • совместимость с различными системами управления тормозами авто, включая ABS.

Как работает электронная имитация блокировки

На основании сигналов, исходящих от датчиков скоростей колес, имитация блокировки дифференциала притормаживает буксующее колесо и увеличивает за счет этого крутящий момент другого колеса, имеющего лучшее сцепление.

Работа такой электронной системы является циклом, который в свою очередь состоит из следующих стадий:

  1. Первая стадия — увеличение давления. Как только ведущее колесо начинает буксовать, от датчиков вращения поступает сигнал, на основании которого происходит рост давления тормозной жидкости, что и приводит к торможению буксующего колеса.
  2. Вторая стадия — удержание давления. Она наступает сразу после прекращения пробуксовки ведущего колеса. В это время достигнутое давление в буксующем колесе фиксируется.
  3. Третья стадия — сброс давления. Закрывается клапан высокого давления, в результате происходит снижение давления в буксующем колесе.

Цикл может повторяться несколько раз и лишь при скоростном режиме 0 — 80 км/ч.

Типы, устройство и принцип действия межосевого дифференциала

Схемы механических трансмиссий

Схемы механических трансмиссий

В различных ТС используются межосевые дифференциалы, построенные на основе планетарных механизмов. В общем случае агрегат состоит из корпуса (обычно составленного из двух чашек), внутри которого располагается крестовина с сателлитами (коническими шестернями), соединенными с двумя полуосевыми шестернями (шестернями привода ведущих мостов). Корпус посредством фланца соединен с карданным валом, от которого весь механизм получает вращение. Шестерни посредством валов соединены с ведущими шестернями главных передач своих мостов. Вся эта конструкция может размещаться в собственном картере, установленном на картере промежуточного ведущего моста, или в корпусе раздаточной коробки.

Функционирует межосевой дифференциал следующим образом. При равномерном движении автомобиля по дороге с ровным и твердым покрытием крутящий момент от карданного вала передается на корпус дифференциала и зафиксированную в нем крестовину с сателлитами. Так как сателлиты входят в зацепление с полуосевыми шестернями, то обе они тоже приходят во вращение и передают крутящий момент к своим мостам. Если по какой-либо причине колеса одного из мостов начинают затормаживаться, связанная с данным мостом полуосевая шестерня замедляет свое вращение — сателлиты начинают катиться по этой шестерне, что приводит к ускорению вращения второй полуосевой шестерни. В результате колеса второго моста приобретают увеличенную относительно колес первого моста угловую скорость — так компенсируется разность нагрузок на оси.

Межосевые дифференциалы могут иметь некоторые конструктивные отличия и особенности работы. В первую очередь, все дифференциалы делятся на две группы по характеристикам распределения крутящего момента между двумя потоками:

  • Симметричные — распределяют момент равномерно между двумя потоками;
  • Несимметричные — распределяют момент неравномерно. Это достигается использованием полуосевых шестерен с различным количеством зубьев.
Читайте так же:
Как отключить иммобилайзер на Лада Гранта?

При этом практически все межосевые дифференциалы имеют механизм блокировки, который обеспечивает принудительную работу агрегата в режиме симметричного распределения крутящего момента. Это необходимо для преодоления сложных участков дорог, когда колеса одной оси могут отрываться от дорожного покрытия (при преодолении ям) или терять с ним сцепление (например, пробуксовывать на льду или в грязи). В таких ситуациях весь крутящий момент поступает на колеса этой оси, а колеса, имеющие нормальное сцепление с дорогой, вовсе не вращаются — автомобиль просто не может продолжать движение. Механизм блокировки принудительно распределяет крутящий момент между осями поровну, предотвращая вращение колес с разной скоростью — это позволяет преодолевать сложные участки дорог.

Блокировка может быть двух типов:

  • Ручная;
  • Автоматическая.

Конструкция межосевого дифференциала грузового автомобиля

Конструкция межосевого дифференциала грузового автомобиля

В первом случае дифференциал блокируется водителем с помощью специального механизма, во втором случае агрегат самоблокируется при наступлении определенных условий, о которых сказано ниже.

