Зачем блокировать дифференциал?

Содержание

>Новый комментарий

В полку прибыло

Технические нюансы конструкции Kia Mohave

После того как нынешней весной Sorento чудесным образом превратился в кроссовер, у Kia осталась только одна модель повышенной проходимости — Borrego/Mohave. Чтобы удовлетворить потребности российских любителей бездорожья, ее уже начали производить на заводе в Калининграде

Этой самой «боррегой» (точнее, последней ее версией) американский обыватель пользуется уж больше года: машина была внедорожным гвоздем Детройта-2008. И вот настала очередь россиян. Mohave будет своя, собранная в родном отечестве — предприятие в Калининграде с октября работает в этом направлении.

Машина комфортабельная, с пневмоподвеской, регулируемым педальным узлом и другими привычными для жителя Штатов опциями. При сем сделана она на раме, но никаких мостов с неразрезными балками нет и в помине — независимая подвеска спереди и сзади. Из двух предусмотренных для Mohave схем — заднеприводной и полноприводной — нашим читателям, по понятным причинам, интересна вторая. С ней и будем разбираться.

  1. Несущий элемент — рама, к которой посредством восьми виброопор крепится кузов
  2. Двигатель внутреннего сгорания (бензиновые V6 и V8 или дизель V6)
  3. Автоматическая коробка передач классического типа: гидротрансформатор и планетарный редуктор
  4. Карданный вал привода переднего моста
  5. Раздаточная коробка с понижающей передачей, выполненной в виде планетарного ряда
  6. Односекционный карданный вал привода заднего моста
  7. Система вывода отработавших газов
  8. Топливный бак объемом 82 л
  9. Задний мост с опциональным самоблокирующимся дифференциалом

Изучаем матчасть
Казалось бы, что необычного в трансмиссии типа torque-on-demand? Конструкция давно известна, отработана, на слуху. Однако при обсуждении принципа ее работы применительно к Mohave мнения сотрудников редакции разделились — возникли, так сказать, прения. Одни говорили, что муфта, размещенная в раздаточной коробке, имеет два фиксированных положения — диски либо разомкнуты, либо полностью сжаты и не проскальзывают друг относительно друга (то есть жесткая блокировка). Вторые утверждали, что отбор мощности на передний мост может происходить не дискретно. Чтобы разобраться в вопросе, начнем от печки, а точнее, с устройства раздатки, поставляемой Borg Warner.

Первым элементом, встречающимся «по ходу» потока мощности, является планетарный ряд, выполняющий функции понижающей передачи. Он активируется посредством сервопривода: исполнительный элемент передвигает вилку, вилка «тянет» за собой зубчатую каретку. За планетаркой размещаются многодисковая фрикционная муфта, работающая в масле, и электромагнит, этой муфтой управляющий. Ведомые диски муфты соединены обоймой с шестерней, передающей мощность (через зубчатую цепь и другую шестерню) на карданный вал привода переднего моста. Водитель управляет всем этим хозяйством через тумблер, размещенный на центральной консоли.

С положениями 4L и 4H неясностей нет. Муфта замкнута полностью, при этом ведущие шестеренки главных передач мостов как бы жестко посажены на один вал. При этом если сцепление всех колес с дорогой и другие условия одинаковы, то карданные валы нагружены равным моментом. Разница в том, что при 4L, когда активирована понижайка, момент этот выше. Здесь водителю важно помнить, что вследствие жесткой связи при движении по хорошему асфальту возможны значительные перегрузки в трансмиссии и ускоренный износ шин. При дифференциальной связи таких явлений не возникает.

Что касается муфты, то, по заверениям специалистов Kia, она действительно функционирует плавно, по мере необходимости нагружая передние колеса. Отбор происходит не только при наличии разницы в сцеплении между передними и задними колесами и при ускорении (замедлении) автомобиля, но и в стационарных режимах. Например, при малых скоростях тяга на переднем мосту варьируется в пределах от 5 до 20%.

Прочая техника
На североамериканском рынке на Borrego устанавливают два мотора — V6 и V8. Оба они бензиновые, снабженные регулировкой фаз газораспределения путем коррекции угловых положений всех распределительных валов. Дизель, на который могут рассчитывать россияне, в США не представлен, в России же нет мотора V8 (только на этой модификации устанавливаются подушки безопасности для коленей водителя). Все три агрегата работают с гидромеханическими автоматическими коробками. Только бензиновый V6 — с пятиступенчатой АКП, а два других — с шестиступенчатой АКП. У обеих АКП в наличии программа ручного выбора ступеней.

Предусмотрен и самоблокирующийся дифференциал заднего моста, жаль только, что в РФ опция недоступна. Еще одной интересной особенностью Mohave является высокая маневренность: диаметр разворота — всего 11 м.

Интересно, что основными конкурентами Mohave менеджерам Kia видятся такие популярные в РФ машины, как Mitsubishi Pajero и Nissan Pathfinder. Как покажет себя новичок в такой серьезной компании, увидим в будущем году.

текст: Сергей АРБУЗОВ
фото: фирма-производитель

Самоблок KIA Mohave, задний мост, MT, АТ, с преднатягом (СД34П)

Тип дифференциала: самоблокирующийся червячный с цилиндрическими косозубыми шестернями с преднатягом 10 единиц.

Величина преднатяга в данном дифференциале равна 10 кг/м, что составляет приблизительно 5% от максимально возможного момента силы тяги на колесе. Данный преднатяг нужен для лучшего включения дифференциала на опорной поверхности с низким коэффициентом сцепления.

Принцип работы: перераспределение крутящего момента между ведущими колёсами происходит автоматически при увеличении подводимого крутящего момента от мотора (на отстающее колесо).

Максимальный коэффициент блокировки — 70-80%.

Полной блокировки не наступает. Разблокируется при сбросе газа.

Взаимозаменяем со стандартными дифференциалами.

Масла:

Самоблокирующиеся дифференциалы НИРФИ работают на обычных трансмиссионных маслах TM5 (GL-5). В настоящее время применяются всесезонные масла с классом вязкости по SAE: 75W-90, 80W-90, 85W-90. Однако для лучшего срабатывания и увеличения срока службы самоблока рекомендуем использовать масла для дифференциалов повышенного трения с индексом LS и вязкостью 140: CASTROL (синтетическое) редукторное масло 75W-140 Syntrax Limited Slip 75W-140, GL-5 синтетика LSD CASTROL (минеральное) редукторное масло GL5 Limited Slip 90

Гарантия:

На дифференциалы распространяется гарантия 12 месяцев. По вопросам гарантии обращайтесь к представителю завода, у которого купили самоблок или напрямую к нам.

