Блокировкой дифференциала оснащается большинство новых авто. Некоторые из старых моделей тоже имеют данный механизм, но, в основном, это внедорожники и грузовые автомобили. Зато на сегодняшний день каждый уважающий себя производитель для большей проходимости автомобиля по пересеченной местности и в плохих погодных условиях, дополняет систему привода данным механизмом.
Как правило, она устанавливается на заднюю ось, но все чаще можно встретить авто с блокировкой передних и задних колес. Модной тенденцией стала электронная блокировка дифференциала. Пользу системы переоценить невозможно, не зря многие автолюбителя устанавливают ее на автомобили, изначально не оборудованные механизмом. Чтобы загореться этой идеей, достаточно на своем опыте ощутить разницу езды с ограничением крутящего момента и без него. Или хотя бы увидеть, как будут эти автомобили вести себя в сложных дорожных условиях. Но для начала следует более подробно узнать о том, что такое блокировка дифференциала, и какую роль она играет в осуществлении привода от коробки передач к колесной оси.
ЧТО ТАКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛ
Не многие из водителей знают, что правое и левое колесо проходят разное расстояние при езде. Обусловлено это явление тем, что при поворотах колеса прокручиваются под разным углом по отношению к полуоси. Внешнее на повороте проходит большее расстояние, чем внутреннее. Дифференциал распределяет крутящий момент между обоими колесами в зависимости от движения каждого из них. Если одно из колес по каким-то причинам перестает совершать обороты, его нагрузка идет на соседнее.
Неведущие оси не имеют между собой никакой связи, потому колеса вращаются независимо друг от друга. Соединены между собой полуоси ведущих колес. Привод устроен таким образом, что одна полуось и трансмиссия могут прокрутить оба колеса. На ровной дороге с хорошим покрытием – это практически не ощущается. А вот на пересеченной местности, скользкой или мокрой дороге отсутствие системы равномерного распределения крутящего момента дает знать о себе сразу. Дифференциал без блокировки вращает только ту полуось, на которой находится меньшее сопротивление.
Грубо говоря, дифференциал – это узел агрегата, распределяющий крутящий момент на колеса по полуосям.
УСТРОЙСТВО
Принцип работы выше названного агрегата одинаково, где бы ни был он установлен. В основу классического автомобильного дифференциала положена планетарная передача. Карданный вал вращает ведущую шестерню редуктора моста. Ее вращение передается ведомой зубчатке. А так как она прикреплена к корпусу дифференциала, тот движется вместе с ней. От корпуса вращающий момент при помощи независимых друг от друга шестерен, называемых сателлитами, передается на полуоси. Скорость вращения карданного вала делится между полуосями не поровну. Однако, при любом соотношении скоростей их сумма – величина всегда постоянная.
Виды блокировок:
- автоматическая;
- принудительная, включаемая водителем.
По способу управления блокированием:
- механическая;
- электромеханическая;
- гидравлическая;
- пневматическая.
Зачем его блокировать
В определённых ситуациях это необходимо. Чтобы было понятнее, разберём всё по порядку. Если автомобиль круто поворачивает или идёт по пересечённой местности, его ведущие колёса проходят путь разной длины. Например, при повороте путь внешнего колеса будет длиннее, а путь внутреннего колеса — короче. Раньше, когда скорости машин были невысоки, это обстоятельство никого особо не волновало. Но постепенно скорости автомобилей возросли, и стали возникать проблемы:
- покрышки изнашиваются неравномерно;
- управляемость серьёзно ухудшается.
Всё это происходит из-за того, что крутящий момент на ведущих колёсах автомобиля всегда одинаков. Поэтому и возникла необходимость разделить ведущие колёса так, чтобы на каждом из них был свой крутящий момент. Эту задачу и выполняет дифференциал ВАЗ 2107. Если дорога ровная, проблем с этим узлом нет. Но как только автомобиль оказался на пересечённой местности с включенным дифференциалом, колёса начинают пробуксовывать, а управлять машиной становится намного сложнее. Именно в этой ситуации водителю следует заблокировать дифференциал, чтобы увеличить проходимость машины.