Механизм блокировки с ручным управлением обычно выполняется в виде зубчатой муфты, которая располагается на зубцах одного из валов, и может входить в зацепление с корпусом агрегата (с одной из его чаш). При перемещении муфта жестко соединяет вал и корпус дифференциала — в этом случае данные детали вращаются с одинаковой скоростью, и каждая из осей получает половину общего крутящего момента. Управление блокирующим механизмом в грузовых автомобилях чаще всего имеет пневматический привод: зубчатая муфта перемещается с помощью вилки, управляемой штоком встроенной в картер дифференциала пневматической камеры. Подача воздуха на камеру осуществляется специальным краном, управляемым соответствующим переключателем в кабине автомобиля. Во внедорожниках и другой технике без пневмосистемы управление механизмом блокировки может быть механическим (с помощью системы рычагов и тросов) или электромеханическим (с помощью электромотора).

Самоблокирующиеся дифференциалы могут иметь механизмы блокировки, отслеживающие разность крутящих моментов или разность угловых скоростей осей привода ведущих мостов. В качестве таких механизмов могут использоваться вязкостные, фрикционные или кулачковые муфты, а также дополнительные планетарные или червячные механизмы (в дифференциалах типа Torsen) и различные вспомогательные элементы. Все эти устройства допускают некоторую разность крутящих моментов на мостах, при превышении которой они блокируются. Рассматривать устройство и работу самоблокирующихся дифференциалов здесь мы не будем — сегодня существует множество реализаций данных механизмов, подробнее о них можно узнать в соответствующих источниках.

Что такое дифференциал и принцип работы механизма

Своим названием дифференциал обозначает разницу, то есть, это механизм, предназначенный для того, чтобы распределять вращающий момент между колесами авто. Присутствие дифференциала обязательно для всех автомобилей. Заднеприводные семерки также имеют дифференциал, но для чего он нужен, и зачем надо ставить блокировку, рассмотрим далее.

Принцип работы механизма

Любой автомобиль не может двигаться постоянно в прямолинейном направлении, так как надо разворачиваться, маневрировать и двигаться в необходимом направлении. Когда совершается поворот, то колеса автомобиля движутся с разной траекторией, то есть, одни проходят больший путь, а вторые меньший. Если бы на автомобиле не было дифференциала, то разворачиваться машина бы не смогла. При попытке поворота наблюдалась бы следующая картина — одно колесо бы двигалось по поверхности, а второе бы буксовало.

Это интересно! Главное назначение дифференциала(механизма, распределяющего крутящий момент) заключается в том, чтобы давать колесам возможность вращаться с разной скоростью.

На ВАЗ 2107 имеется дифференциал заднего моста, который представлен в виде редуктора. Кардан приводит в движение ведущую шестеренку редуктора, которая соединена с шестернями полуосей задних колес.

Читайте так же:
Сколько литров бензина в одном делении на Рено Логан 2?

Редуктор заднего моста ВАЗ 2107

В конструкции заднего моста установлены сателлиты, которые представляют собой промежуточные шестеренки. Именно за счет этих сателлитов и происходит уравнивание нагрузки на обоих полуосях. Усилие на ведомые шестерни передается именно посредством сателлитов. В работу сателлиты включаются, когда автомобиль совершает разворот или другой маневр (когда меняется скорость движения колес на одной оси). Вращение сателлитов обеспечивает передачу момента на ось, причем на ту, которая имеет низкое сопротивление.

Понимая, для чего применяется дифференциал на автомобиле, остается разобраться, зачем нужно его блокировать. Все просто — если машина буксует, то одно колесо (буксующее) будет вращаться, а второе стоять на месте. В такой ситуации выбраться из колеи или ямки практически невозможно до тех пор, пока не начнет вращаться второе колесо. Именно для этого и применяется блокировка, после включения которой, автомобиль будет «грести» двумя колесами, повышая тем самым свои свойства проходимости.

Виды блокировок

Мастера для повышения проходимости своих заднеприводных автомобилей ВАЗ 2107 нашли выход из ситуации. Для этого сателлиты завариваются, что в итоге приводит к работе автомобиля без дифференциала. Способ этот простой, но в корни неправильный. Чтобы реализовать опцию блокировки дифференциала, понадобится выбрать соответствующий вариант механизма. Они бывают разных видов, и поэтому рассмотрим основные варианты, которые можно установить на семерку.

Самоблокирующийся дифференциал

Самый распространенный способ повышения проходимости автомобиля — это поставить самоблокирующийся дифференциал. Главное достоинство этого устройства в том, что с его помощью исключается блокировка колес “навсегда”. Это важно, так как предотвращение включения блокировки, когда в этом нет необходимости, способствует защите полуосей от критических нагрузок.