Дифференциал, слово знакомое со школьной скамьи. Правда в устройстве автомобиля оно имеет иное определение. Дифференциал (разность, если покопаться в латинском словаре), является сложным механизмом, который распределяет или изменяет крутящий момент среди полуосей приводных колес, тем самым обеспечивая их работу с разной угловой скоростью. Но если к нему добавить устройство блокировки, то можно самому распределить крутящий момент, и скорректировать соотношение угловых скоростей, в зависимости от дорожных обстоятельствах.

Установка блокирующего механизма дает массу преимуществ, но необходимо разобраться, что он из себя представляет, и принцип его работы.

Назначение и устройство дифференциала

Ниже разберем назначение и устройство агрегата. При движении прямо, колеса движутся ровно, прилагая одинаковые усилия, и не отставая друг от друга. На деле это выглядит как колеса вращаются с одинаковыми угловыми скоростями.

Но, когда машина собирается повернуть, оказывается, что радиус пути внешнего колеса и внутреннего отличается значительно и внешнему колесу нужно пройти больше расстояние. А значит, крутящий момент должен распределяться не в одинаковых пропорциях на каждую ось колеса. Благодаря усилиям планетарного механизма — внутренняя шестерня одной полуоси замедляет ход, из-за чего сателлиты начинают прокручиваться вокруг себя, увеличивая тем самым скорость вращения шестерни другой полуоси. Т.е. автомобиль может спокойно и без усилий совершить маневр.

Дифференциал — это и есть элемент трансмиссии. Чтобы полностью понять, принцип его работы, разберемся, как он устроен. Изучают в учебниках, обычно, по схемам конического дифференциала. Хотя, есть более сложные разновидности, но примерный набор составляющих все же един.

Итак, основа — планетарный редуктор. Главные его рабочие элементы — центральные полуосевые шестерни (солнечные) и промежуточные, называемые сателлитами. Все это скрыто в чашке или корпусе агрегата.

От двигателя крутящий момент поступает через коробку передач и главную передачу на полуоси, а точнее на жестко зафиксированные на них солнечные шестерни, через промежуточные (сателлиты). Т.е. чтобы машина начала движение, шестерни полуосей должны довести крутящий момент до ведущих колес.

Видео-урок принципа работы дифференциала

Куда именно установить блокирующийся дифференциал, зависит от привода автомобиля:
• в раздатку, в передний и задний мост для полноприводных;
• в коробку переключения передач для переднеприводных;
• в задний мост для заднеприводных.

Принцип работы блокировки дифференциала

Автомобили, в большинстве своем, перемещаются по дороге прямолинейно либо поворачивает. Но бывает едет по бездорожью или попадает одним колесом в болото или лед, тогда дифференциал сыграет не в пользу автомобиля. Он попросту отправит весь крутящий момент на колесо с меньшим сопротивлением. И сила тяги будет стихать, приводя крутящий момент к абсолютному нулю.

Вот для чего придумали блокировку дифференциала, — ради абсолютного контроля над «ходовой», чтобы проехать там, куда обычный внедорожник даже не посмотрит. Установив блокировку, появиться возможность контролировать и распределять крутящий момент, передаваемый к полуосям и приводным колесам.

Как же возможно, все таки, блокировать дифференциал. Ну для начала, стоит предупредить, если у вас ручная блокировка, то задействовать такой механизм можно исключительно в состоянии покоя автомобиля. Иначе поломанная полуось и «сорванный» дифференциал обеспечены. Принцип сводится к тому, что блокируя дифференциал, мы распределяем крутящий момент поровну между колесами автомобиля — и тем колесом, что стоит хорошо на поверхности и тем, что попало, например, в болото, скользкий участок или висит в воздухе. И то колесо, которое не двигалось, начинает крутится, машина выезжает с проблемной зоны.

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.

Самоблокирующийся дифференциал

Как понятно из названия, решает когда «прийти на помощь», сам. Он имеет разновидности конструкции, разберем его отдельно.

Дифференциал повышенного трения или еще можно услышать — LSD, но все это названия одного механизма. В зависимости от ситуации и необходимости, может работать, как обычный дифференциал, а может жестко себя блокировать, если появиться разность в:

  • угловых скоростей;
  • разность в крутящем моменте.

Вот по этому принципу и различают особенности его конструкции.

1. Дисковый механизм

Разновидностей имеет массу, но принцип работы один — обеспечить блокировку во время плохого сцепления, на льду или яме, одного из колес, по средствам фрикционных дисков. Таких дисков целый пакет, одни крепятся к полуоси, а другие к корпусу дифференциала. Во время обычной поездки диски разжаты и на движение колес не влияют.

1 — корпус; 2,4 — шестерни полуосей; 3,5 — наборы фрикционных дисков; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца.

При потере сцепления — фрикционные диски полуосей, и дифференциала сжимаются и крутящий момент передается от дифференциала на полуось напрямую, без участия сателлитов. Т.е. крутящий момент в основном перейдет на ту полуось, которая вращается медленнее. А все, благодаря силе трения, происходящей между фрикционными дисками.

Если в машине предусмотрен гидравлический привод, то степень сжатия будет переменной, а если установлен пружинный механизм — регулярная. Применяется как в качестве межколесного дифференциала, в основном в спортивных авто, либо между осями у полноприводных внедорожников.

Видео-урок по принципу работы блокировки дифференциала

2. Вязкостная муфта (вискомуфта)

Используется крайне редко, из-за своих ощутимых недостатков:

  • несовместимость с некоторыми ABS;
  • частые случаи перегрева.

Т.к. вискомуфта имеет внушительные размеры, то и применяется лишь между осями. Правда, случаются прецеденты, установки ее место дифференциала при полном автоматическом приводе. Название она свое получила из-за особенности работы.

Набор перфорированных дисков, помещен в супер вязкую жидкость (силикон), и запечатан в герметичный контейнер. Так же как и в случае с дисковым дифференциалом, пакет дисков поделен на две части, одни на ведущем вале, другие на ведомом. Если ведущий вал набирает обороты, прикрепленные к нему диски, также ускоряются. При этом они взбивают силикон, который затвердевает и блокируется с дисками ведомого, происходит блокировка дифференциал. Когда скорость вращения стабилизируется — жидкость вернется к исходному состоянию.

3. Червячный (винтовой) механизм

Имеет свойство частично блокировать дифференциал в зависимости от величины крутящего момента. Внутри механизма, вместо привычных сателлитов, располагается червячная передача, замысловатой конструкции. Придумали её еще в 1958 году, а актуальна она и по сей день. Самые популярные Torsen T-1, Torsen T-2 и Quaife.

Особенность данного типа блокировки в том, что процесс переноса крутящего момента возможен лишь от ведущей шестерни (самого червяка) к ведомой (полуосевой), из-за больших сил трения. Как это работает? В разных конструкциях T-1 или T-2, особенности построения червячного механизма, отличаются только расположением сателлитов. В Т-1 поперечно корпусу, а в Т-2 — продольно. Конструкция Torsen обоих поколений настолько чувствительна, что колесо, попавшее на лёд, не успевает физически пробуксовать. Широкое применение они нашли как в межосевых так и в межколесных дифференциалах.

4. Электронная блокировка

По сути, данный вид не является дополнительным конструктивным элементом дифференциала и не блокирует его. Всю работу на себя берет тормозная система, под управлением антипробуксовочной системы и запускается по средствам датчика. Реагирует электронная блокировка на изменение в угловой скорости ведущей оси.

Принцип действия основывается на управлении дифференциалом по средствам программного обеспечения. Если колесо теряет сцепление, возникает в тормозной системе давление, и оно замедляется, увеличивая тем самым тяговую мощность. Крутящий момент, в этом случае, перераспределяется на другое колесо.

Плюсы и минусы самоблокирующегося дифференциала

Как и, любое устройство, самоблок имеет свои преимущества и недостатки.

Плюсы:

  • повышение проходимость и управляемости автомобиля;
  • автоматизация всего процесса;
  • улучшение динамики при разгоне;
  • устранение, хоть и частичное, пробуксовки одного из колес.

Минусы:

  • главный недостаток в том, что часто механизм включает блокировку тогда когда это не нужно, что может ухудшить управляемость авто.

Подводя итог, нужно подчеркнуть важность блокировки дифференциала. В сложных дорожных ситуациях она просто необходима для обеспечения высокого уровня безопасности и управляемости. И жизненно важна, для прохождения сложных трасс, горных местностей, размытого бездорожья. А способность самоблокирующегося дифференциала к полной автоматизации всех процессов еще и поднимает уровень комфорта автовладельца.

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

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


Как это работает, вернее не работает

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

От простого к сложному

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

Самоблоки

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

Полные блокировки дифференциала

Более эффективный на бездорожье способ улучшить проходимость автомобиля – установить «полную» блокировку. Такие механизмы обеспечивают жесткое соединение полуосей и вращение обоих колес в любой ситуации, что бы ни случилось. При блокировках на обоих мостах и межосевом дифференциале гарантирован реальный привод 4х4. Но есть обратная сторона медали. Перераспределение энергии двигателя ведет к перераспределению нагрузок и их увеличению в 2, а то и в 4 раза, что ведет в поломке как минимум полуосей. Поэтому многие производители поставляют не только сами устройства, но и усиленные элементы трансмиссии. Различают более простые в установке, но менее предсказуемые на дороге автоматические блокировки и более сложные ручные блокировки, управляемые водителем из кабины.
Автоматические полные блокировки дифференциала
Принцип действия, заложенный в полные автоблокировки типа Lockright, Lokka, Spartan Locker, Aussie Locker, Yukon Grizzly Locker, Detroit Locker, Powertrax No-Slip, Kaiser Locker, ДАК (Дифференциал Автоматический Красикова), называют «тракторным». Его суть в том, что полуоси постоянно находятся в соединенном состоянии (заблокированы) и разъединяются только в поворотах, когда одно колесо начинает “обгонять” другое. Устройства надежные, неприхотливые, выдерживающие большие нагрузки, но требующие навыка управления автомобилем. Дело в том, что, если в повороте, когда оси расцеплены и колеса едут по разным траекториям с разной скоростью, газануть, то дифференциал мгновенно сцепится, колеса попытаются поехать синхронно. А в дуге такая синхронность невозможна и машина потеряет управление. При срабатывании в скользкой дуге машину однозначно понесет на внешний радиус поворота. И хорошо если на обочину, а не в другую сторону

Фото сайта dak4x4.com

Ручные (принудительные) блокировки дифференциала

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

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

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

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

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

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

Подытожим

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

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

Еще новости и статьи про Соболь 4×4

13.09.2019 share 4532

Автомобилистов подразнили прототипом нового ГАЗ «Соболь 4×4»

Торпедо от ГАЗели NN, светодиодная оптика, внедорожная резина и многое другое – таким увидели будущий «Соболь 4×4» посетители выставки «Комтранс 2019″… 15.08.2019 share 16117

«Карго-клипс» превратит грузовой фургон во все что угодно – от автодома до мастерской

Универсальная модульная система CargoClips за несколько минут превратит грузовой фургон в мастерскую, автодом, мобильный мото-гараж и многое другое, а то… 24.07.2019 share 1928

Конь-огонь

Стандартный ГАЗ «Соболь 4х4» прошёл маршрут Чемпионата России по спортивному туризму и преодолел препятствия Чемпионата Европы в рамках «Ладоги Трофи… 21.05.2019 share 3241

«Это не ГАЗель»: Третий СобольFest прошел под Тверью

18 и 19 мая в Тверской области состоялся весенний этап внедорожного фестиваляСобольFest. Владельцы полноприводных «Соболей» в третий раз собираются для… 01.04.2019 share 3267

Клуб «ГАЗ Соболь 4х4» расширяется

Клуб «ГАЗ Соболь 4х4» преобразуется в «Клуб ГАЗ 4х4» и начинает жить новой жизнью. Обновленный клуб ждет владельцев не только… 15.03.2019 share 6877

Как самому сделать бампер

Дмитрий Клюев рассказал, как они вдвоём с товарищем сами сделали стеклопластиковый бампер на ГАЗ «Соболь 4х4». Оказывается, это совсем не… 11.03.2019 share 2235

Алюляй поехал через всю страну

Любой владелец автомобиля ГАЗ «Соболь 4х4» и других ГАЗов вместе со своим автомобилем могут стать героями фильмов Олега Смирнова (Алюляя),… 08.03.2019 share 2759

Женщины в «Соболях»

Пользователи сетевого журнала «ГАЗ «Соболь 4х4» в ВКонтакте собрали из фотографий своих Любимых в своих любимых забавный клип «Ах, какая…

Сообщества ›
Клуб Любителей Автомобилей Lada Niva ›
Блог ›
[ Инфо ] Самоблокирующиеся дифференциалы

В этом посте хотелось бы поговорить об самоблокирующихся дифференциалах (сюда же можно отнести автоматические блокировки и разблокировки), в частности я лично остановлюсь на самоблокирующихся дифференциалах винтового типа, которые трудятся в обоих редукторах моей Нивы. О принудительных блокировках думаю нужно больше говорить в другом посте. Их существует тоже несколько разных видов, отличающихся как по принципу работы, так и по принципу включения.
Сначала вкратце о принципе работы разных видов самоблокирурующихся дифференциалов и автоматических разблокировок. Много оперировать научными терминами и цитировать выдержки описаний из интернета не буду, но не много все таки затрону их. В свое время прочитал наверно сотни страниц в том же интернете, просмотрел десятки видео и имею довольно подробное представление по данным механизмам. Если что то буду писать не много не так, думаю меня тут поправят.

1. Самоблокирующиеся дифференциалы шарикового типа.
Сюда относятся блокировки ДАК (дифференциал автоматический Красикова) и ДАН (дифференциал автоматический Нестерова).

Полный размер

Шариковый самоблок. Фото 1

Шариковый самоблок. Фото 2

Шариковый самоблок. Фото 3

Шариковый дифференциал. Фото 4

Первый намного более известен, но принцип работы и конструкции практически один и тот же. Роль сателлитов в данных дифференциалах играют шариковые цепочки. При равномерном движении, шариковая цепочка свободно перемещается вдоль каналов и как сателлит перераспределяет мощность поровну между колесами. Автомобиль маневрирует, как со свободным дифференциалом. При нарушении равенства сил (разные коэффициенты сопротивления на колесах, резкий разгон или торможение двигателем), шариковая цепочка нагружается и запирается. Дифференциал блокируется. Принцип блокировки подобен принципу самоторможения червячной передачи. Чем больше нагружаем, тем больше запирается дифференциал. Самоблок реагирует не на разницу скоростей вращения колес, а на разницу нагрузок на ведущих колесах и тяги двигателя. Данная контрукция впервы стала у нас применяться в редукторах всем известного ГАЗ-66, «Шишига».
Представляю как на меня будут набрасываться владельцы ДАКов, но описано все красиво, а вот на практике все совсем не так гладко. Дифференциалы ДАК в свое время ставили себе во внедорожники (Нивы и УАЗы) несколько активных участников нашего местного внедорожного клуба, с которыми я постоянно общаюсь и контактирую и все они однозначно после такого опыта сказали, что больше ДАК никогда себе не поставят. Можно сослаться на рак, но не в нескольких механизмах сразу, произведенных в разное время. Неудачный опыт откладывается в сознании на всегда и как бы сейчас не расхваливали новейшие дифференциалы ДАК 5, ДАК 7 и т.д., я например никогда их себе не поставлю.
Основной, самый большой их минус — крайне малый ресурс. Ни у одного из владельцев данного дифференциала из нашего клуба его ДАК не проходил больше 10 тыс. км., более того, в части случаев поломка дифференциала сопровождалась еще и поломкой полуосей или всего редуктора.
Второй минус шариковых самоблоков — это управляемость. На бумаге блокировка данного дифференциала должна происходить плавно, по мере подачи нагрузки на колеса, но на практике, ДАК блокируется практически мгновенно и его коэффициент блокирования равен при этом 90 — 100% (в зависимости от направления как поставить). На бездорожье это конечно хорошо, но вот на скользкой дороге зимой — ужасно. Едешь по прямой в гололед — дифференциал разблокирован, начинаешь входить в поворот, колеса начинают вободно вращаться с разной скоростью, тут вам хочется поддать газу и пройти поворот более активно и вдруг после этого наступает резкая 100% блокировка. Колеса сразу начинают вращаться с одинаковой скоростью, контроль над машиной может потеряться внезапно и даже опытный водитель может не успеть ее вернуть обратно. Такие ситуации с сюрпризами управления происходили и происходят с владельцами шариковых самоблоков постоянно.
Третий минус — резкая блокировка дифференциала, когда например на диагоналке 100% крутящего момента с вывешенного колеса мгновенно передается на не вывешенное, очень легко рвет эти самые полуоси и шруссы. Говоря научными терминами, дифференциал плохо справляется с высокими пиковыми нагрузками.
Единственный плюс данных самоблокирующихся дифференциалов, по моему мнению — 100%-я или близкая к этому значению блокировка.

2. Автоматические разблокировки системы «»Lock-right». Нашла давно очень широкое применение на иностранных внедорожниках, особенно первых поколений (тех самых, настоящих, а не паркетниках). Российской версией «Лок-райта» является разблокировка «Блокка» производства «Иж-техно».

Лок-райт. Фото 1

Лок-райт. Фото 2.Лок-райт. Фото 3

Блокка. Иж-техно.

Конструкция блокировки достаточно проста и, как следствие, предельно надежна. Блокировка состоит из пары полуосевых и пары распорных муфт, пружинок, штифтов и шайб.
Как правило, блокировка находится в замкнутом состоянии и выполняет функции дифференциала только в случае, когда одно из колес вращается быстрее другого ведущего колеса (выполнение поворота на твердых грунтах, наезд на препятствия), именно тогда и происходит разблокировка дифференциала.
Блокируется же устройство за счет двух воздействующих на нее сил – за счет крутящего момента от двигателя, либо за счет силы сопротивления качению (торможение двигателем).
Данная блокировка 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.
Плюсы данного вида блокировки очевидны:
Во первых — очень большая надежность в силу очень простой конструкции. Сейчас конечно появляются отчеты о выходе из строя блокировок «Блокка», но происходит это крайне редко.
Во вторых — коэффициент блокирования Блокки всегда равен 100%, поэтому она работает всегда и везде на бездорожье, на любых диагоналках и на любых подъемах. Фактически эффективность «Лок-райта» на бездорожье практически равна жесткой, принудительной блокировке.
В третьих — «Лок-райт» оснащен механизмом для гашения пиковых нагрузок. Простая ситуация — жесткая, диагоналка с полностью вывешенным колесом, когда вся нагрузка идет на не вывешенное колесо, точнее на его полуось. Водитель переборщил газу и подал на колесо слишком много момента — возникает предельная пиковая нагрузка. В такой ситуации «Лок-райт» допускает кратковременную разблокировку дифференциала, путем пощелкивания зубьев ее шестерен и в 99% случаев полуоси остаются целыми. Думаю данные щелчки ни раз слышали владельцы «Блокки» в своих редукторах.
Теперь о минусах «Лок-райта» («Блокки»):
Фактически он один — довольно приличное ухудшение управляемости. С «Блоккой» надо учится ездить и привыкать к особому стилю вождения, особенно зимой. Для новиков это не всегда безопасно, для опытных водителей не так уж и сложно. По этой причине «Блокку» категорически не рекомендуется ставить в редуктор переднего моста Нивы и Шнивы, как и любой другой автомобиль с постоянным полным приводом, иначе вождение превратится в постоянную борьбу с автомобилем. В передок можно решиться поставить ее разве что на спортивные машины, которые 90% времени проводят вне дорог, да и то больше минусов чем плюсов при этом.
Наиболее сильно чувствуется влияние Блокки во время езды под газом, во время набора скорости. На асфальте, в это время машина постоянно пытается ехать прямо и чтобы повернуть, требуется уже некоторое усилие. С Блоккой иногда проблема развернуться на узком пятачке, с полностью вывернутыми колесами, особенно при движении задом. На асфальте машина не катится при этом, на льду задние колеса начинают соскальзывать с дуги и едут прямо. Зимой, в поворотах с Блоккой лучше ехать с минимальным газом или вообще без него, так поворачивать куда проще. Иначе может как перед заскользить наружу поворота, так и зад отправится в занос, который потом очень тяжело остановить.
В общем ездить просто так, как раньше не получится, но приспособиться можно, но вот об активном стиле вождения лучше забыть. Хотя справедливости ради, даже в живую общаясь с людьми кто ездил с ДАКом и с Блоккой, я понял что Блокка зимой преподносит даже меньше сюрпризов. Все потому что в скользком повороте ты всегда знаешь, что оба задних колеса заблокированы и уже готов к этому, проходя поворот как надо, а вот с ДАКом ты никогда не знаешь когда он заблокируется, а когда разблокируется.

Мое личное мнение, что устанавливать «Блоку» в РЗМ логично когда машина эксплуатируется хотя бы 50% пробега не на дорогах с твердым покрытием в весеннее – летнее — осенний период, когда зимой пробеги не большие и когда водитель не особо жаждет активной езды зимой.

3. Самоблокирующиеся дифференциалы винтового (червячного) типа. Наверно самые массовые самоблоки которые ставят на автомобили, в том числе моноприводные. Производителей их великое множество и это от части плохо.

Винтовой самоблок. Фото 1 Винтовой самоблок. Фото 2 Винтовой самоблок. Фото 3

В данном устройстве очень важно качество обработки и закалки металла. У сомнительных, малоизвестных производителей, такие самоблоки могут не проходить и 1000 км., а у проверенных, качесвтенных, ходят годы, десятки и даже сотни тысяч километров. Из тех Российских производителей, что постоянно на слуху и какие чае всего ставят — это в первую очередь «Вал-рейсинг», НИРФИ, Автоспринтер, IQ, AVT. Я в свое время решил довериться проверенному бренду и выбрал «Вал-рейсинг». Пусть они дороже большинства других, их 8 сателлитная конструкция номинально уступает 10 сателлитной, но зато я заранее знал, что они будут работать долго и без проблем, в чем и у убеждаюсь (задний прошел почти 30 тыс. км., передний около 27 тыс. км.). В последнее время слышу и читаю много хорошего об AVT, плохого еще ничего не читал. Автоспритер, НИРФИ и IQ кто пишет все отлично, а у кого рассыпались. Впечатление у меня о них не однозначное.
Винтовые самоблоки, как я считаю и в чем убедился на практике, являются идеальным балансом между управляемостью и проходимостью. Винтовой самоблок правильнее назвать — дифференциал повышенного трения, в котором частичная блокировка происходит за счет трения одних деиалей о другие. Сателлиты у такого дифференциала цилиндрические, косозубые, выполнены в виде червяков, расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса. Причем они крепятся не на осях, а находятся в закрытых с обоих концов отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый ряд, соответственно, с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно. Все зубчатые колеса имеет так же винтовые зубья. В большей части таких самоблоков используется муфта преднатяга, представляющая собой набор тарельчатых шайб, которые надавливая на сателлиты, более плотно прижимают их друг к другу. основная задача муфты преднатяга — сделать блокировку максимально плавной и быстрой. Количеством и общей толщиной шайб выставляется величина преднатяга в килограммах, т.е. какое усилие нужно приложить к колесу чтобы провернуть его полуось относительно другой полуоси — это и есть величина преднатяга. Со временем, шайбы преднатяга теряют свою упругость, частично стачиваются и преднатяг падает. Самое ошибочное мнение, что если якобы преднатяг упадет до нуля, винтовой самоблок перестанет работать и превратится в обычный дифференциал. Это полная чушь! Преднатяг исчезнет, но максимальный коэффициент блокирования никуда не денется, он остается всегда на одном, заданном заводом уровне. Просто блокирование дифференциала будет осуществляться более позже, с некоторым запаздывание и ощутимым толчком в трансмиссии. Часть винтовых самоблоков идут вообще без муфты преднатяга с завода. Коэффициент блокирования винтовых самоблоков обычно равен порядка 50%, в версиях с УКБ (усиленный коэффициент блокирования), которые есть у многих производителей до 70-75%. Преднатяг с завода выставляют от 4 до 10 кг., редко до 12 кг. Полный размерМой задний самоблок. Полный размерОбозначения на коробке. Категория Спорт, пометка что с УКБ Полный размерВеличина преднатяга 10 кг. Полный размерМой передний самоблок. Полный размерОбозначение 2123 — передний мост. Преднатяг 7 кг., категория Туризм.

Плюсы винтовых самоблоков:
Во первых — они практически никак не сказываются на управляемость в худшую сторону. По себе могу сказать, что задний самоблок я вообще практически никак не ощутил, даже на голом льду, хотя у меня он самый жесткий что идет с завода (10 кг. УКБ 70%). С передним (7 кг. КБ 50%) немного привыкал первые 2 недельки. Как раз ставил зимой и первое время в поворотах немного сносило прямо передние колеса, потом преднатяг немного спал, да и я привык и стал ездить как обычно, без самоблока. Ну и руль стал немного тяжелее, что ощутил даже с ГУРом. В остальном — полный порядок. Благодаря тому, что самоблок не блокируется полностью и коэффициент блокирования у него нарастающий, напрямую зависящий от подачи газа, зимой можно от души вваливать по любым скользким покрытиям и при желании поскользить боком в управляемом заносе, если конечно дорожная обстановка позволяет. Машина прекрасно слушается меня и знает что я хочу. На скользких покрытиях данные самоблоки даже более полно позволяют реализовать возможности полного привода, в то время как например принудительные блокировки в повседневной эксплуатации бесполезны.
Второй плюс — относительно мягкие характеристики коэффициента блокирования, плавность срабатывания делает данные самоблоки самыми безболезненными для полуосей, шрусов и других элементов трансмиссии. С ними полуоси и привода рвет реже чем с другими автоматическими блокировками, даже реже чем с «Лок-Райтом. Винты, как например у меня, смело можно ставить в штатный, алюминиевый редуктор Нивы и Шнивы, при условии конечно если колеса имеют разумный размер и если выбирать более мягкие характеристики чем для РЗМ.
Минусы у винтовых самоблоков следующие:
Во первых — они в отличии от того же «Лок-райта» или «ДАКа», практически бесполезны при полном диагональном вывешивании, когда сцепление одного колеса на оси равно нулю. Ходом диагоналки с ними проезжаются на УРА, даже на подъеме, но вот если на этом подъеме встать, то тронуться без ручника, либо без заднего хода, вряд ли получится. В остальных ситуациях, будь то снежная целина, грязь, пашня, скользкие подъемы, колея, когда оба колеса, хотя бы не много цепляются, винты работают практически так же хорошо, хотя иногда с небольшим запаздыванием, пока сателлиты зажмутся до предела.
Ну и второй минус — винтовые самоблоки, как и другой вид дифференциалов повышенного трения, о котором пойдет речь ниже, довольно требовательны к качеству трансмиссионного масла. Во время трения деталей, внутри корпуса диффа температура масла гораздо выше, чем это может быть в обычном диффе и минералка например просто может не выдержать и свернуться. Поэтому в данный вид блокировки лучше лить минимум полусинтетику, а если предусмотрены очень высоки нагрузки, то синтетику.
Больше я минусов в них не нашел. Считаю их оптимальным использованием в Нивах и Шнивах которые передвигаются больше по дорогам с твердым покрытиями, много ездят зимой по скользким дорогам, ну и если вы являетесь активным зимним водителям. Для гражданского использования на бездорожье, таком как поездки на рыбалку, охоту, за грибами, периодических любительских покатушек, возможностей винтовых самоблоков предостаточно. Ну а в переднем мосту вообще единственной альтернативой винтам, я считаю принудительные блокировки.

4. Самоблокирующиеся дифференциалы дискового типа. . Это второй вид дифференциалов повышенного трения, где блокировка происходит за счет трения, но конструкция совсем иная. В дисковом самоблокирующемся дифференциале блокировка наступает за счет трения друг о друга поверхностей дисков. Данный самоблок так же может оснащаться муфтой преднатяга, которое так же измеряется в килограммах. Основные отличия на практике от винтовых самоблоков — блокировка наступает быстрее, но существенно резче, так как площадь соприкосновения деталей на трении существенно больше. Основными их минусами является существенно более сложная конструкция и более быстрая потеря величины преднатяга, от чего данный дифференциал приходится гораздо чаще разбирать, если вы хотите восстановить преднатяг, ну и требовательность к качеству масла. Дисковые самоблоки ставят намного реже чем винтовые, в основном это делают спортсмены в ралли, кроссе и оффроуде.
Данный тип самоблокируюегося дифференциала, по эффективности на бездорожье, стоит где то посередине между винтовым и «Лок-райтом».

Дисковый самоблок. Фото 1 Дисковый самоблок. Фото 2 Дисковый самоблок. Фото 3

Есть еще один вид самоблокирующихся дифференциалов — Кулачковые, это известные среди УАЗоводов блокировки «БТР», но на Нивы их к сожалению не выпускают, поэтому смысла о них говорить нет.

Много всего написано, но я старался максимально раскрыть содержание данной темы. Делимся своими мнениями, кто что и где использует, как у кого что работает. Пишем типы блокировок, производителей, ресурс и т.п.

Самоблокирующиеся дифференциалы — плюсы и минусы.

Дифференциал — это механическое устройство, передающее крутящий момент от одного источника на два независимых потребителя.

Основные достоинства самоблокирующихся дифференциалов .

1. Самоблокирующийся дифференциал позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля.

2. Самоблокирующийся дифференциал повышает проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием.
3. Самоблокирующийся дифференциал улучшает динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием.
4. Самоблокирующийся дифференциал не требует дополнительных усилий от водителя
В нормальных условиях движения они работают как классический дифференциал, а при начале пробуксовки одного из колёс блокируются. В результате крутящий момент поступает на оба колеса, и автомобиль продолжает движение! Главный их недостаток — при вхождении в поворот «самоблок» стремится крутить ведущие колёса с одинаковой скоростью и автомобиль норовит ехать прямо, несмотря на то, что водитель поворачивает руль.

«Самоблоки» различаются по двум важным характеристикам — коэффициенту блокировки и величине преднатяга. Коэффициент блокировки дифференциала — это отношение между моментами на отстающем и забегающем колесе. КБД обычно выражается в процентах — от 0 до 100%. Стопроцентным КБД, как правило, обладают дифференциалы принудительного включения или же просто две сваренные между собой полуоси ведущего моста. Вследствие срабатывания межколёсного самоблокирующего дифференциала винтового или кулачкового типа в трансмиссии автомобиля появляются кратковременные пиковые нагрузки, способствующие повышенному износу деталей трансмиссии.
При работе «самоблока» на передней оси автомобиля может дополнительно создаваться толчковое усилие на рулевое колесо, что требует особой внимательности водителя и кратковременно снижает характеристики управляемости автомобиля. Поэтому некоторые конструкции самоблокирующихся дифференциалов содержат муфту предварительного натяга, которая обеспечивает плавное срабатывание блокировки, демпфируя нагрузки, приходящиеся на трансмиссию автомобиля. В случае установки такого «самоблока» на переднюю ось исключается рывок рулевого колеса, что напрямую связано с безопасностью движения. Так, например, на винтовых самоблокирующихся дифференциалах тольяттинской компании VAL-RACING, предназначенных для широкого круга автомобилистов, КБД составляет порядка 50%, что обеспечивает удачный компромисс между проходимостью и динамикой разгона автомобиля с одной стороны, а также адекватным его поведением при движении по дорогам с твёрдым покрытием и высоким ресурсом узлов и деталей трансмиссии с другой стороны. Кроме того, с целью гашения пиковых нагрузок в трансмиссии во всех винтовых дифференциалах компании используется муфта предварительного натяга, которая демпфирует пиковые нагрузки при срабатывании «самоблока», она же позволяет в некоторой степени варьировать КБД.
Такие дифференциалы практически идеально подходят для тех, кто использует свой автомобиль в большей степени для поездок по асфальту, но изредка съезжает и на бездорожье. При этом специалисты рекомендуют, чтобы величина преднатяга переднего «самоблока» не превышала 5,0 кг, а заднего — 7,0 кг. Ну а для специально для профессиональных автоспортсменов предназначены либо дисковые «самоблоки», либо проходящие в настоящее время испытания винтовые, но с КБД, увеличенным до 70%. Однако прежде чем остановить свой выбор именно на таких устройствах, необходимо вспомнить, что при повышении КБД ухудшаются параметры управляемости автомобиля, увеличивается минимальный радиус поворота, увеличиваются нагрузки в трансмиссии (особенно в сопрягаемых с «самоблоком» деталях (полуоси и привода), тем самым снижая ресурс её деталей и самого дифференциала, передаются дополнительные усилия на рулевое колесо (особенно на переднеприводных автомобилях), проявляется повышенный износ шин и расход топлива.
Тем более не следует соблазняться имеющимися ныне предложениями самоблокирующихся дифференциалов с КБД, приближающимся к 100%! Последствия установки такого «самоблока», как в плане управляемости, так и в плане надежности трансмиссии могут быть весьма плачевными…

Шариковый дифференциал

Изобретение относится к машиностроению . С целью повышения долговечности путем регулирования величины поджатия фланцев к шарикам шариковый дифференциал, содержащий водило 1, полуоси с фланцами 2 и 3, размещенный между ними и соединенный с водилом дисковый сепаратор 4 с шариками 5, снабжен упругими элементами 6 и 7 и упорными подшипниками 8 и 9, посредством которых фланцы поджаты к шарикам 5 с возможностью регуйирования величины поджатия. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 F 16 Н 13/08 g,, «/ 7ß Ô Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3982311/25-28 (22) 02.12. 85 (46) 29.02.88. Бюл. У 8 (75) А.А.Вильданов (53) 621.833.6(088.8) (56) Кожевников С.Н. и др. Механизмы.

M. Машиностроение, 1976, с. 233, фиг.3.179. (54) ШАРИКОВЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ (57) Изобретение относится к машиностроению. С целью повышения долговеч„„SU„„1377487 А1 ности путем регулирования величины поджатия фланцев к шарикам шариковый дифференциал, содержащий водило 1, полуоси с фланцами 2 и 3, размещенный между ними и соединенный с водилом дисковый сепаратор 4 с шариками

5, снабжен упругими элементами 6 и 7 и упорными подшипниками 8 и 9, посредством которых фланцы поджаты к шарикам 5 с возможностью регулирования. величины поджатия. ил.

Формула изобретения

Составитель О.Косарев

Техред М.Дидык Корректор A„06p ap

Редактор Г.Кузнецова

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 854/27

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве шарикового дифференциала в приводах различных механизмов.

Цель изобретения — повышение долговечности путем регулирования величины поджатия фланцев к шарикам.

На чертеже изображен шариковый дифференциал. 10

Шариковый дифференциал, содержащий водило 1, полуоси с фланцами 2 и 3, размещенный между последними и соединенный с водилом дисковый сепаратор 4 с шариками 5, упругие элемен- 15 ты 6 и 7 и упорные подшипники 8 и 9, посредством которых фланцы 2 и 3 под» жаты к шарикам 5 с возможностью регулирования величины поджатия с помощью, например, винтов 10 и 11.

Шариковый дифференциал работает следующим образом.

При вращении водила I вместе с сепаратором 4 и шариками 5 последние вращаются относительно своего центра и, взаимодействуя с фланцами 2 и 3, приводят их во вращение.

Винты 10 и ll через упругие элементы 6 и 7 обеспечивают регулировку величины поджатия фланцев 2 и 3 к шарикам 5, осуществляемого через упорные подшипники 8 и 9, что способствует снижению износа контактирующих поверхностей фланцев и шариков 5.

Такое выполнение шарикового дифференциала позволяет повысить его долговечность.

Шариковый дифференциал, содержащий водило, полуоси с фланцами и размещенный между последними и соединенный с водилам дисковый сепаратор с шариками, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем регулирования величины поджатия фланцев к шарикам, он снабжен упругими элементами и упорными подшипниками, посредством которых фланцы поджаты к шарикам с возможностью регулировки величины поджатия.

Вездеход «арГОША»


Данный вездеход создавался автором для простых покатушек, специальных назначений, кроме развлекательных у него нет. Хотя в будущем автор не исключает возможную модернизацию под различные прихоти. К тому же уже на данный момент данная машина способна не только передвигаться по суше, но и плавать.
Материалы задействованные при создании данного вездехода:
1) Двигатель от оки
2) коробка передач от Днепра
3) Вазовская классика дала дифференциал.
4) Бортовые тормоза и передачи от квадроцикла.
5) Колеса так же сняты с квадроцикла 25 12.5 12 .
6) сцепление от 2101
7) Тормоза от 2108
8) Цепи с шагом 19.5 немецкого производства.
Максимальная скорость вездехода составляет порядка 40 км в час.
Рассмотрим ход строительства вездехода и проблемы, с которыми столкнулся автор.
Для начала автор решил подготовить колесную базу для вездехода.
Был использован привод от 2121, от которого был отделен стакан ШРУСа. По итогу получился вал с торцевой частью, к которой приваривался флянец ступицы ВАЗ, а там уже делались отверстия под крепления колес. Затем все элементы были проточены на токарном станке. Валы ведущих звезд, как и тормозные диски скреплены обычными колесными болтами.

Из полуоси нивы был изготовлен подшипник для соединения шлицами звезд и полуоси. В качестве обоймы задействована часть моста той же Нивы. ниже представлена фотография деталей перед сборкой:
Затем автор приступил к сборке рамы.
Первый этап:
Сделан низ рамы:
Установлен дифференциал:
Сделана панель приборов:
Затем были работы с маховиками. Они облегченные. Из них же и сделаны тормозные диски, путем проточки до необходимой толщины. тормозные диски довольно плоские из-за спецификаций компоновки автомобиля.
Было изготовлено два редуктора, материалом послужил старый мост от классического ВАЗа.
После пробных выездов так же было решено понизить передаточное число от дифференциала на 2.5. После чего автор приступил к установке редуктора и начались завершающие работы по трансмиссии и проводке.
Основные проблемы бортового поворота на дифференциале это сложность поворота на месте и ресурс самого дифференциала.
Поворот проще осуществлять на газу, так как на месте это требует немалых усилий. Поэтому автор приступил к решению данной проблемы. Был заварен дифференциал и отцеплен один борт, благодаря этому машина стала более легкой в управлении. Даже при первой передаче на месте вездеход поворачивает с легкостью, поэтому от бортового поворота за счет дифференциала было решено отказаться в пользу более удобной управляемости.
до этого стоял четырех сателитный , который был сделан из самоблока диска.
Однако у новой схемы поворота тоже обнаружились недостатки. В трансмиссии были задействованы корпусные подшипники с чугунным корпусе, этот самый корпус оказался не рассчитан на перегрузки и при резком маневре лопнул.
Поэтому автором было принято решение заменить подобный корпуса на стальные. Автор советует особенно внимательно относится к выборку подшипников. В свете всех переделок, которые были совершены, схема трансмиссии сильно усложнилась: к двигателю присоединена коробка передач, далее разделено на два сцепления от ваз 2110 звездами и цепями, затем идет редуктор от ваз 2101, в котором заварены дифференциалы, причем на каждом установлены тормоза левого и правого борта. само управление реализовано за счет рабочего цилиндра от ваз 2101 с вакуумным усилителем.
Однако не смотря на кажущуюся сложность конструкции, само управление стало намного проще, поймать момент сцепления конечно тяжеловато, но на ходу это не вызывает проблем.
Двигатель ока установлен со своим собственным сцеплением и коробкой передач, а уже затем идет переход на коробку Днепра, а из мостов 2101 получились понижающие на 3.5 редуктора, от них то и идет бортовой привод.
Главные цилиндры были заменены на 2108, для облегчения работы сцепления.
Конечно на коробку Днепра приходится довольно большое усилие, но при езде в 30-35 км и оборотах двигателя под 3000, вполне держится.
Цепи импортные и прочные, были заказаны из Москвы по цене в тысячу за метр.
Что касается габаритов вездехода:
Ширина 160 см
Длинна 280 см
Масса машины до 600 килограмм, но при желании можно скинуть, так как работ по экономии в этом плане не проводилось.
Так как кузов сделан герметично, то вездеход способен преодолевать водные преграды, хотя скорость довольно не велика, так как колеса маловаты. К тому же был сделан довольно большой просвет около 45 сантиметров до днища, поэтому на воде колеса довольно высоко и гребут слабо, но если уменьшать просвет, то будут проблемы с передвижением по колее.
Отдельно радует надежность машины, даже при поломке одного одного борта, данный вездеход продолжает ехать почти прямо, что не доставляет неудобств водителю.
Разбирать всю трансмиссию, чтобы добраться до поврежденных элементов — ненужно, и замена сцепления к примеру, может занять всего пол часа.
За 300 км эксплуатации было замечено всего две поломки.
Вышел из строя датчик включения вентилятора, но на этот случай автор предусмотрительно установил выключатель принудительного включения.
А так же во время чистки снега при помощи ковша, была повреждена ведущая звездочка, просто не выдержала нагрузки веса снега + ковша при резком маневре.
Кстати вот тот самый ковш, который был сделан автором для вездехода:
Для себя автор сделал следующие выводы:
В будущем стоит серьезно рассмотреть возможность облегчения вездехода, так как это довольно сильно снизит нагрузку на ходовую.
Иногда возникают проблемы с цепями, к сожалению выяснить причину пока не удалось.
Некоторые места соединений были выполнены с излишним запасом прочности и в частности именно с них стоит начать облегчение вездехода. Хотя даже так мощности двигателя достаточно.
Возможно следует поставить вариатор, но для этого нужно взять коробку передач от импортной модели квадроцикла. Опять же в целях экономии веса стоит пересмотреть схему редукторов, так как мосты от ВАЗ довольно тяжелые.
Установка гусениц, особенно не сыграет на проходимости, так как вездеход довольно юркий.
Видеоматериалы испытаний машины:

Вездеход собран и после того как автор накатается на нем, то планирует его продать, чтобы заняться новым проектом, а так же сделать подарок жене, за то что поддерживает его в таком необычном хобби.
Автор вездехода: Михаил из города Перми с ником «mishanya68». Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

S-labMotorsport ›
Блог ›
Трансмиссия Laffly. Межбортовой дифференциал.

«История французской фирмы «Лаффли» более тесно связана с выпуском военной колесной техники, чем с грузовыми или специальными автомобилями. Ее истоки уходят в середину XIX века, когда располагавшаяся в Аньере небольшая механическая мастерская начала изготовлять паровые дорожные катки. В 1898 г. на ее месте Александр Лаффли (Alexandre Laffly, 1859-1937) основал фирму своего имени, которая выпускала дорожные и коммунальные машины.»
www.redov.ru/tehnicheskie…_1769_2006_gg_k_r/p68.php

«Следует сказать, что французские проектировщики всегда искали свой особый, самобытный путь. В основе конструкции их полноприводных машин формулы 4 х 4 или 6 х 6 эпохи 30-х, лежала так называемая бортовая схема трансмиссии, впервые выдвинутая и реализованная на армейских автомобилях фирмой «Панар». В ней, после коробки передач, была предусмотрена раздаточная коробка с единственным (межбортовым) блокируемым дифференциалом. Главная передача каждого колеса имела свой понижающий редуктор (или была червячного типа), свой карданный вал с двумя шарнирами каждый. Трансмиссия получалась очень сложной, но… Все ее механизмы сосредотачивались вдоль бортов, и в кузове с низким полом было достаточно места для пассажиров или вооружения. Дифференциал же существовал в единственном числе, чем удешевлялось производство и ремонт.»

Бортовая раздача момента была вытеснена более универсальными, привычными всем, межколесными дифференциалами и забыта.
(В первую очередь из за циркуляции мощности по борту, отрицательно влияющей на скоростные качества на дорогах и управляемость.)

Для нашей же колесно-вездеходной техники такая схема представляет очень большой интерес, обладая рядом преимуществ.
1. Наличие одного разгруженного дифференциала (повышенного трения, блокируемого или обгонной муфты)
2. Отсутствие паразитного сопротивления при повороте благодаря развязанным бортам при сохранении тяги при диагональном вывешивании на нагруженных.
3. Крайняя удобность компоновки с бортовыми цепными передачами.
4. Легкая масштабируемость количества осей.
5. Возможность использования обгонных муфт для борьбы с паразитными процессами.

Зы. Как я вижу себе такую трансмиссию.

Вес минимальный.
Возможно использование продольных рычагов подвески с цепным редуктором.
Так же возможно подтормаживание борта с целью увеличения маневренности или перераспределения тяги.

зы.