Объяснение принципа работы
В переводе с латинского языка differentia означает «разница». В автомобиле дифференциалом называют механизм, распределяющий крутящий момент на автомобильные оси. Он обязательно существует в каждом автомобиле. Простой дифференциал называется классическим, открытым или свободным.
Представим, что в редукторе заднего моста нет дифференциала, а существует единая ось, как у трёхколёсного велосипеда.
Так как не существует абсолютно прямолинейного движения, и руки водителя практически никогда не лежат на рулевом колесе неподвижно, то ясно, что у ведущих колёс путь будет очень похожий, но немного разный.
Если бы не было дифференциала, то путь левого и правого колеса был единым. Тогда неизбежными станут постоянные пробуксовки, так как колёсам «навязана» общая траектория. Отсюда повышенный износ покрышек, быстрый выход узлов трансмиссии из строя.
Задача редуктора – дать колёсам независимость и «свободу», разобщить их жёсткую связь.
Как работает классический дифференциал?
Если есть одна ведущая ось (вся ВАЗовская классика), то требуется один редуктор между задними колёсами, т.е. межколёсный. В случае полноценного джипа имеется целых три дифференциала – два межколёсных на каждую ось, и дополнительно межосевой.
Этот механизм (второе название – редуктор) ставится в картере заднего моста. Ведущая шестерня передаёт на ведомую момент вращения. Он распределяется на две шестерёнки полуосей, а те вращают колёса.
Дополнительные шестерни – сателлиты являются симметричным равноплечим рычагом, и передают усилия на колёса поровну.
Когда автомобиль движется прямолинейно, то сателлиты не вращаются. Как только автомобиль съезжает на неровную почву, или входит в поворот, то есть когда у каждого колеса появляется свой путь, сателлиты приходят во вращение и перераспределяют момент вращения между колёсами ведущей оси, причём на ту полуось, которая меньше сопротивляется и которую легче раскрутить.
Дифференциал ВАЗ представлена на рис ниже:
8 — шестерня полуоси; 9 — сателлит; 11 — ведомая шестерня главной передачи; 18 — ведущая шестерня главной передачи;
Так ведут себя сателлиты и распределяют момент движения на разных участках:
— прямолинейное движение
— поворот налево
— правое колесо буксует
Из анализа частот вращения полуосей и коробки редуктора следует, что:
- Если одно колесо неподвижно, то свободное колесо вращается «за двоих», и частота вращения удвоена.
- Если одно колесо скользит, то оно вращается быстрее, и начинает буксовать, а второе колесо с хорошим сцеплением получит такой же крутящий момент, так как он распределен поровну, и дифференциал не может отдать ему всю тягу.
- Если тяга единственного колеса станет меньше, чем сопротивление движению, автомобиль встанет.
- При этом образуется ситуация пункта 1, работающее колесо останавливается, а ранее буксующее резко увеличивает обороты.
- При попытке «добавить газа» увеличивается частота оборотов буксующего колеса.
Виды блокировок
Их три: ручная (принудительная), автоматическая (самоблокирующийся дифференциал) и частичная.
- Ручную блокировку водитель включает сам, оказавшись на пересечённой местности. Всё просто: в кабине нажимается переключатель, после чего начинает работать специальный ограничительный узел, не позволяющий распределять крутящий момент на ведущие колёса в зависимости от проходимого ими пути. Плюсы такой блокировки очевидны: водитель сам решает, когда следует задействовать ограничительный механизм, а в остальное время это устройство не работает и, соответственно, не изнашивается. Минусы тоже есть: чтобы заблокировать дифференциал вручную, водителю придётся отвлечься от управления. И отвлекается он в крайне сложных дорожных условиях. Ещё водитель не должен забывать отключать блокировку, оказавшись на ровной дороге. Если этого не сделать, можно сломать сам дифференциал. И, наконец, устанавливать придётся не только сам ограничитель, но и систему, которая будет приводить его в действие, что сопряжено с определёнными техническими трудностями.
Пример принудительной блокировки дифференциала на автомобили ВАЗ и Нива
Пример готовой блокировки на ВАЗ от Val-racing
Самоблокирующийся дифференциал
Это нечто среднее между самой простой системой жесткой блокировки и независимым дифференциалом. Самый простой самоблокирующийся дифференциал — дисковый. Он представляет собой тот же свободный механизм, но с фрикционными дисками на любой полуоси, работающими по типу сцепления. Хорош это механизм тем, что позволяет регулировать силу прижатия фрикционов, а как последствие, и распределение крутящего момента между ведущими колесами. Сила прижатия может быть как фиксированной, так и регулируемой пневматическим приводом, гидравликой или электроникой. Такие дифференциалы применяются в мостах спортивных автомашин и в качестве межосевых у некоторых внедорожников, Ниссан Патруль предыдущего поколения, к примеру.
Вязкостная муфта, или вискомуфта, воображает собой своего рода гидротрансформатор. Это набор дисков, котрые близко расположены друг к другу и есть в одном корпусе, заполненном силиконовой жидкостью. Эта жидкость имеет свойство твердеть при повышении температуры, что и выходит, когда одни диски начинают вращаться быстрее, а вторые медленнее. Как только колеса начинают выравнивать угловые скорости, жидкость остывает и вискомуфта разблокируется.
Видео: блокировка дифференциала
Есть также электронные системы блокировки дифференциала, но на самом деле, это просто имитация, поскольку в качестве компенсирующего угловые скорости механизма выступают тормоза, а не трансмиссия и срабатывает система по сигналу от датчиков. Этих систем кушать довольно много, но самые известные — EDS в большинстве автомобилей (Ниссан Пасфайндер, Рено Дастер), или система ETS в автомашинах Мерседес. Компания Фольксваген устанавливает более продвинутые системы, ETS с расширенными функциям, XDS. Эти комплексы установлены на Шкода Октавия, Фольксваген Пассат, Тигуан. Электронные системы не могут рассматриваться, как блокировки дифференциала, а лишь, как средства повышения безопасности.
Поделиться ссылкой:
- Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
- Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
Какую выбрать на ВАЗ 2107
Ответ на этот вопрос напрямую зависит от условий эксплуатации автомобиля. Если автовладелец никогда не выезжает в город и перемещается исключительно по просёлочным дорогам и пересечённой местности, ему подойдёт полная ручная блокировка дифференциала. Если водитель ездит по городу, но качество дорог там оставляет желать лучшего, имеет смысл остановиться на автоматической дисковой блокировке. Наконец, если автовладелец круглый год ездит по хорошим городским дорогам, ему вполне подойдёт механизм частичной блокировки дифференциала. Лучшие устройства этого типа выпускаются фирмами Quaife, Lokka и Torsen. Это дорогостоящие узлы, установку которых лучше доверить квалифицированным специалистам. Вместе с тем несложную блокировку можно сделать и своими руками. Именно об этом речь пойдёт ниже.
Последовательность действий
- Перед началом работы из бронзы или латуни изготавливаются 2 втулки по чертежу, который приводится ниже.
Блокировочная латунная втулка для редуктора ВАЗ 2107
Пара втулок в пружине от клапана автомобиля ВАЗ 2110
Полуось, извлечённая из ВАЗ 2107
Штатный редуктор, снятый с ВАЗ 2107
Пара втулок вставляется в редуктор ВАЗ 2107
Видео: Установка блокировки на семёрку своими руками
Подводя итог, следует сказать, что блокировка дифференциала на ВАЗ 2107 была и остаётся вопросом очень спорным. С одной стороны, у автомобиля повышается проходимость, он лучше проходит повороты, а разгон становится более динамичным. С другой стороны, удержать разогнавшийся автомобиль на прямой не так-то просто, да и склонность к заносам у него повышается. Одним словом, ставить или не ставить — решать только водителю.
Как устанавливается преднатяг
Регулировка преднатяга осуществляется путем установки пакета специальных пружинных шайб, которые распирают шестеренки внутри блокировки. Полный пакет таких спецшайб, сложенные все вместе составляют толщину 1 см, но все шайбы по толщине разные, чтобы можно было регулировать момент.
Чтобы отрегулировать преднатяг, потребуется:
- динамометрический ключ стрелочный (ключ с щелчками не подходит, его придется долго настраивать);
- самодельная спецдеталь, сделанная из простой внутренней гранаты (обрезан и к нему приварен болт) — смотрите ниже на видео;
- комплект пружинных шайб (колечки);
Порядок регулировки преднатяга:
- Разобрать дифференциал блокировки (запоминаем последовательность). После снятия крышки вытаскиваем шнековую шестеренку полуоси; за ней идет узкая шестеренка с большим внутренним отверстием, но который имеет бортик; затем идут те самые регулировочные пружинные шайбы. Можно вытащить шнековые сателлиты (сами преднатяги), чтобы проверить какой у них износ.
- Установить новые шайбы.
- Собрать.
- Динамометрическим ключом и специальной самодельной деталью определяем момент затяжки. Когда ключ начинает проворачивать — в этот момент стрелка показывает момент натяга.
В этом видео рассмотрен вариант регулировки шайбами блокировки авто ВАЗ 2108.
Преднатяг до 5 кг не сплющивает до плоского состояния шайбы, такой момент натяжки считается ресурсным. Блокировка с натягом до 5 кг поможет сильно не терять своих характеристик около 4 лет. Любая блокировка с натягом в первые пару месяцев теряет около 1 кг натяга.
Специалисты рекомендуют делать для переднего дифференциала с самоблокировкой преднатяг не больше 5 кг, а для заднего дифференциала — не больше 7 кг. При максимальной величине, например, в 9 кг, все пружинные шайбы будут уже прижаты и эффект пружин будет потерян.
Если коротко — это многоступенчатый редуктор. Через него крутящий момент от двигателя передаётся на ведущие колёса. Он бывает открытым, полуоткрытым и закрытым.
Спул дифференциала заднего редуктора ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107
Жесткая блокировка дифференциала типа спул используется на спортивных автомобилях ВАЗ 2101-2107 для участия в соревнованиях по дрифту и ралли.
Спул является самым надежным и простым решением передачи одинакового крутящего момента на оба колеса задней оси автомобиля, что позволяет постоянно держать автомобиль в контролируемом заносе, а также увеличить стабильность и динамику разгона по прямой.
Установка дифференциала типа спул позволяет избежать кустарных способов решения задачи по полной блокировке дифференциала, таких как заваривание, которое в свою очередь является не надежным и подвержено поломке.
Благодаря относительно несложной конструкции, данный вид дифференциала прост в установке и не требует особого технического обслуживания.
Спул для ВАЗ 2101-2107 производится в заводских условиях на импортном оборудовании, с учетом соблюдения высокой точности изготовления.
На складе в Самаре
Самоблокирущаяся система
Может быть настроена на необходимый порог включения. Это может быть как небольшая пробуксовка, так и неравномерное распределение крутящего момента среди колес. Такое соединение не является жестким, поэтому не оказывает излишней нагрузки на межосевое соединение.
Устанавливая систему принудительной блокировки на Шевроле Ниву следует помнить, что постоянно включенная система может оказать излишнюю нагрузку на трансмиссию, поэтому стоит включать ее только при преодолении тяжелых участков дороги.