Монтаж механизма на ВАЗ 2107

Различают следующие виды блокировок дифференциала:

Винтовой механизм

  1. Дисковая — реализуется за счет использования фрикционных муфт. Эти муфты вступают в работу сразу, как только колеса начинают вращаться с неравномерной скоростью. Недостаток этого механизма в том, что он требует применения не дешевого трансмиссионного масла, а также требует довольно частого выполнения регулировочных работ по настройке узла. Это далеко не самый лучший механизм для автомобиля ВАЗ 2107.
  2. Вискомуфтовая блокировка — работа такого устройства основывается на применении липких дисков, погруженных в специальную жидкость. Она затвердевает при нагревании, обеспечивая сцепление шестерней — то есть дифференциал блокируется. Нагревается жидкость в момент изменения угловой скорости колес на оси(когда скорость вращения колес становится разной). Недостаток этого механизма в том, что они требуют полной герметичности узла, и работают эффективно только при недлительном буксовании.
  3. Винтовая блокировка или червячная — это лучший вариант автоматической блокировки для ВАЗ 2107. Реализуется механизм на применении червячных винтов, которые вращаются при езде авто по прямой, а при смене угловой скорости колес, они смещаются в пазы, посредством чего и происходит стопорение дифференциала. Как только авто выбирается из грязевого плена, то блокированный механизм возобновляет свою нормальную работу за счет перемещения червячных винтов на свои места.
  4. Планетарная — принцип работы похож на червячную схему, только вместо шестерней, применяются шарики. За счет шариков происходит блокирование колес, а в работу они вступают при изменении тягового усилия между двигателей и осью. По сравнению с самоблокирующимся червячным редуктором, планетарный обходится примерно в 2 раза дешевле.
Читайте так же:
Как подключить Redmi 4 Pro к компьютеру?

Кроме автоматической блокировки дифференциала, есть также принудительная, которая подключается при необходимости.

Принудительная блокировка дифференциала

Реализуется принудительная блокировка дифференциала при помощи гидравлического, электрического, механического и пневматического способов. Каждый вариант состоит из соответствующих механизмов, которые обеспечивают сцепление полуосей с корпусом дифференциала.

  1. Гидравлическое устройство реализуется за счет применения главного и рабочего цилиндров, а также рабочей жидкости, при увеличении давления которой, происходит выполнение полезной работы.
  2. Электрическая или электронная блокировка дифференциала — это самый простой, но и в то же время дорогой способ реализации задумки. В действие блокировка приводится за счет электромотора нажатием на кнопку в салоне.
  3. Механическая — состоит из троса с рычагами. Принцип работы подобен включению ручного тормоза на автомобиле.
  4. Пневматическая — реализуется за счет давления сжатого воздуха, протекающего в пневмокамере.

Простой способ блокировки дифференциала

На ВАЗ 2107 устанавливать принудительную блокировку не имеет смысла, так как устанавливается она преимущественно на внедорожники. Кроме того, это будет стоить дорого, что вовсе не оправдано. Чтобы повысить проходимость семерки при передвижении по пересеченной местности, рекомендуется установить самоблокирующийся дифференциал.

Какую выбрать на ВАЗ 2107

Чтобы понять, какой тип устройства установить на семерку, надо проанализировать каждый вариант.

Механизм блокировки задних колес

  1. Дисковая — если отдать предпочтение этому варианту, то в итоге понадобится часто прибегать к работам по настройке, и приобретению трансмиссионного масла. Это не самый лучший вариант устройства для легковых автомобилей, поэтому на ВАЗ 2107 его обычно не используют.
  2. Вискомуфта — недостаток в том, что срабатывает при большой инерционности, а также при перегреве срабатывает с опозданием. Для бездорожья является не лучшим вариантом, поэтому не используется на ВАЗах.
  3. Винтовые и планетарные устройства подходят лучше всего на ВАЗ 2107. Установка блокировки дифференциала винтового и планетарного типа своими руками выполняется просто, и подходит такой вариант для повышения свойств проходимости легкового автомобиля при передвижении по снегу, льду, а также пересеченной местности.

Подводя итог, необходимо отметить, что присутствие блокирующего механизма на ВАЗ 2107 — это только преимущество, и поэтому если вы еще сомневаетесь в рациональности реализации задумки, то однозначно надо принимать положительное решение. Установив устройство, не понадобится вызывать эвакуатор, чтобы выбраться из заснеженного или загрязненного участка бездорожья.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector