Блокировка дифференциала | SUPROTEC | СУПРОТЕК

В зависимости от количества ведущих мостов, которыми оборудована конкретная модель транспортного средств, механизм дифференциала может быть установлен между колесами (межколесный дифференциал), а также между осями автомобиля.

Одним из важнейших узлов трансмиссии автомобиля, который до сих пор продолжает совершенствоваться конструкторами всех ведущих автопроизводителей мира и независимыми разработчиками, является дифференциал. Этот механизм, непосредственно связанный с полуосями колес ведущего моста, «отвечает» за передачу на них крутящего момента. Еще одной, не менее важной функцией дифференциала, является обеспечение возможности несинхронного вращения ведущих колес, вынужденных проходить различный путь при преодолении поворотов и движении по нервной дороге.

Недостатки свободного дифференциала и простейших систем жесткой блокировки

В зависимости от количества ведущих мостов, которыми оборудована конкретная модель транспортного средств, механизм дифференциала может быть установлен между колесами (межколесный дифференциал), а также между осями автомобиля. Как, например, во многих моделях внедорожников с полным приводом. В таких случаях данный механизм называют межосевым дифференциалом. Несмотря на отработанную до мелочей конструкцию классического «свободного» дифференциала, это устройство имеет один, но очень существенный недостаток.

Проскальзывающее в грязи или на льду колесо ведущей оси практически полностью отбирает крутящий момент у другого колеса, которое останавливается и уже не может обеспечить продвижение автомобиля вперед или назад, несмотря на уверенное сцепление с дорогой. Кроме того, владельцам внедорожников, увлекающихся поездками по экстремальному бездорожью, хорошо знакома ситуация, когда во время преодоления сложных препятствий одно из колес остается на вису, полностью принимая на себя крутящий момент двигателя.

К счастью, в распоряжении водителя практически каждого, даже основательно подержанного джипа имеется кнопка блокировки межколесного дифференциала. Устройства принудительного торможения осевого вращения шестерен — сателлитов, связывающих ведомую шестерню моста с полуосями, впервые появились на внедорожниках иностранного производства более 50 лет назад. Однако дифференциалы с возможностью ручного включения жесткой взаимной блокировки ведущих колес также не лишены недостатков.

Вынужденно вращаясь с одинаковыми скоростями, колеса ведущего моста способны сдвинуть с места автомобиль, буксующий одной стороной на льду или вязкой грязной дороге. Но, если водитель вовремя не отключит данную функцию, во время движения жесткая принудительная блокировка дифференциала резко ухудшает управляемость, приводит к ускоренному износу резины, является причиной систематических перегрузок и вероятного выхода из строя важнейших узлов трансмиссии. В более современных технических реализациях устройств блокировки данную проблему удалось устранить.

Блокируемый дифференциал можно установить на любой автомобиль

Усилиями конструкторов и энтузиастов из многих стран в последнее десятилетие были созданы более совершенные – как принудительные, так и автоматически активирующиеся системы распределения крутящего момента между полуосями ведущего моста. Современные конструкции блокировки дифференциала позволяют обеспечить стабильную проходимость и управляемость транспортного средства даже в самых сложных дорожных ситуациях. Теперь множество моделей автомобилей, в частности – внедорожники, оснащаются дифференциалом с механизмом блокировки изначально, в процессе сборки.

Обычно блокировка заднего дифференциала присутствует практически в любом транспортном средстве с задним приводом, рассчитанным на эксплуатацию в условиях бездорожья или регионах с длительной зимой и заснеженными, обледеневшими дорогами. Для улучшения эксплуатационных характеристик некоторых автомобилей повышенной проходимости с двумя ведущими мостами предусматривается также ручная или автоматическая блокировка межосевого дифференциала – обязательного элемента конструкции всех подобных машин.

Машины, ведущий мост которых не был оборудован подобной системой на заводе, можно доработать. Для этого различные производители предлагают совместимые узлы, предназначенные для замены штатного дифференциала. На многих станциях технического обслуживания можно модернизировать задний или передний мост не только любой из популярных иномарок, но и установить блокировку дифференциала на Ниву, ВАЗ, УАЗ, Газель, и другие образцы продукции отечественного автопрома.

Подобно любым другим техническим решениям, всем существующим конструкциям блокировки присущи определенные преимущества и недостатки. Перед тем, как приступить к модернизации трансмиссии имеющегося у вас транспортного средства, полезно изучить свойства и характеристики всех предлагаемых производителями решений. Знание технических нюансов устройства дифференциала современного автомобиля поможет точно оценить перспективы предлагаемого решения блокировки и сделать правильный выбор.

Типы конструкций

Все существующие на настоящий момент системы взаимной блокировки полуосей и мостов автомобилей можно свести к двум основным типам конструкций:

● Дифференциалам на основе полной жесткой блокировки. Специалисты называю данную группу механизмов «локерами» (заимствованный иностранный термин, происходящий от английского слова «замок» — Locker). Недостатки подобных систем мы уже обсудили.

● Дифференциалам повышенного трения, иначе именуемым «дифференциалами с ограниченным проскальзыванием» (английский вариант названия — Limited Slip Differencial).

По типу активации различают системы «ручной» принудительной блокировки дифференциала и, а также самоблокирующиеся конструкции, которые способны полностью в автоматическом режиме включать, регулировать или отключать взаимную фиксацию полуосей ведущих колес в зависимости от дорожных условий.

Конструктивные особенности

Все существующие технические решения блокировки с ручным способом включения, позволяющие принудительно обеспечить одинаковую скорость вращения колес ведущего моста, связаны с торможением осевого вращения шестерен сателлитов. Данная функция в современных автомобилях реализована посредством кнопки электронной блокировки дифференциала, связанной с обмоткой, приводящей в действие толкатель и стопорную пластину, блокирующую вращение сателлитов.

Учитывая повышенную нагрузку на трансмиссию, больший расход топлива и ускоренный износ резины при длительной эксплуатации автомобиля с включенной жесткой блокировкой, некоторые варианты конструкций предусматривают автоматическую разблокировку дифференциала при наборе автомобилем определенной скорости. В настоящее время в торговле представлено множество вариантов «жесткой» блокировки дифференциала на УАЗ и Ниву, которые при правильном использовании способны существенно улучшить ходовые возможности автомобиля при езде по бездорожью.

Самоблокирующиеся дифференциалы лишены недостатков, присущих механизмам принудительного включения и отключения. В основе большинства известных и широко применяющихся систем данного типа лежат четыре конструктивных решения:

● Дисковый механизм блокировки на основе одной или двух фрикционных муфт. Чаще используются механизмы с двумя муфтами, которые требуют заливки в мост особого трансмиссионного масла или применения специальных присадок.

● Вязкостная система с использованием вискомуфты, состоящей из группы ведомых и ведущих дисков.

● Винтовой механизм блокировки — долговечная система с минимальным износом.

● Кулачковая система блокировки, которая не нуждается в использовании специальных масел и характеризуется длительным сроком службы.

Существуют и другие конструкции самоблокирующихся дифференциалов, многие из которых созданы российскими инженерами – механиками. Каждый желающий может подыскать надежную, функциональную и оптимальную по затратам на приобретение и установку систему блокировки, разработанную для конкретной модели автомобиля, или воспользоваться одной из универсальных конструкций.

Ограничений нет! Сегодня можно без особых проблем подобрать и установить блокировку дифференциала на ВАЗ любой модели, включая даже самые первые выпуски, либо усовершенствовать и сделать еще более проходимым достаточно «свежий» внедорожник.

Виды блокировок, их устройство и особенности эксплуатации

Дифференциал

Дифференциал это механическое устройство, которое принимает крутящий момент с карданного вала и распределяет его между ведущими колёсами пропорционально, автоматически компенсируя разницу в их скорости вращения.

Другими словами, дифференциал направляет мощность двигателя на ведущие колеса, позволяя им вращаться с разными угловыми скоростями (отсюда само название — дифференциал).

Смутная потребность в дифференциале впервые возникла в лохматые, доподшипниковые времена, когда внедорожниками служили лошадки, а первые телеги очень плохо вписывались в повороты.

Ведь колеса были намертво приколочены к осям и поворачивались одновременно, а внешние колеса, как известно, при повороте проходят более длинный путь, чем внутренние.

Время материализовало эту потребность во вполне осязаемый механизм (в автомобиле с приводом на одну ось используется только один дифференциал, межколесный, в полноприводном их целых три — два межколесных и межосевой), но тут возникла иная нужда — в блокировке.

Потому что дифференциал, при всех своих плюсах, обладает и одной неприятной особенностью — он склонен передавать больший крутящий момент на то колесо, крутить которое легче.

То есть пока автомобиль едет по сухой дороге с хорошим сцеплением, дифференциал будет распределять крутящий момент между колесами относительно равномерно, но как только одно колесо наедет на скользкую поверхность, дифференциал мигом перераспределит большую часть момента именно на него, сильно увеличив его угловую скорость, тогда как второе колесо остановится.

Самоблокирующиеся

Так называемые самоблоки позволяют частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышают проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием, улучшают динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, не требуют дополнительных усилий от водителя (название «самоблокирующийся» говорит само за себя) и взаимозаменяемы со стандартными дифференциалами.

Полной блокировки не наступает, соответственно нагрузки на полуоси не столь критичные, как у 100% блокировки. Разблокируются при сбросе газа при прямолинейном движении, когда выравниваются скорости полуосей.

Имеются и кое-какие недостатки самоблоков: ухудшается управляемость и поворачиваемость (особенно если блокировка включена на переднем мосту), увеличиваются нагрузки на коробку и полуоси.

Самоблокирующиеся дифференциалы повышенного трения (или ограниченного проскальзывания одной оси относительно другой). Чем выше внутреннее трение в дифференциале, тем выше коэффициент блокировки — то есть тем больше крутящего момента дифференциал может перераспределить в пользу колеса с наилучшим сцеплением.

Обычно используются фрикционные диски или шестерни для снижения взаимного проскальзывания колес. Не блокируют дифференциал на 100%.

Оригинальное название — Limited Slip Differential (LSD).

Фрицкионный (дисковый) LSD — между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней установлен подпружиненный пакет фрикционных дисков (фрикционная муфта). При прямолинейном движении автомобиля корпус дифференциала вращается синхронно с обеими полуосями, но как только возникает разница в скоростях вращения корпуса и одной из полуосей, на отстающее колесо подается дополнительный момент благодаря наличию трения в пакете дисков.

Другими словами, когда дифференциал пытается передать одной полуоси чрезмерный крутящий момент (колесо попало на лед и сопротивление кручению очень мало), сила трения между дисками препятствует возникновению большой разницы. Разумеется, если величина момента превзойдет силу трения, вращение все равно перераспределится на более легко вращаемую ось.

Недостатком такого самоблока является усиленный износ дисков и необходимость использовать специальное масло для мостов с LSD, иначе диски быстрее засаливаются и блокировка перестает работать.

Наглядное видео, показывающее работу конструкции.

Вискомуфта как ограничитель проскальзывания (Slip Limiter) — принцип действия такой же, как у фрикционной блокировки, разве что из-за громоздкости вискомуфты эта конструкция используется для межосевого дифференциала.

Гидравлическая муфта состоит из двух пакетов дисков с липкими рабочими поверхностями — один прикреплен к ротору, другой — к полуоси. Специальная вязкая жидкость на основе силикона отвердевает при нагреве, что дает дискам способность передавать крутящий момент при большой разнице скоростей вращения входного и выходного вала.

Эффективность блокировки повышается по мере буксования — сопротивление затвердевшей вязкой жидкости сильно возрастает и полуоси блокируются. Конструкция проста и надежна, однако из-за инерционности практически бесполезна в тяжелом бездорожье.

Объясняется это некоторым запаздыванием изменения передачи крутящего момента, чего в условиях бездорожья достаточно, чтобы застрять по ступицы. Поэтому в некоторых машинах вискомуфта автоматически блокируется на пониженной передаче. Также муфта быстро перегревается в условиях бездорожья и выходит из строя.

Героторный (гидророторный) самоблокирующийся дифференциал (Gerodisk или Hydra-lock) — конструктивно и принципиально похож на фрикционный самоблок, только между полуосевой шестерней и корпусом дифференциала имеется, помимо фрикциона, масляный насос с поршнем.

Когда возникает разница угловых скоростей полуоси и корпуса, поршень нагнетает масло и сдавливает фрикцион, который, в свою очередь, блокирует шестерню полуоси с чашкой дифференциала, перераспределяя крутящий момент на отстающую полуось за счет возникшей силы трения.

Gerodisk от фирмы Eaton:

Шестеренчатые самоблокирующиеся

Шестеренчатые самоблокирующиеся дифференциалы основаны на свойстве червячной пары расклиниваться и блокировать полуоси при определенном соотношении крутящих моментов.

Блокируются от разности крутящего момента (при падении момента на одной из осей — torque sensitive).

Самые известные:

Тип Torsen — работает как свободный дифференциал, когда на каждое колесо поступает одинаковый крутящий момент. Как только одно из колес теряет тягу, разница в крутящем моменте колес вынуждает зацепляться шестерни Торсена.

Форма шестерен в этом дифференциале определяет коэффициент передачи крутящего момента. Например, если конкретный дифференциал Torsen сконструирован с передаточным числом 5:1, то он способен увеличивать вплоть до 5 раз крутящий момент на колесо с хорошей тягой.

Тип Quaife — в данном случае оси сателлитов параллельны полуосям автомобиля. Сателлиты расположены в специальных нишах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют еще одну червячную пару, которая, расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки.

Аналогичную конструкцию имеет Eaton TrueTrac Differential.

Кулачковые самоблокирующиеся

Кулачковый самоблокирующийся дифференциал, срабатывает от разности угловых скоростей вращения полуосей (speed sensitive).

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 резко заклиниваются и полностью блокируют полуоси друг с другом.

Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте. Поэтому такая блокировка раньше в основном применялась применяется только в военной и специальной технике, где нужно большое тяговое усилие и долговечность в ущерб управляемости и комфорту.

Самая известная блокировка такого типа это Detroit Locker.

Некоторые версии Detroit Locker, а также блокировки No-Spin, Lock Right, Lokka, Spartan и Ez-locker — по сути, не блокировки, а «разблокировки», так как в нормальном состоянии оси заблокированы, и разблокируются только при разных линейных скоростях колес одной оси по принципу обгонной муфты, например во время поворота автомобиля.

Для этих блокировок характерны шумы и щелчки в редукторе, вызванные перескакивание механизма разблокировки дифференциала.

В современных мостах больше всего распространен Detroit SoftLocker со специальным демпфирующим устройством на каждой полуоси, которое частично поглощает часть щелчков и шумов, характерных для этой блокировки.

Жесткие

Дифференциалы, блокируемые принудительно (полная 100% блокировка).

При таком типе блокировки дифференциал перестаёт распределять момент и превращается в простую муфту, жестко блокирующую полуоси и синхронно вращающую колеса. Для того, чтобы полностью заблокировать дифференциал, достаточно либо заблокировать вращение сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей.

Применяются принудительные блокировки как для межколесных, так и для межосевых дифференциалов.

Практически все ведущие мировые производители включают принудительные блокировки (иногда опционно) в штатную комплектацию ряда моделей своих автомобилей, как правило, внедорожников, причем Mitsubishi преимущественно использует пневматические привода, Nissan — вакуумные, Toyota — электрические, а Mercedes — гидравлические.

Неумелое использование жестких блокировок легко может повредить трансмиссию. Поэтому есть ряд ограничений:

— Включать жесткие блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле.
— Пользоваться ими надо осторожно, так как усилия мотора вполне достаточно чтобы сорвать сам механизм блокировки или поломать полуось.
— Включенная блокировка (особенно на переднем мосту) отрицательно сказывается на управляемости.
— Не использовать на твердом покрытии.
— Придерживаться скоростных ограничений, рекомендованных производителем.

При установке на лифтованные машины колес увеличенного размера в определенных условиях могут рваться полуоси, ШРУСы или ГП.

ARB Air Locker. В комплект этой принудительной пневматической блокировки входят сам дифференциал с механизмом блокирования, пневмомагистрали и воздушный компрессор, необходимый для создания рабочего давления (не менее 2-х атмосфер), которое и приводит в действие блокировку ARB.

В выключенном режиме она работает как классический дифференциал и не оказывает неблагоприятного воздействия на шины, трансмиссию и рулевое управление при движении на шоссе.

ARB не самая простая по конструкции система, она требует сложного монтажа. Она включает в себя много компонентов, что снижает надежность. При некачественной установке и недостаточной защите в условиях бездорожья часто повреждается проводка, выходят из строя электромагнитные клапана и сама пневмомагистраль.

Китайская ARB. Находчивые китайцы, недолго думая, начали выпускать свою копию пневмоблокировки ARB, цена на которую почти в два раза ниже, чем оригинальная. Новинка получила уже кое-какое признание на форумах любителей внедорожников различных марок. Спрут. Не отстали от китайцев и российские умельцы на Ульяновском автозаводе, выпустив принудительную блокировку по аналогии с ARB Locker. Blocksport. Под этой маркой выпускается несколько версий принудительных блокировок, которые могут устанавливаться на все мосты автомобилей УАЗ — Барс, Спайсер, гражданский и редукторный. Производитель заявляет возможность использования блокировок с колесами размером до 50″, массой до 85 кг., при линейной скорости автомобиля 15-20 км/час, при пониженных передачах и максимальных оборотах двигателя до 5500 об/мин.

Блокировки Blocksport ориентированы на тяжелое бездорожье и спорт, жесткие требования предъявляются к технологиям и качеству производства на всех этапах. Разработаны и производятся как дорогие блокировки, так и более бюджетная линейка для туризма и легкого бездорожья.

Эти блокировки механические, включаются тросиком. Могут дополнительно укомплектовываться электроприводом.

TJM Pro Locker — очень прочная и надежная конструкция, запатентованная и используемая на внедорожниках уже много лет (дифференциал блокируется четырьмя штырями, которые не дают вращаться кресту сателитов). Более крупные шестерни и усиленные крепежи.

Уникальнная конструкция пневматического поршня исключает возможность попадания масла в пневмомагистраль, что выгодно отличает ее от ARB (основные недостатки этой блокировки — это довольно высокая стоимость и очень незначительная, чтобы не сказать отрицательная, распространенность).

Eaton E-Locker (электрическая блокировка). Блокировка осуществляется электромагнитом, который активирует запорный механизм. До сих пор производилась для ограниченного числа моделей автомобилей, в основном американских.

Но недавно ГАЗ начал штатно ставить эту блокировку на автомобили Газель и Соболь.

В заключение: при существующем изобилии различных блокировок ограничивающими факторами будут лишь фантазия и бюджет автолюбителя. Главное четко понимать, для чего готовится автомобиль, и не забывать, что даже самые дорогие блокировки — это лишь один из сотни компонентов в сложном коктейле под названием «Внедорожник».

Виды дифференциалов | Справочная информация

Дифференциал является частью трансмиссии – системы, которая связывает мотор с ведущими колесами автомобиля. Этот механизм участвует в передаче вращательных усилий (крутящего момента) от двигателя к колесам, но главная его функция состоит в том, что он обеспечивает вращение колес при повороте авто с различной угловой скоростью.

В отсутствие дифференциала колеса автомобиля при прохождении поворота вращаются с одной и той же скоростью, что приводит к пробуксовке колеса, которое перемещается по большему внешнему диаметру поворотной дуги. Такой эффект крайне отрицательно сказывается на управляемости авто и приводит к быстрому износу покрышек.

В современном автомобилестроении используется три варианта размещения дифференциальной коробки в блоке трансмиссии:

• в авто с ведущими задними колесами (задним приводом) — в зоне задней оси;
• в машинах с передним приводом — непосредственно в самой коробке перемены передач;
• в полноприводных автомобилях (4WD) дифференциальное устройство может располагаться как в самой раздаточной коробке, так и в зонах обоих осей.

Устройство дифференциала

Базой конструкции дифференциального устройства является планетарный редуктор. В зависимости от того, какие зубчатые шестерни (передачи) используются для вращения колес, дифференциал делится на три разных вида:

• конический;
• цилиндрический;
• червячный.

Наибольшее распространение получила коническая зубчатая передача и, соответственно, конический дифференциал. Он традиционно монтируется между двух осей автомобилей с полным приводом, а не между колесами, как это возможно с иными видами.

Основные элементы конструкции одинаковы у всех типов дифференциалов, поэтому рассмотрим строение узла на примере конического механизма.

Дифференциальный механизм конического типа состоит из следующих элементов:

• планетарный редуктор;
• шестерни с сателлитами;
• корпус устройства.

На профессиональном сленге инженеров автомобилестроения и специалистов сервисных центров корпус дифференциального устройства называется «чашкой». Его основное назначение — принять вращательные усилия двигателя и передать их через сателлиты на шестерни. К поверхности чашки прикреплена ведомая шестерня ведущей передачи, а внутри чашки смонтированы оси, на которых перемещаются сателлиты. Собственно говоря, именно они и выполняют сцепление чашки (корпуса) и шестеренок. В легковых транспортных средствах традиционно применяется всего одна пара сателлитов, в грузовых — две, так как требуется передавать особенно высокий крутящий момент.

Получив энергию от сателлитов, шестерни начинают движение по оси и передают тот же крутящий момент без изменений на ведущую пару колес. В результате транспортное средство приходит в движение.

Шестерни, расположенные на осях, могут иметь равное или разное количество зубцов (шлицев). Если число зубцов равное, то шестерня образует симметричный дифференциал – крутящий момент распределяется по осям в равных соотношениях. Если же количество зубьев не равное, то происходит несимметричная раздача энергии на колеса, что обеспечивает повышенную проходимость в сложных дорожных условиях.

Функциональность дифференциального устройства

Симметричный дифференциал может функционировать в одном из трех доступных режимов.

Основной режим — это езда в направлении «прямо». В данном режиме колеса встречают одинаковую силу дорожного сопротивления и, соответственно, получают одинаковый крутящий момент.

При вхождении в поворот режим работы дифференциала изменяется. Даже незначительный поворот влево или вправо ведет к тому, что внутреннее колесо испытывает большее сопротивление, нежели внешнее. Чтобы сгладить этот дефект, внутренняя шестеренка замедляет свой ход и, тем самым, заставляет сателлиты двигаться в другом направлении, что увеличит амплитуду вращения наружной полуосевой шестерни. Из-за этого изменяется угловая скорость вращения двух ведущих колес, за счет чего осуществляется плавное вхождение в поворот

Третий режим в работе дифференциального устройства включается при езде по льду или иной скользящей поверхности. Одно из ведущих колес начинает испытывать сопротивление, а второе — нет. Дифференциал в таких случаях заставляет двигаться проскальзывающее колесо с максимальной скоростью, а на второе колесо подача крутящего момента приостанавливается. После прохождения препятствия требуется уравнять подачу энергии на колесную пару, для чего может потребоваться блокировка дифференциала.

Как отмечают специалисты в ГК Favorit Motors, сегодня крупные европейские и американские автопроизводители используют собственные разработки в области дифференциалов. Например, предлагаемые модели автомобилей Cadillac (система Controlled), Chevrolet (дифференциал Positraction) и Ford (механизмы Equa-Lock и Traction-Lok) применяют в трансмиссии исключительно свои модели распределяющих механизмов.

Подборка б/у автомобилей Cadillac

Виды современных дифференциалов

Это одно из самых конструктивно простых устройств, которое составлено из планетарного редукторного механизма (в плоском исполнении) и схемы со сдвоенными сателлитами, которые при работе сцепляются между собой. Используется косозубое сцепление, которое под большой нагрузкой выдает осевые мощности и передает их на пары сателлитов. Благодаря дополнительному вращению нужного ряда сателлитов при поворотах или пробуксовке на скользкой поверхности удается достигнуть торможения одного колеса и придать энергию другому.

Дифференциал Quaife подразумевает использование сразу пяти пар сателлитов для максимальной надежности сцепления косых зубьев между собой. Это, с одной стороны, позволяет эффективно использовать механизм в самых сложных дорожных условиях. А, с другой стороны, говорит о том, что со временем будет наблюдаться обширный износ всей конструкции в целом.

Тип дифференциального механизма Quaife был запатентован еще в 1965 году. Сегодня он преимущественно используется в гоночных или спортивных автомобилях, а также некоторых моделях переднеприводных машин.

Это довольно старый вид червячного дифференциального устройства, он был изобретен еще в 1950-х годах. На сегодняшний день автопроизводители используют 3 усовершенствованных разновидности дифференциала Torsen, однако все они имеют примерно одинаковый принцип работы. Шестерни, которые расположены на ведущих полуосях, образуют так называемую червячную пару с сателлитами. При этом, что существенно, на каждой полуоси располагаются свои сателлиты, которые парами сцепляются в некоторых положениях с сателлитами другой полуоси.

При движении вперед по прямой червячные пары находятся в остановленном положении, а при движении в повороте они проворачиваются. Очередной проворот по оси обеспечивает изменение угла колеса при поворотах и разворотах. Дифференциал Torsen считается самым мощным и износостойким, он работает при максимальной нагрузке и соотношениях крутящего момента.

• Механизм с дисковой блокировкой

Этот вид дифференциального устройства состоит из симметричного планетарного редукторного механизма, который закреплен на шестеренках конической формы. Шестерни имеют две маленькие муфты той же формы и два диска. Частично диски могут цепляться за саму чашку дифференциала, а частично — соприкасаться со сцеплением, которое работает при воздействии ведомой шестеренки.

Суть блокировки дифференциала заключается в том, что при возрастании механической силы на шестерни появляются вторичные осевые мощности. Дополнительные силы стремятся разъединить стыки между шестернями. В тот момент, когда им это удается, выравнивается скорость каждого из колес в связи с тем, что угловые скорости приобретают одно и то же значение.

Дифференциал с дисковой блокировкой появился еще в конце 1930-х годов, однако после значительной модернизации используется и сегодня — обычно на внедорожниках и спорткарах.

• Дифференциал кулачкового типа

Кулачковый дифференциал может иметь 2 варианта исполнения. Первый подразумевает расположение кулачковой муфты между двумя ведомыми шестеренками. В кулачковом механизме второго типа зубчатых колес нет в принципе – водилом здесь является сепараторное кольца, а функцию сателлитов выполняют «сухари» (специальные клинья). Ведомыми шестернями в этом случае являются кулачковые диски.

Принцип конструкции кулачкового дифференциала второго типа понятен из нижеприведенной схемы, где 1 – это корпус, 2 – обойма, 3 –сухарь, 4 и 5 – полуосевые звездочки. «Сухари» могут располагаться горизонтально (рисунок а) или радиально (рисунок б)

Суть блокировки дифференциального устройства заключается в том, что как только начинает наблюдаться разница между скоростными углами, кулачковая муфта (или кулачковые диски — во втором варианте исполнения) сразу же блокируют дифференциал.

Начальные разработки такого типа механизмов появились в 1940-х годах. В легковых транспортных средствах такой тип дифференциалов сегодня практически не используется. Основная сфера применения кулачкового типа — в военном автомобилестроении.

• Вискомуфта (вязкостная муфта)

Дифференциал конструктивно имеет на одной из ведущих полуосей емкость, наполненную вязкой жидкостью. В ней находятся 2 дисковых блока, первый из которых соединен с ротором, а второй — с другой полуосевой. Соответственно, чем больше будет разница в наборе скорости между колесами, тем больше будет становиться разница и в скорости движениях блоков дисков. Из-за вращения вязкость жидкости увеличивается.

Это самая простая и в то же время бюджетная конструкция дифференциального устройства. По оценкам специалистов ГК Favorit Motors устройство преимущественно устанавливается на городские паркетники, так как в условиях бездорожья вискомуфта не может обеспечить требуемую управляемость и проходимость.

Два типа принудительной блокировки дифференциала

В современных транспортных средствах используется как ручной, так электронный вариант блокировки дифференциала. У каждого из них есть свои преимущества. Ручная блокировка дифференциального механизма осуществляется непосредственно из салона авто. По команде водителя ступорятся вращающиеся шестерни и колеса начинают двигаться в одном темпе.

Такой тип применим перед преодолением разного рода дорожных препятствий в виде глубокого снега, грязи, ям или горок. После прохождения сложных участков можно проводить разблокировку. Традиционно ручная блокировка дифференциального устройства применяется на вездеходных транспортных средствах и внедорожниках.

Если автомобиль снабжен новой системой TRC, то автоматика сама производит электронную блокировку. В том случае, если одно из ведущих колес начинает буксовать, то оно будет слегка подтормаживаться тормозом авто. Удобство такого типа неоспоримо, однако не всегда блокировка будет включаться в нужный момент.

Вне зависимости от того, какой именно тип дифференциального устройства установлен на вашем автомобиле, специалисты ГК Favorit Motors могут предложить диагностику и обслуживание машины с учетом конструктивных особенностей механизма блокировки. Грамотный подход сочетается с опытностью мастеров, а стоимость профессиональных услуг считается одной из самых привлекательных по Москве.

Самые распространенные симптомы неисправности дифференциала – повышенная шумность, посторонний стук и удары, появление подтеков масла. Мастера автосервиса Favorit Motors отмечают, что важно незамедлительно обратиться в техцентр, чтобы устранить проблемы в работе устройства и избежать его дальнейшего разрушения. Какой бы сложной ни была неисправность, мастера сервисного центра Favorit Motors обладают всем необходимым диагностическим оборудованием и огромным опытом работы, что позволяет быстро и качественно устранить поломку. Сотрудники регулярно проходят переобучение в учебных центрах автопроизводителей, что позволяет им выполнять ремонтно-восстановительные работы любой сложности.

---

Устройство и принцип работы блокировки ДАК

Дифференциал Автоматический Красикова предназначен для работы в трансмиссиях любых колёсных транспортных средств, на различных дорогах и бездорожье, во всёх диапазонах скоростей и нагрузок, предусмотренных автопроизводителем.

Кинематическая схема ДАКа аналогична схеме классического дифференциала. ДАК планетарный механизм, роль сателлитов в котором играют шариковые цепочки.

При равномерном движении, когда в ДАКе присутствует относительное равновесие сил, шариковая цепочка свободно перемещается вдоль каналов и как сателлит перераспределяет мощность (N=M*w) поровну между колесами. Автомобиль маневрирует, как со свободным дифференциалом. В отличие от дифференциала повышенного трения в этом режиме ДАК не создает сопротивления повороту.

При нарушении равенства сил (разные коэффициенты сопротивления на колесах, резкий разгон или торможение двигателем), шариковая цепочка нагружается, соотношение реакций сил в поворотном канале становится таким, что цепочка запирается. Дифференциал блокируется. Принцип блокировки подобен принципу самоторможения червячной передачи. Чем больше нагружаем, тем больше запирается ДАК.

ДАК реагирует не на разницу скоростей вращения колес, как другие самоблоки LSD, а на разницу моментов (нагрузок) на ведущих колесах и тяги двигателя.

Почему ДАК в одну сторону блокируется на 100%, а в обратную сторону на 90%?

Когда наклон винтовых канавок шнеков направлен в разные стороны по ходу движения автомобиля (рис. — вращение корпуса сверху вниз), нагружается ВСЯ шариковая цепочка, которая запирается в поворотном канале.

Когда наклон винтовых канавок шнеков направлен навстречу (рис. — вращение корпуса снизу вверх), в большей степени нагружается ЧАСТЬ цепочки, непосредственно контактирующая со шнеками. Другая часть цепочки, контактирующая с поворотными каналами, остается недогруженной. Составляющая сил, которая запирает шариковую цепочку в поворотном канале, недостаточна для блокирования дифференциала. Необходимо догрузить «слабое» колесо внешним воздействием. Слабым колесом назовем, колесо которое имеет меньший коэффициент сопротивления. Сильным колесом назовем, колесо которое имеет больший коэффициент сопротивления.

90%-цифра условная, она означает лишь то, что для создания условий блокирования необходима внешняя нагрузка на слабом колесе. Но при этом в заблокированном состоянии ДАК передает 100% нагрузки на сильное колесо. Это главное отличие ДАКа от дифференциалов повышенного трения, где момент на сильное колесо передается в той степени, в которой способны держать его пары трения.

ДАК — автоматическая система с обратной связью, его реакция на изменение дорожных условий мгновенна (реакция на изменение момента на колесе, а не скорость вращения). Автомобиль, оснащенный дифференциалом ДАК, приобретает курсовую устойчивость на скользкой поверхности.

Проходимость, устойчивость и вездеходность автомобиля существенно увеличивается.

Кинематическая схема блокировки дифференциала ДАК

1. Фланец шестерни главной передачи.
2. Корпус дифференциала.
3. Полуоси транспортного средства.
4. Полуосевые элементы.
5. Канал для прохождения шариков.
6. Тела качения — шарики.

ДАК состоит из корпуса 2, с расположенными в центре двумя цилиндрическими полуосевыми элементами (шнеками) 4 торцами соприкасающимися друг с другом. На поверхностях полуосевых элементов выполнены винтовые канавки, на одном шнеке правого, на другом левого направления вращения. В корпусе 2 продольно оси его вращения выполнены парные параллельные отверстия 5 близко расположенные друг к другу, равные диаметру применяемого шарика. Концы этих отверстий, соединены между собой, образуют замкнутый канал, который заполняется шариками 6.

Замкнутая цепочка из шариков 6, если убрать полуосевые элементы 4, может перемещаться в канале 5 совершенно свободно, без помех.

Цепочка шариков в канале представляет собой шестерню овальной формы — сателит, зубьями которой являются шарики.

Одна ветвь канала 5, расположенная ближе к оси вращения полуосевых элементов 4, вскрыта для погружения шариков в винтовые канавки полуосевых элементов. Замкнутая цепочка шариков соединяет оба полуосевых элемента в единую кинематическую схему.

Вращая корпус 2, мы передаём мощность, через цепочку шариков 6 на винтовые канавки полуосевых элементов 4, а они, через полуоси 3, на колёса транспортного средства.

Если начнём поворачивать полуосевые элементы 4 через полуоси в противоположном направлении, то цепочка шариков 6 придёт в движение, разрешая полуосевым элементам 4 легко и свободно поворачиваться. В этом случае ДАК работает как обычный дифференциал.

Источник dak4x4.com

Блокировка дифференциала от мастерской Богацкого

Блокировка дифференциала

Введение

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки

Устройство дифференциала

Способы решения проблемы буксующего колеса

Электронное управление дифференциалом

Фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Вязкостная муфта (Вискомуфта, Viskodrive)

DPS

Дифференциал ELocker на УАЗ и ГАЗ

Блокировки на автомобили УАЗ

Введение

В нашем автосервисе вы можете установить на автомобиль блокирующийся дифференциал любого типа. Вы можете ознакомится с существующими вариантами блокировок и подобрать наиболее подходящий тип блокировки.

Что такое дифференциал и для чего нужны блокировки

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 колесам 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 колеса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут быть не 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 колес ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колес, 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 передает крутящий момент на раздельные оси обоих колес (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 колес одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колесами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колес с дорогой (например, одно колесо попало на лед, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнет 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 колеса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колеса 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 распространенных 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 четырех колес попал на тот же лед (или в скользкую яму). Что тогда произойдет? 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, колеса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдет на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырех ведущих колес осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колеса с более хорошим дорожным сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Назначение дифференциала в автомобилях:

• позволяет ведущим колесам вращаться с разными угловыми скоростями;
• неразрывно передает крутящий момент от двигателя на ведущие колеса;
• в сочетании с главной передачей служит дополнительной понижающей передачей.

В случае единственного приводного колеса или отдельного двигателя для каждого из ведущих колес дифференциал не требуется. В конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жестко связывая колеса ведущей оси — это допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также дифференциал отсутствует в конструкции картов, при этом их рамы обычно позволяют вывешивать ведущее заднее колесо с внутренней стороны поворота без отрыва передних колес от трассы. В веломобилях с ведущей осью вместо дифференциала часто применяются более простые и доступные трещотки (обгонные муфты) в колесах — такой привод допускает вращение колес на ведущей оси с разной скоростью, но при этом весь момент передается только на то колесо, которое медленнее вращается.

Расположение дифференциала

1. На автомобилях с одной ведущей осью дифференциал располагается на ведущей оси.
2. На автомобилях со сдвоенной ведущей осью два дифференциала, по одному на каждой оси.
3. На автомобилях с подключаемым полным приводом по одному дифференциалу на каждой оси. На таких машинах не рекомендуется ездить по дорогам с включенным полным приводом.
4. На автомобилях с постоянным полным приводом есть три дифференциала: по одному на каждой оси (межколесный), плюс один распределяет крутящий момент между осями (межосевой). При трех или четырех ведущих мостах (колесная формула 6х6 или 8х8) добавляется еще межтележечный дифференциал.

Устройство дифференциала

Рис. 1

Классические автомобильные дифференциалы основаны на планетарной передаче. Карданный вал 1 (Рис.1) через коническую (или гипоидную) зубчатую передачу передает вращение на корпус дифференциала 2. Корпус дифференциала через независимые друг от друга шестерни (сателиты) 3 вращает полуоси 4. Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь суммарная скорость вращения полуосей.

Проблема буксующего колеса

Обычный («свободный») дифференциал отлично работает, пока ведущие колеса неразрывно связаны с дорогой. Но, когда одно из колес оказывается в воздухе или на льду, то крутится именно это колесо, в то время как другое, стоящее на твердой земле, теряет всякую силу. Может показаться, что обычный дифференциал — это бессмысленный механизм, который направляет крутящий момент двигателя именно на то колесо, которое легче прокручивается. Конечно, целесообразнее было бы передавать больше крутящего момента на колесо с лучшим сцеплением, но этого не происходит в силу устройства дифференциала.
Дело в том, что создаваемый двигателем момент зависит от силы реакции (коэффициент трения между колесом и дорожным покрытием) на каждом из ведущих колес автомобиля.

Принцип свободного дифференциала делить крутящий момент ровно пополам: момент на обоих колесах ведущей оси всегда одинаковый. В случае потери сцепления одним из колес, его сопротивление падает, а раскрутка происходит без существенного увеличения момента сопротивления (трение скольжения в пятне контакта меньше трения покоя и несущестенно зависит от скорости пробуксовки). Как только это происходит, обычный дифференциал «стравливает» весь избыточный момент двигателя на проскальзывающее колесо — дальше двигатель легко прогазовывает уже не создавая значительного момента. А на другом колесе, с более хорошими условиями сцепления, остается точно такой же момент, как и на буксующем. В некоторых условиях этот «остаточный» момент не позволяет даже сдвинуться с места — одно колесо будет стоять, а второе прокручиваться с удвоенной скоростью.

Способы решения проблемы буксующего колеса

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

Полная (100%) принудительная блокировка.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестает 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.

Рис.2

Рис.3

По команде из кабины шестерни дифференциала блокируются, и колеса вращаются синхронно. Таким образом, дифференциал стоит блокировать перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия), и затем отключать блокировку после выезда на обычную дорогу. Применяется в вездеходах и внедорожниках.

При езде на таких автомобилях чаще всего не рекомендуется включать блокировку, когда автомобиль движется. Также нужно знать, что крутящий момент, создаваемый мотором, настолько велик, что может сломать механизм блокировки или полуось. Обычно производители автомобиля отдельно указывают рекомендованную максимальную скорость движения при заблокированном дифференциале, в случае ее превышения возможны поломки трансмиссии. Включенная блокировка, особенно в переднем мосту, отрицательно влияет на управляемость.

Электронное управление дифференциалом

В современном автомобилестроении применяется все больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колесам 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 колес — 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 колесах, 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 все новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колес 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 колесами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьезными 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.

Преимущество электронного управления в том, что повышается тяга в повороте, и степень блокировки можно настроить в зависимости от предпочтений гонщика. На прямой совсем не теряется мощность двигателя. Недостаток в том, что датчики и исполнительные механизмы обладают некоторой инерцией, и такой дифференциал нечувствителен к быстро меняющимся дорожным условиям.

Фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Этот тип дифференциала (как, впрочем, и вязкостная муфта) основан на том, что на прямой полуоси вращаются синхронно с корпусом дифференциала, но в повороте появляется разница в угловых скоростях.
Между корпусом дифференциала 2 и полуосевой шестерней 4 установлен фрикцион (в зависимости от конструкции, фрикцион может быть установлен с одной стороны или с двух; на ходовые качества это не влияет). Когда автомобиль движется по прямой, корпус и шестерня вращаются с одной и той же скоростью, и потерь нет. При появлении разницы в скоростях вращения корпуса и шестерни, на отстающую шестерню подается дополнительный крутящий момент из-за наличия трения между шестерней и корпусом дифференциала.

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, все вращение передается на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.

Рис.4

Этот вид дифференциала требует периодического обслуживания (так как трущиеся части фрикциона изнашиваются, снижается сила трения и эффективность блокировки) и поэтому редко устанавливается на серийные машины (в основном на спортивные и тюнингованные).

Вязкостная муфта (Вискомуфта, Viskodrive)

Рис.5

Упрощенный вариант фрикционного дифференциала. На одной из полуосей имеется резервуар, заполненный вязкой жидкостью. В эту жидкость погружены два пакета дисков; один соединен с ротором, второй с полуосью. Чем больше разница в скоростях колес, тем больше разница в скоростях вращения дисков, и тем больше вязкое сопротивление.

Достоинство такой конструкции в простоте и дешевизне. Недостаток в том, что вязкостная муфта довольно инерционна и отказывается работать на полном бездорожье. Хороших ходовых качеств вязкостная муфта не обеспечивает и применяется только в «паркетниках» (вседорожниках, которые жертвуют проходимостью ради комфорта) между осями. Для установки в качестве осевого дифференциала такая конструкция слишком громоздка. 

Иногда вместо дифференциала ставят коническую зубчатую передачу с вязкостной муфтой на одной из полуосей.
Кулачковый/зубчатый самоблокирующийся дифференциал

Рис.6

Рис.7

Рис.8

На картинках изображены: кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).
Принцип действия аналогичен, но полуоси соединяются зубчатой или кулачковой парой. Таким образом, при пробуксовке одного из колес дифференциал резко блокируется. Поэтому такая система применяется только в военной и специальной технике (например, в бронетранспортерах), где нужно большое тяговое усилие и высокая долговечность в ущерб управляемости.

Гидророторный самоблокирующийся дифференциал

Попытка повысить эффективность и долговечность фрикционного дифференциала. При возникновении разницы в угловых скоростях насос закачивает жидкость в цилиндр, и поршень сжимает фрикционный пакет, блокируя дифференциал.

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.

Рис.9

DPS

Dual Pump System — система с двумя насосами, автоматически подключающая вторую ось, когда не хватает одной. Применяется в системах полного привода Honda. Достоинства: работает автоматически, на хорошей дороге экономит бензин. Недостатки: ограниченная проходимость, сложность, ограничения на буксировку.

Шестеренчатые самоблокирующиеся дифференциалы

Существует три типа таких дифференциалов:

• планетарные
• Quaife
• Torsen. 

Все они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать» при определенном соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают большую часть крутящего момента (до 80%) небуксующему колесу. Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность; большая потеря мощности, чем у обычного дифференциала.

Дифференциал типа Torsen изобретен в 1958 г. американцем Верноном Глизманом. Имеет достоинства вязкостной муфты и не имеет ее недостатков. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Torsen произошло от англ. Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc.

Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных:

Первый тип (T-1).

Червячными 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, червячные 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 червячную 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.

Рис.10

Рис.11

Второй тип (T-2).

Автором этого типа является англичанин Rod Quaife В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют косозубое зацепление, которое расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки. Подобное устройство имеет и дифференциал TrueTrac компании EATON. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и т. д.

Рис.12

Рис.13

Третий тип (Т-3).

Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20–30% разнице в передаваемых на оси моментах. Подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

Рис.14

В отличие от других конструкций, датчики вращающего момента работают практически в любых условиях. Даже если колеса вращаются с различными скоростями (поворот, прохождение через ухабы), они тем не менее всегда получают вращающий момент основанный на сцеплении.

Рис.15

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 межколесных 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 отличие от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач. Не ниже API GL-5.

Установка блокируемого дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) производства компании Eaton (Итон) на автомобили семейства ОАО «УАЗ» и ОАО «ГАЗ»

Схема дифференциала ELocker™ — ГАЗ

Действие блокируемого дифференциала заднего моста ELocker™ — ГАЗ осуществляется с помощью электропривода. Когда электромагнит активируется, толкатели скользят по канавкам в профилированной шайбе, толкая блокировочное кольцо, вводя его в зацепление с внутренними шлицами на полуосевой шестерне.
Особенности ELocker™ (ИЛОКЕР): конструкция средней степени сложности с электромагнитным механизмом управления (аккуратность в обращении будет не лишней). Полностью взимозаменяем со старым дифференциалом и картером редуктора заднего и переднего моста автомобилей марки Газель и Соболь, как заднеприводных, так и полноприводных моделей.

Включается блокировка дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) нажатием кнопки на приборной панели.Рекомендуется включать блокировку при скорости а/м не выше 5 км/ч (если автомобиль уже забуксовал его желательно остановить и включить блокировку и только потом продолжить движение).После включения на щитке загорится соответствующий индикатор, а ведущая ось будет заблокирована на 100% и автомобиль перестанет буксовать. Ездить с включенной блокировкой дифференциала быстрее 30 км/ч запрещается!
Выключение блокировки дифференциала ELocker™ (ИЛОКЕР) производится либо принудительно, нажатием кнопки, или автоматически (при наличии соответствующей опции) при достижении скорости 30 км/ч.

ГАЛЕРЕЮ ВСТАВИТЬ

Блокировки дифференциалов для «УАЗов», которые серийно производятся:

1. Кулачковая нижегородского производства (самая популярная)

Рис.16

2. Винтовая системы Torsen

Рис.17

3. Принудительная «Спрут» с пневмоприводом

Рис.18

Рис.19

4. Принудительная (жесткая, муфтовая с храповым зацеплением)

Полная принудительная блокировка

В принудительных блокировках блокирование дифференциала происходит за счет жесткого соединения одной чаши дифференциала с полуосью при помощи механического либо гидравлического механизма включения. В настоящее время данный тип блокировок производится исключительно для а/м семейства УАЗ, но при необходимости есть все возможности для разработки и производства подобных блокировок на автомобиль любой марки.

Механическая блокировка — блокированием посредством рычага и тросиков чаши дифференциала с одной из полуосей. Механизм включения установлен на чулке моста. В общем виде комплект показан на рисунке.

Рис.20

Гидравлическая блокировка — с использованием главного и рабочего гидроцилиндров. В качестве рабочей жидкости используется тормозная жидкость
Инструкция по эксплуатации жесткой принудительной блокировки с механическим или гидравлическим приводом включения на любые мосты УАЗ: 

• Жесткая блокировка дифференциала переднего и/или заднего мостов предназначена для использования только в случае буксования колес при движении по бездорожью, когда недостаточно подключения переднего моста. После включения необходимо проехать несколько метров для входа в зацепления шлицов подвижной муфты и дифференциала. Не производить включение блокировки при буксовании одного из колес, т. к. это может привести к повреждению системы блокировки. 
  Примечание: не используйте жесткую блокировку в других дорожных условиях, при этом потребуется большее усилие для управление автомобилем особенно при выполнение поворотов, в этом случае в трансмиссии возникнет циркулирующий момент, который может привести к выходу из строя деталей моста (полуось, подвижная муфта блокировки, корпус дифференциала). Не рекомендуется двигаться с включенной блокировкой со скоростью более 10 км/ч. 
• После преодоления сложного участка блокировку необходимо выключить. Для облегчения разблокировки слегка поверните рулевое колесо влево и вправо во время движения автомобиля. 
• Категорически запрещается движение с включенной блокировкой по дорожному полотну с высоким коэффициентом сцепления (асфальтовое покрытие, плотная сухая глинистая дорога). 
• При использовании нестандартных колес (33-38 дюймов) эксплуатировать жесткую блокировку необходимо с повышенной осторожностью, т. к. использование колес большего диаметра приводит к большим нагрузкам и как следствие к возникновению риску выхода из строя деталей трансмиссии.

5. Лок-райт от Иж-Техно (Блокка)

Краткая хар-ка блокировки: очень узкое применение.

ВАЖНАЯ ОСОБЕННОСТЬ в том, что ДИФФЕРЕНЦИАЛ практически ПОСТОЯННО ЗАБЛОКИРОВАН. Т.е. при движении на прямой Лок-райт замкнут, и размыкается лишь в поворотах, когда возникает разница в моменте вращения колес.
Однако, на скользком покрытии (мокрый, обледенелый асфальт, грунтовка, грейдер) может возникнуть пробуксовка колес, достаточной разницы в моменте вращения колес не возникнет и Блокка останется заблокированной! Т.е. не рекомендуется установка блокировки Блокка (Лок-райт) на УАЗ, который ездит в основном по обычным дорогам.

Чем больше разница угловых скоростей колес, тем щелчки громче и чаще.

• В условиях дождя, гололеда и т. п. ухудшается управляемость машины. Необходимо проявлять внимание и осторожность при вхождении в повороты
• Повышенный износ шин на дорогах с твердым покрытием.
• При вхождении в поворот блокировка издает щелчки при срабатывании обгонной муфты.

Итак: Блокка прекрасно ведет себя на бездорожье, проста и надежна. Но это устройство будет выполнять функции дифференциала, только когда на колесо будет воздействовать внешняя сила, позволяющая вращать колесо быстрее, чем вращается остальная часть трансмиссии. На скользких поверхностях, где одно из колес, как правило, имеет худшее сцепление с поверхностью и буксует — Блокка ™ останется заблокированной и будет передавать момент на оба колеса оси.
На поворотах обязательно нужно скидывать газ, проходить их накатом, только в этом случае Блокка разблокируется. Слушайте щелчки — это признак разблокировки и вращения колес с разной скоростью.

Ресурс и использование ограничены. Только для грязи.

6. ДАК (дифференциал автоматический Красикова)

Рис.21

Рис.22

Источник https://remcars.ru/patriot/blokirovka-differentsiala

Что такое дифференциал. Виды и схема работы

Автор Авто Эксперт На чтение 14 мин. Просмотров 941 Опубликовано 17.11.2020

Интересное механическое устройство, известное человечеству с давних времен. Несколько лет назад ученые считали, что первый механизм, работающий по типу дифференциала, был использован в антикитерском механизме – удивительной находке, поднятой со дна моря, и оказавшейся самым настоящим древним калькулятором для астрономических вычислений. Так что сама идея дифференциала не нова, однако настоящее признание она получила только с появлением первых автомобилей.

Дифференциал как часть трансмиссии

Дифференциал в автомобиле  —  это механизм, распределяющий крутящий момент карданного вала трансмиссии между ведущими колесами передней или задней оси (в зависимости от типа привода), позволяя каждому из них вращаться без пробуксовки. В этом заключается основное назначение дифференциала.

Ведуший мост с дифференциалом в разрезе

При прямолинейном движении, когда колеса нагружены одинаково и имеют равную угловую скорость вращения – механизм работает в качестве передаточного звена. Если условия движения изменяются (поворот, пробуксовка) – нагрузка становится неравномерной. У полуосей появляется необходимость вращаться с разными скоростями, и, как следствие, становится необходимым распределить полученный крутящий момент между ними  в определенном соотношении. Тогда узел выполняет вторую важную функцию: обеспечение безопасного маневрирования автомобиля.

Схема расположения дифференциала зависит от типа привода автомобиля:

1. Передний привод – картер коробки передач.
2. Задний привод – корпус ведущего моста.
3. Полный привод – корпусы переднего и заднего мостов (для передачи крутящего момента ведущим колесам) или раздаточная коробка (для передачи крутящего момента ведущим мостам).

Дифференциал на автомобилях появился не сразу. Конструкторы первых «самодвижущихся экипажей» были очень озадачены плохой маневренностью своих изобретений. Вращение колёс с одинаковой угловой скоростью во время прохождения поворота приводило к тому, что одно из них начинало буксовать или, наоборот, полностью теряло контакт с дорогой. Инженеры вспомнили, что на ранних прототипах первых автомобилей, снабжаемых паровыми двигателями, было устройство, позволявшее избежать потери управляемости.

Механизм распределения вращающего момента изобрёл француз Онесифор Пеккёр. В устройстве Пеккёра присутствовали валы и шестерни. Через них крутящий момент от мотора поступал к ведущим колёсам. Но даже после применения изобретения Пёккера проблема пробуксовки колёс на поворотах не решилась полностью. Выявились недостатки системы.  Например, одно из колес в какой-то момент терял сцепление с дорогой. Сильнее всего это проявлялось на обледенелых участках.

Пробуксовка в таких условиях часто приводила к  авариям, поэтому конструкторы надолго задумались над тем, как предотвратить занос машины. Решение было найдено Фердинандом Порше. Он стал изобретателем кулачкового механизма, который ограничивал проскальзывание колёс ведущего моста. Немецкое устройство дифференциала нашло применение в автомобилях Volkswagen.

Устройство и принцип работы

С технической точки зрения дифференциал устроен достаточно просто, но при этом он способен выдерживать огромные нагрузки. Что внутри этого узла и как он работает?

Устройство типового дифференциала

По своему типу это планетарный редуктор со всеми необходимыми элементами.

1. Шестерня главной передачи – подает вращение от КПП на дифференциал.
2. Ведомая шестерня связана и с главной передачей, и с шестернями-сателлитами.
3. Сателлиты – закреплены в «чашке» ведомой шестерни, так что вращаются вместе с ней.
4. Шестерни полуосей – соединены с сателлитами и не контактируют с остальными элементами дифференциала.

Как это работает?

Детально показано на видео-ролике, ниже.

1. От КПП выходит вал главной передачи, от которого вращение передается на ведомую шестерню.
2. Ведомая шестерня и скрепленная с ней «чашка» (водило) принимают крутящий момент.
3. Вращаясь, ведомая шестерня и чашка приводят в движение шестерни-сателлиты.
4. Сателлиты, в свою очередь, передают вращение на полуоси.
5. При равной нагрузке на полуоси (когда автомобиль движется по прямой дороге с равномерным покрытием) сателлиты не вращаются. Работает только ведомая шестерня, в чашке которой закреплены сателлиты, и они описывают обороты вместе с ней, при этом не совершая вращения вокруг своей оси. Таким образом, момент вращения распределяется на полуоси поровну, 50:50.
6. Когда автомобиль поворачивает и одно из колес должно замедлить, а второе – ускорить движение, сателлиты приходят в движение. За счет конической зубчатой передачи они, вращаясь, замедляют одну полуось и ускоряют вторую. Другими словами, перераспределяют момент вращения в нужной пропорции, вплоть до 0:100 без потери усилия.
7. При пробуксовке одного колеса включается механизм блокировки, без которого на то колесо, которое вращается быстрее, ушел бы весь момент вращения. Без блокировки автомобиль останавливается при попадании хотя бы одного колеса на скользкую поверхность.

При прямолинейном движении

Когда автомобиль движется прямолинейно по гладкой поверхности с твёрдым сухим покрытием, обе полуоси вращаются с одинаковой угловой скоростью. Полуосевые шестерни находятся в покое одна относительно другой, весь дифференциал сильно похож на монолитную конструкцию.

Сателлиты, будучи связанными через свои зубья с обеими полуосевыми шестернями, относительно своих осей не вращаются. Момент распределяется поровну между осями, если дифференциал симметричный и свободный, то есть лишён блокировок. Впрочем, с блокировками в таком идеальном случае будет то же самое.

При повороте

В повороте, а это обычный режим работы дифференциала, поскольку идеальных прямых в природе не существует, одно из колёс всегда будет вращаться быстрее. Сателлиты придут в движение относительно своих осей, но связь между полуосевыми шестернями и корпусом не утратят. То есть момент продолжит передаваться от корпуса к колёсам, причём всё в том же соотношении 50/50.

Это очень любопытно рассмотреть с точки зрения мощности. Момент одинаков, а скорость у внешнего от поворота колеса больше, то есть и мощность на него передаётся пропорционально большая.

И это неудивительно, так как чем больше скорость, тем выше потери, которые компенсируются добавкой мощности. При этом ни малейших помех вращению колёс с разной скоростью создаваться не будет, в отличие от жёсткой связи.

При пробуксовке

Гораздо менее приятно дела обстоят в том случае, когда одно из колёс попало на относительно скользкий участок дороги и сорвалось в пробуксовку при разгоне. Сцепления с дорогой нет, а значит момент сопротивления покрытия резко падает. Но этот момент всегда равен тяговому, это закон физики. Значит и тяговый момент упадёт.

Свободный симметричный дифференциал делит тягу пополам между колёсами. Всегда 50/50. То есть при падении момента на одном до нуля, на втором он обнулится автоматически. Автомобиль начнёт терять скорость, а если речь идёт о трогании с места на льду или жидкой грязи, то он просто там и останется, не сумев выехать из засады.

В этом главный недостаток свободного дифференциала. Он может передать усилие только то, которое способно переварить колесо, находящееся в худших условиях. Даже если второе будет на сухом чистом асфальте, автомобиль никуда не поедет. Вся энергия уйдет на быстрое и бесполезное вращение буксующего колеса.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество дифференциала – это то, что он дал возможность выполнять повороты. Скорость движения каждого колеса на ведущей оси подстраивается под дорожную ситуацию совершенно автоматически, без участия водителя, так что безопасность и маневренность транспортного средства выросли в десятки раз после внедрения этого механизма. Сегодня дифференциал той или иной конструкции используется во всех видах автомобильного транспорта.

Еще одно преимущество – довольно высокая надежность узла. Планетарная передача выдерживает большие нагрузки, а особенности некоторых типов дифференциала еще дополнительно повышают его мощность и стойкость к износу

Основным недостатком можно назвать необходимость использовать механизм блокировки, чтобы автомобиль мог двигаться и по льду, и по сложным дорогам. Ручная, автоматическая или электронная – любой тип блокировки должен применяться обязательно, а это означает, что появляется дополнительный механизм, который может выйти из строя.

И, конечно, нельзя забывать о контроле за техническим состоянием узла. Это еще один узел, в котором нужно менять масло, хоть и не часто, и отслеживать износ деталей. И, кстати, о необходимости этой процедуры многие автовладельцы забывают.

Разновидности автомобильных дифференциалов

Помимо конического, цилиндрического и червячного, существуют и успешно используются следующие разновидности дифференциалов: дифференциал с полной блокировкой, дифференциал Торсен, дифференциал Квайф, вискомуфта.

Дифференциал с полной блокировкой

Дифференциалы этого типа чаще всего используются на грузовиках и внедорожниках. Их блокировка включается и отключается непосредственно из салона с помощью специальной клавиши водителем. Они используются для повышения проходимости автомобилей.

Межосевой дифференциал с блокировкой типа Torsen

Конструкция рабочего привода данной системы состоит из следующих единиц:

1. корпус;
2. правая полуосевая шестерня;
3. левая полуосевая шестерня;
4. сателлиты правой и левой полуосевых шестерен;
5. выходные валы.

Стоит отметить, что дифференциал Torsen имеет наиболее совершенную конструкцию.

Принцип работы:

Межосевой блокируемый дифференциал Torsen состоит из ведомых и ведущих червячных колес, иначе называемых полуосевыми и саттелитами. В такой системе блокировка случается вследствие особенностей функционирования шестерен данного типа. В нормальном состоянии им задается определенное передаточное число. Если колеса имеют хорошее сцепление с поверхностью и движутся плавно, работа дифференциала происходит точно так же, как и у симметричного. Но как только происходит резкое увеличение момента, саттелит пытается начать движение в обратную сторону. Полуосевая червячная шестерня перегружается, и происходит блокировка выходных валов. При этом лишний крутящий момент двигателя переходит на другую ось. Максимальная степень перераспределения момента для дифференциалов Torsen – 75 на 25.

Наиболее известной разновидностью данной системы является Torsen Audi Quattro. Это один из самых популярных механизмов в конструкциях современных полноприводных автомобилей. Его неоспоримыми преимуществами являются широкий спектр переброса вращающего момента, мгновенная скорость срабатывания и отсутствие негативного влияния на тормозную систему. А вот к недостаткам можно отнести сложность конструкции со всеми сопутствующими последствиями.

Преимущества дифференциалов этой конструкции

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

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

Недостатки

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

Дифференциалы Квайф

Отличительной особенностью дифференциалов этого типа является то, что сателлиты в них располагаются параллельно оси вращения корпуса (чаши), причем в два ряда. Кроме того, при функционировании этих агрегатов образуются силы трения, которые при необходимости автоматически осуществляют блокировку, повышают проходимость и силу тяги автомобиля. Чаще всего дифференциалы Квайф используются для тюнинга легковых автомобилей и внедорожников.

Вискомуфта

Функционирование этот типа дифференциала основано на том же принципе, что и работа гидротрансформатора. Чаще всего вискомуфты используются в автомобилях с полным приводом и используются для того, чтобы обеспечивать связь передних колес с задними по следующему принципу: если одни из них проскальзывают, то крутящий момент транслируется на другие, за счет чего и решается проблема пробуксовки. Конструктивно вискомуфта представляет собой цилиндр, в которой находится погруженный в вязкую жидкость пакет металлических дисков, имеющих перфорацию, и соединенных с валами (как ведущим, так и ведомым). В зависимости от температуры вязкость жидкости меняется, на чем и основывается принцип работы этого агрегата.

Видео на тему

Виды блокировок дифференциала

Есть несколько видов блокировки:

• Полная. Напрямую подсоединить корпус к полуоси, которая получает основную нагрузку и жестко его закрепить. Т.е. передать крутящий момент, как он есть, на колеса.
• Частичная. Ограничить в планетарном механизме вращение сателлитов. При этом заблокировать дифференциал получиться частично, а значит и крутящий момент перераспределить также частично, но большую его часть перенаправить на колесо со сцеплением.

По способу включения бывают:

• ручной блокировки;
• автоматической (самоблокирующей).

Привод ручной блокировки может быть:

• механический;
• электрический;
• гидравлический;
• пневматический.

Как правило ручная блокировка происходит за счет кулачкового механизма. Он приводит в действие принудительную блокировку дифференциала, с помощью переключателя на приборной панели или рычажного механизма. Т.е. водитель вручную должен активировать блок. Никаких датчиков и напоминаний. Механизм универсален для применения.  Водитель, включая специальную муфту, соединяет полуось с корпусом дифференциала, и момент передается на прямую без участия сателлитов.

Если Вы купили автомобиль со значком «полный привод», это еще вовсе не значит, что на нем установлена блокировка дифференциала. К сожалению, не все любители 4Х4 об этом знают. Поэтому внедорожник, повисший в диагональном вывешивание в колее грунтовой дороги, совсем не редкость. В этой ситуации колеса, находящие в воздухе, энергично крутятся, а те, что плотно прижаты к земле, стоят без участия. Почему же так происходит?

Для городских автомобилей, вполне достаточно штатного дифференциала. Если на заснеженной трассе встретился участок со льдом, они передадут большую часть крутящего момента колесу, оставшемуся на твердой поверхности. Но для поездок по сложному бездорожью, или размытой грунтовке, этого мало.

Поэтому изобрели механизмы, которые по ситуации, или по желанию водителя, могут осуществить блокировку, у полноприводных монстров даже на выбор, заднего или переднего дифференциала и блокировку межосевого дифференциала.

Как работает самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал, по сути, представляет собой компромисс между полным блоком и свободным диффом и позволяет снизить пробуксовку колес машины в случае возникновения между ними разницы в коэффициенте сцепления с грунтом. Таким образом, значительно повышается проходимость, управляемость на бездорожье, а также динамика разгона автомобиля, причем независимо от качества дороги.

Самоблок исключает полную блокировку колес, что защищает полуоси от критических нагрузок, которые могут возникнуть на дифференциалах с принудительным выключением.

Блокировка с полуосей снимается автоматически, если при прямолинейном движении скорости вращения колес выравнивается.

Самые распространенные типы самоблоков

Дисковый самоблок – это набор фрикционных (трущихся) дисков, установленных между корпусом диффа и шестерней полуоси.

Понять, как работает дифференциал с таким блоком, несложно: пока машина едет по прямой, корпус диффа и обе полуоси крутятся вместе, как только в скоростях вращения появляется разница (колесо попало на скользкий участок), между дисками возникает трение, снижающее ее. То есть колесо, оставшееся на твердом грунте, продолжит вращаться, а не остановится, как в случае свободного дифференциала.

Вискомуфта, или иначе вязкостная муфта, так же как и предыдущий дифф, содержит два пакета дисков, только на этот раз перфорированных, установленных между собой с небольшим зазором. Одна часть дисков имеет сцепление с корпусом, другая – с валом привода.

Диски, помещены в емкость, заполненную кремнийорганической жидкостью, которая при равномерном их вращении остается в неизменном состоянии. Как только между пакетами появляется отличие в скорости, жидкость начинает быстро и сильно густеть. Между перфорированными поверхностями возникает сопротивление. Чересчур раскрутившийся пакет таким образом притормаживается, и скорость вращения выравнивается.

Зубчатый (винтовой, червячный) самоблок. Его работа базируется на способности червячной пары расклиниваться и тем самым блокировать полуоси при возникновении на них разницы в крутящих моментах.

Кулачковый самоблок. Чтобы понять, как работает дифференциал такого типа, достаточно представить открытый дифф, в котором вместо планетарного шестеренчатого механизма установлены зубчатые (кулачковые) пары. Кулачки проворачиваются (перескакивают), когда скорости вращения колес практически одинаковы, и жестко блокируются (заклиниваются), как только какое-то из них начинает пробуксовывать.

Разницы в том, как работает блокировка межосевого дифференциала и межколесного, нет – принцип действия одинаков, отличия только в конечных точках: в первом случае – два моста, во втором – два колеса, установленных на одной оси.

Источники

• https://VazNeTaz.ru/differencial
• https://TechAutoPort.ru/transmissiya/differentsial-i-glavnaya-peredacha/differentsial.html
• https://AutoVogdenie.ru/chto-takoe-differencial-v-avtomobile.html
• https://AvtoNov.com/%D1%87%D1%82%D0%BE-%D1%82%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%B5-%D0%B4%D0%B8%D1%84%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB-%D0%B2-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B5/
• https://ijeep.ru/raznoe/kak_rabotaet_mezhosevoy_differencial_ustroystvo_i_princip_raboti
• https://FB.ru/article/460593/differentsial-torsen-printsip-rabotyi
• https://AvtoNov.com/%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%BC%D0%B5%D0%B6%D0%BE%D1%81%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE-%D0%B4%D0%B8%D1%84%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D0%B0/
• https://VazNeTaz.ru/blokirovka-differenciala
• https://FB.ru/article/321970/samoblokiruyuschiysya-differentsial-kak-rabotaet

Устройство блокировки дифференциала

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к системам блокировки дифференциалов автомобильного транспорта. Известен самоблокирующийся дифференциал транспортного средства, содержащий корпус с расположенными в нем полуосевыми шестернями, сателлитами, введенными в зацепление с последними и установленными на осях водила, на каждом из концов которых выполнены лыски под углом друг к другу, и фрикционной муфтой с силовым цилиндром, ведущие элементы которой связаны с корпусом, а ведомые — с одной из полуосевых шестерен, причем в корпусе, в местах установки оси водила выполнены скосы. Дифференциал снабжен устройством управления включением фрикционной муфты (а.с. № SU 831638, B60K 17/20, F16H 1/44, опубл. 23.05.1981 г.) Данная конструкция дифференциала не обеспечивает его надежной блокировки в процессе движения транспортного средства.

Известно устройство для автоматической блокировки дифференциала, содержащее установленную на полуоси фрикционную муфту и золотниковый распределитель золотникового гидравлического привода включения муфты, устройство снабжено кулачковой муфтой управления, а золотниковый распределитель установлен в гнезде полуоси колеса, при этом его золотник с одной стороны связан с магистралью подачи рабочей жидкости, а с другой стороны соединен с полумуфтой кулачковой муфты управления, другая полумуфта которой связана с полуосью другого колеса (а.с. № SU 386786, B60K 17/20, F16H 1/44, опубл. 21.06.1973 г.).

Данная конструкция дифференциала является сложной и не обеспечивает его надежной блокировки в процессе движения транспортного средства.

Наиболее близкой по совокупности существенных признаков является электропневмогидравлическая блокировка дифференциала, содержащая встроенную в корпус диффернциала гидроподжимную муфту блокировки, напорный гидроцилиндр, связанный через пневмокамеру с воздухораспределительным краном, электроцепь с сигнальной лампой, воздухораспределительный кран снабжен электромагнитом, включенным в электроцепь через контакты реле времени последовательно с выключателем, связанным штоком пневмокамеры, причем сигнальная лампа включена в цепь электромагнита воздухораспределительного крана, который связан с датчиком угла поворота руля (а.с. № SU 1220946 B60K 17/20, опубл. 30.03.1986 г.). Указанная конструкция дифференциала не обеспечивает его надежной блокировки в процессе движения транспортного средства.

Задачей технического решения является повышение надежности блокировки дифференциала во время движения транспортного средства.

Техническим результатом является увеличение давления масла на поршень блокировки дифференциала. Технический результат достигается за счет того, что в устройстве блокировки дифференциала, содержащем картер с размещенными в нем дифференциалом и гидроподжимной муфтой блокировки, гидроцилиндр, связанный с пневмокамерой, пневмокамера и гидроцилиндр объединены в один корпус, при этом пневматический поршень жестко связан с подпружиненным гидравлическим поршнем, причем площадь пневматического поршня больше площади гидравлического поршня, кроме того, подпоршневая полость гидравлического поршня снабжена запорным и обратным клапанами, связанными с цилиндром блокировки и с масляной ванной картера соответственно, а перемещение поршней ограничено упором.

Новые существенные признаки, заключающиеся в том, что пневмокамера и гидроцилиндр объединены в один корпус, при этом пневматический поршень жестко связан с подпружиненным гидравлическим поршнем, причем площадь пневматического поршня больше площади гидравлического поршня позволяют увеличить давление масла для перемещения поршня блокировки дифференциала, а наличие запорного клапана, связанного с цилиндром блокировки, и обратного клапана, связанного с масляной ванной картера, расположенных в подпоршневой полости гидравлического поршня, а также ограничение перемещения поршней упором позволяют регулировать подачу масла в гидроцилиндр и к поршню блокировки дифференциала, таким образом, технический результат достигнут.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, тождественными существенным признакам заявляемого технического решения, не обнаружен. Сопоставительный анализ предлагаемого технического решения и выбранного из выявленных аналогов прототипа позволил установить наличие отличительных признаков в заявляемом решении, изложенных в формуле изобретения, следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условиям патентоспособности изобретения: изобретательский уровень и новизна.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом.

Устройство блокировки дифференциала содержит картер 1 с размещенным в нем дифференциалом. Корпус 2 дифференциала соединен с выходным валом 3 гидроподжимной фрикционной муфтой 4 блокировки.

Поджатие дисков муфты 4 осуществляется поршнем 5 блокировки, который приводится в движение маслом, подаваемым по напорной магистрали 6 при помощи гидравлического насоса высокого давления. Гидравлический насос высокого давления состоит из гидроцилиндра 7 и пневмокамеры 8, объединенных в один корпус 9. В пневмокамере 8 установлен пневматический поршень 10, а в гидроцилиндре 7 установлен подпружиненный гидравлический поршень 11. Поршни 10 и 11 жестко связаны толкателем 12. Площадь поршня 10 больше площади поршня 11. Перемещение поршней 10 и 11 ограничено упором 13. Пневматический и гидравлический поршни 10 и 11 выполняют роль гидравлического насоса высокого давления. Чем больше разность между площадями пневматического и гидравлического поршней 10 и 11, тем выше давление масла в напорной магистрали 6. Подпоршневая полость гидравлического поршня 10 снабжена запорным и обратным клапанами 14 и 15. Запорный клапан 14 связан с цилиндром 16 блокировки посредством напорной магистрали 6, а обратный клапан 15 связан с масляной ванной картера 1 трубкой 17. Надпоршневая полость поршня 10 связана с пневмосистемой транспортного средства.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

На пневматический поршень 10 подается сжатый воздух из пневмосистемы транспортного средства, который перемещает пневматический поршень 10 и связанный с ним гидравлический поршень 11 до упора 13, выдавливая через запорный клапан 14 в напорную магистраль 6 масло, которое из напорной магистрали 6 поступает в полость цилиндра 16 блокировки и перемещает поршень 5, в результате чего фрикционные диски муфты 4 сжимаются и трение между ними вырастает. Таким образом, происходит соединение, т.е. блокировка корпуса 2 и выходного вала 3.

При отключении блокировки пружина 18 возвращает поршни 10 и 11 в исходное положение, при этом воздух из надпоршневой полости поршня 10 выходит в атмосферу. При обратном ходе поршня 11 через обратный клапан 15 происходит засасывание масла из картера 1 в подпоршневую полость поршня 11.

Устройство блокировки дифференциала обеспечивает надежность блокировки дифференциала во время движения транспортного средства за счет увеличения давления масла на поршень блокировки дифференциала.

Устройство блокировки дифференциала промышленно применимо и может быть осуществлено на стандартном оборудовании с использованием современных материалов и технологий.

Устройство блокировки дифференциала, содержащее картер с размещенными в нем дифференциалом и гидроподжимной муфтой блокировки, гидроцилиндр, связанный с пневмокамерой, отличающееся тем, что пневмокамера и гидроцилиндр объединены в один корпус, при этом пневматический поршень жестко связан с подпружиненным гидравлическим поршнем, причем площадь пневматического поршня больше площади гидравлического поршня, кроме того, подпоршневая полость гидравлического поршня снабжена запорным и обратным клапанами, связанными с цилиндром блокировки и с масляной ванной картера соответственно, а перемещение поршней ограничено упором.

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

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

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

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

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

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

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

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

На фотографии ниже изображена ось с корпусом дифференциала в виде выпуклости справа, внутри которой находятся зубцы, составляющие дифференциал.Это немного необычно, поскольку в основном дифференциалы расположены посередине оси.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Какие автомобили имеют блокировку дифференциала в стандартной комплектации?

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

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

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

Когда следует использовать блокировку дифференциала?

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

Используйте шкафчики, когда

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

Не используйте шкафчики, если:

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

Итак, чтобы подвести итог…

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

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

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

Блокировка дифференциала 4×4 Руководство для покупателей

ЕСЛИ ВЫ склонны к опасным трассам, от которых большинство населения избегает, тогда вам нужно будет гарантировать эффективную передачу привода 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% доступного крутящего момента и равномерно распределять его на оба конца оси», Об этом нам сообщил инженер-конструктор Harrop Себастьян Чивитарезе. «Это позволяет водителю сохранять скорость 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 счете, 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 грязевой яме 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 ».

10

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 пересечь бездну, о которой вы никогда не думали, что сможете ».

Межосевое расстояние

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ дифференциал, как следует из названия, расположен — 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.

10

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 заднюю часть, которая будет более эффективной 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».

10

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 уступа 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 иметь и то, и другое?» — спросил Бергер.«Блокиратор на одной оси улучшит ваш полный привод с 50% до 75%, а установка фиксаторов 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 уважаемому бренду. . 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 убедиться, что они уважают 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 дорогостоящими и требующими много времени, 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.

10

«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», — пояснил 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.

«В автоматическом шкафчике дифференциалы всегда блокируются до тех пор, пока не будет приложено достаточное усилие на повороте, чтобы освободить механизм блокировки 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

Обычно для автомобилей, выставленных на продажу в выставочном зале, имеется 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 тяговым усилием.”

10

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 тяговое усилие
• 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.

10

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

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.

10

«Запатентованные системы электронных шкафчиков с четырьмя шестернями затем производятся в Австралии и управляются вручную с помощью электромагнита, питаемого от аккумуляторной батареи автомобиля», — 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. 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 несущей и боковыми шестернями. Дифференциал теперь заблокирован и будет передавать 50/50 привода на оба колеса по оси.

10

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 зубчатой ​​передачи относительно корпуса, что предотвращает действие дифференциала и, следовательно, передает привод в равной степени 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».

10

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 ».

Как вам наш новый дизайн сайта? Расскажите нам в комментариях ниже или отправьте нам свое мнение по адресу [email protected].

Блокирующие дифференциалы и разблокированные дифференциалы

Когда дело доходит до сцепления с дорогой на бездорожье, дифференциалы играют ключевую роль.По сравнению со стандартным или открытым дифференциалом блокируемый дифференциал (также известный как блокировка дифференциала, блокировка или блокировка дифференциала) улучшает тягу. Они распространены в полноприводных (4WD) автомобилях.

Блокировка дифференциала ограничивает вращение двух колес на оси с одинаковой скоростью. По сути, он соединяет их вместе как единый вал. Оба колеса затем поворачиваются вместе, независимо от имеющейся тяги. С заблокированным дифференциалом каждое колесо может прилагать столько вращающего усилия, сколько позволяет тяга.Это означает, что крутящие моменты с каждой стороны будут неравны, но имеют равные скорости вращения.

Разблокированные дифференциалы

Разблокированный, стандартный или открытый дифференциал означает, что каждое колесо может вращаться с разной скоростью. Это происходит при повороте и предотвращает истирание шин. Открытый дифференциал обеспечивает одинаковый крутящий момент на каждое колесо за одно действие. Несмотря на то, что колеса могут вращаться с разной скоростью с этим типом дифференциала, они получают одинаковую силу для вращения, даже если одно неподвижно, а другое движется.

Автомобили со стандартным полным приводом, также известные как полноприводные, имеют три дифференциала. По одному дифференциалу на каждой из двух осей, а центральный дифференциал (известный как раздаточная коробка) находится между передней и задней осями.

Транспортные средства с заблокированным дифференциалом могут иметь большее преимущество, когда дело касается тяги, по сравнению с транспортными средствами со стандартным или открытым дифференциалом, но только тогда, когда тяга под каждым колесом разная. Если вы серьезно относитесь к водителю бездорожья, у вашего автомобиля, вероятно, есть блокируемый дифференциал.

Типы блокировок дифференциалов

Различают три основных типа блокировки дифференциалов:

• Автоматический замок блокирует и разблокирует автоматически; водителю не нужно ничего делать. Это гарантирует, что на оба колеса всегда поступает нужное количество мощности независимо от тяги. Затем они разблокируются, когда одно колесо должно вращаться быстрее при повороте. В состоянии покоя положение заблокировано. Этот тип дифференциала увеличивает износ шин.
• Блокировка с возможностью выбора позволяет водителю управлять переключением дифференциала между режимами блокировки и разблокировки. Он может использовать пневматику (сжатый воздух), электронные соленоиды (электромагнетизм) или тросовый механизм. Они сложнее и дороже автоматических замков. Этот тип позволяет дифференциалу работать в открытом режиме для лучшей управляемости и маневренности, но есть и другие детали, которые могут выйти из строя.
• Катушки — это устройства, соединяющие оси, которые не используются в большинстве потребительских автомобилей, а используются только в транспортных средствах, участвующих в гонках.

Может показаться, что блокировка дифференциалов — лучший вариант, но у них есть некоторые недостатки. Шины изнашиваются сильнее, потому что они не работают так плавно, как стандартные или открытые дифференциалы, и могут издавать стук или щелчки во время блокировки и разблокировки. Однако, если вы внедорожник, они могут быть именно тем, что вам нужно.

4WD против AWD: в чем разница?

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

Начинается с дифференциала

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

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

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

---

Зачем ездить на всех четырех колесах?

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

---

Как работает полный привод

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

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

---

Как работает полный привод

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

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

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

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

---

Низкий диапазон увеличивает крутящий момент

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

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

---

Технология заменяет механические возможности

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

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

Вы можете использовать левую ногу, чтобы имитировать это. В следующий раз, когда ваш AWD Subaru застрянет, когда одно колесо будет неконтролируемо вращаться, попробуйте тормозить левой ногой, одновременно нажимая педаль газа правой.Это должно направить мощность на колесо, которое имеет сцепление с дорогой, что позволит вам ехать прямо на выезде.

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

Ведущее фото: Мэтт Скотт

ПРАВДА ОБ ОТКРЫТОМ VS.ЗАБЛОКИРОВАННЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ

Нужны ли мне шкафчики дифференциала?

Правда в том, что; Несмотря на то, что не всем нужны блокираторы дифференциала, каждый может использовать их в какой-то момент на бездорожье. Большинство стандартных автомобилей 4X4 поставляются с открытыми дифференциалами (Wrangler Rubicon, Toyota с электронным шкафчиком и некоторые другие модели будут поставляться с шкафчиками в качестве заводской опции). Это означает, что если у вас нет шкафчиков, у вас действительно есть только 2 колеса, обеспечивающие тягу для автомобиля в любой момент времени, когда включен 4WD; один для передней оси и один для задней оси.

Позвольте мне рассказать вам о том, как работает большинство дифференциалов. Дифференциалы принимают крутящий момент, поступающий от трансмиссии через карданные валы, и передают его на колеса. При этом дифференциалы получили свое название от механизма, который отсоединяет колесо с наибольшим сопротивлением, поэтому вы можете легко и без перекоса поворачивать колеса. Видео ниже объясняет, как работает большинство дифференциалов.

Блокировка дифференциала может иметь огромное значение, когда дело доходит до езды по бездорожью.Если какая-либо из ваших шин слегка отрывается от земли, вся тяга от этой оси будет передаваться этой шине (той, которая имеет наименьшее сопротивление), а шина, которая фактически соприкасается с землей, будет иметь нулевое сцепление с ней. . Вот так, друг мой, и застрянешь… даже если у тебя автомобиль 4X4.

Теперь, если вы попали в такую ​​же ситуацию на автомобиле 4X4, оборудованном блокировщиками дифференциала, как только ваша шина начнет вращаться от земли, вы можете активировать свой шкафчик (если его можно выбрать или если у вас есть автоматический шкафчик, он активируется сам по себе) .Тогда шкафчик заблокирует обе шины вместе, и та, которая соприкасается с землей, получит сцепление, необходимое для преодоления препятствия или вытаскивания вашего автомобиля из более мягкого грунта.

А теперь пора поговорить о различных блокировках дифференциала, которые вы можете приобрести для своего автомобиля.

Дифференциал ограниченного скольжения: Дифференциал этого типа автоматически передает некоторое тяговое усилие другой шине, как только она чувствует, что одна шина проскальзывает.Не обеспечивает 100% блокировку и рекомендуется для легкого бездорожья, ежедневных водителей, буксировщиков и т. Д. Некоторые примеры: TrueTrac, Toyota LSD и другие.

Автоматические запирающиеся шкафчики: Этот стиль всегда обеспечивает стопроцентную блокировку, позволяя шинам вращаться с разной скоростью при повороте, чтобы обеспечить более плавное вождение на дороге. Эти блоки будут заблокированы сами по себе без необходимости вмешательства оператора. Некоторые примеры: Detroit, Aussie Locker, Lock-Rite и т. Д.Отлично подходит для внедорожников, но не подходит для внедорожников, особенно если есть снег или лед.

Выбираемые рундуки: Это шкафчик, который наиболее рекомендуется, так как вы можете перепрыгнуть с открытого дифференциала на полностью заблокированный, щелкнув выключатель или потянув за кабель. Эти устройства обеспечивают 100% блокировку и полностью отключаются, поэтому вождение будет точно таким же, как вождение автомобиля с открытыми дифференциалами, но наличие этой опции блокировки по требованию — это здорово! Это самые дорогие шкафчики, но они стоят каждой копейки.Оборватели Rubicon и Toyota с E-Locker предложат эту опцию с завода либо для задней оси, либо для обеих осей. Электронные запирающиеся шкафчики, воздушные шкафчики и кабельные шкафчики подпадают под эту категорию. Отлично подходит для любого автомобиля.

Катушки: Они будут постоянно держать обе шины заблокированными на 100%. Механизма блокировки и разблокировки нет. Оба полуоси будут двигаться как один. Не для дорожных транспортных средств, рекомендуется только для внедорожников. ТОЛЬКО для транспортных средств, оборудованных для экстремального скалолазания или любых гонок по пустыне.Самый дешевый способ заблокировать дифференциалы, так как НИКОГДА не рекомендуется сваривать крестовины вместе.

Если вы все еще не уверены, какой шкафчик лучше всего подходит для вашего приложения, позвоните нам по телефону 928-227-2026 или зайдите в магазин, и мы будем рады ответить на все ваши вопросы и / или запланировать установку вашего оборудования. чтобы установить шкафчики.

Связанные

Что такое блокирующий дифференциал?

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

Jeep Wrangler EcoDiesel 2020 | FCA

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

Такома спасает пустыню Блэк Рок | Jeffery Hannah-

Блокировка дифференциала

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

СВЯЗАННЫЙ: Почтовые фургоны USPS взрываются пламенем с угрожающей скоростью

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

2021 Chevy Colorado l Chevy

Дифференциал повышенного трения

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

СВЯЗАННЫЙ: Что делает дифференциал повышенного трения желательным?

Какие автомобили имеют блокировку дифференциала?

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

Ford F-150 | Ford

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

Как работает блокировка центрального дифференциала?

Опубликовано в Безопасное вождение

Блокировка центрального дифференциала применима только к автомобилям с полным приводом (AWD) или постоянным полным приводом, а также к транспортным средствам, способным обеспечивать такой привод. С частичным 4WD, таким как Patrol или Landcruiser, передние колеса не двигаются, пока водитель не выберет 4H или 4L, а раздаточная коробка не перейдет в 4H или 4L, привод распределяется через раздаточную коробку на 50/50 спереди к задним колесам.

Ваш Toyota 4WD может выглядеть так.

Вождение неполного полного привода в 4X4 по твердой поверхности, например, по асфальтированной или битумной дороге, будет означать, что разные скорости и расстояния, пройденные передними и задними колесами, будут действовать так же, как и при ручной блокировке дифференциала поперечной оси. заблокирован. Единственный способ повернуть, подняться или спуститься по самому маленькому уклону — это протереть шины и / или толкнуть огромные силы назад через раздаточную коробку, это известно как раздаточная коробка « Wind Up» , и это может повредить раздаточную коробку. очень быстро, так что не делайте этого.В раздаточной коробке с полным приводом в раздаточную коробку встроен центральный дифференциал, чтобы все время отвлекать часть привода на передний или задний дифференциал и при этом позволять им работать на разных скоростях, чтобы вы могли поворачивать или подниматься на холмы и т. открытый дифференциал, но всегда (по необходимости) устройство несколько меньшего размера, чем дифференциалы вашей поперечной оси на каждом конце. Узнайте больше об обучении 4WD

Когда центральный дифференциал разблокирован, он часто является открытым дифференциалом, поэтому на самом деле он передает привод только той стороне автомобиля, которая имеет наименьшее тяговое усилие, хотя это может измениться, по сути, полный привод Автомобиль с центральным дифференциалом без блокировки на самом деле в любой момент времени управляет только одним колесом (тем, которое имеет наименьшее тяговое усилие).Но он может выбрать любой из 4-х из-за характера трех установленных дифференциалов: переднего, заднего и центрального. Неполный 4WD без других блокировок дифференциала будет управлять только одним из двух колес, когда он находится в режиме 2WD, или любыми двумя из четырех колес, если выбран 4WD. Таким образом, полный привод не находится в режиме 4WD, пока не будет заблокирована блокировка центрального дифференциала, точно так же, как неполный полный привод НЕ находится в режиме 4WD, пока вы не выберете 4WD селектором.

Джеймс Горри ездит на 4WD в NT более 20 лет См.