Как работает самоблокирующийся дифференциал на ваз

Обновлено: 06.07.2024

Изучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов. Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?

Ахиллесова пята

Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.

Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.

Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.

Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение. Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину. Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.

Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.

Дискотека

Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес. Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая. Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес. В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.

В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг. Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов. Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Червоточина

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.

Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала. Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением. В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.

При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала. В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях. Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

На своем месте

Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы.

Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины. Если это обычная повседневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной. Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть потенциал машины.

Если заводского варианта нет, то предпочтительнее взять винтовой дифференциал типа Torsen T2/Quaife. Он проще и значительно дешевле версии T1, но при этом не сильно отстает по характеристикам. Аналогичные дифференциалы предлагает масса других производителей. Среди достоинств такого самоблока — быстрое, но мягкое и прогнозируемое срабатывание, широкий диапазон изменения момента на колесах, внушительный ресурс и надежность. При подборе дифференциала рекомендуется ограничиться преднатягом до 7 кг. Иначе его ресурс будет заметно ниже из-за повышенного износа внутренних элементов — без получения заметных ездовых дивидендов.

Если же нужна подготовка под профессиональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок. Рынок предлагает много подобных узлов. Частенько такие самоблоки имеют преднатяг от 10 кг. Благодаря этому они отлично работают в условиях соревнований — но при этом крайне непрактичны в повседневной езде, так как блокируются слишком рано и жестко. Дисковые дифференциалы проще переваривают высокую степень преднатяга, однако она достаточно быстро проседает. Для ее восстановления потребуется снятие и полная разборка узла.

КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем.

Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%).

КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов.

Другая важная характеристика дифференциала — преднатяг. Чем он больше, тем значительнее первоначальный момент внутреннего трения в узле. В основном он зависит от тех же особенностей, что и КБ. Однако современные самоблоки всё чаще имеют в своей схеме регулировочные шайбы. Они стоят между полуосевыми шестернями и дополнительно их распирают, увеличивая преднатяг, который можно подгонять под любые условия эксплуатации.

Дополнительный плюс конструкции с шайбами — возможность продлить жизнь дифференциала. Со временем неизбежен износ зубьев червяков и фрикционных дисков, который снижает преднатяг и эффективность работы узла. Замена пружинных конических шайб, которые тоже ослабевают, вновь взбодрит самоблок, если подобрать необходимое количество шайб и их толщину. Важно учитывать, что увеличенный преднатяг всегда повышает нагрузку на любой дифференциал, что неизбежно усиливает его износ и сокращает ресурс.

Подобная моя запись есть в одном из сообществ тут на Драйве, но давно это было, да и хочется все же довести и обсудить данную информацию именно со своими подписчиками. В общем в этом посте речь пойдет о самоблокирующихся дифференциалах, точнее не только о них, а вообще об автоматических блокировках и разблокировках. Тема очень интересная для Нивоводов, многие ездят с данными устройствами, многие только хотят поставить, многие думаю вообще не в курсе что это такое. Я, перед тем как ставить себе самоблоки перекопал бесчисленное количество страниц в интернете, общался с десятками пользователей разных устройств как в сети, так и в живую, покатался даже на нескольких машинах и в итоге поставил то, что поставил. Так же еще, до приобретения Нивы, у меня был опыт использования самоблока на своей переднеприводной Двенахе, но то была пузотерка, а то внедорожник. В последствии информации еще прибавилось, появилось уже достаточно личного опыта и теперь мне есть чем поделиться. Ниже речь пойдет: о конструкции разных самоблокируюихся дифференциалов, о принципе их работы, о различных рабочих свойствах, ну и о том почему я взял именно винтовые самоблоки. Часть текста взято дословно или почти дословно из других научных статей, но большая часть все же авторская. О принудительных блокировках писать не буду, во первых это уже из другой оперы, да и нормального объема инфы у меня нет, как и опыта езды с принудиловом.
И так начали…

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).

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".

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.

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.

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.
Если конкретно говорить о самоблоках "Вал-рейсинг", то у меня задний прошел уже 32 тыс. км., передний 30 тыс. км. На данный момент, преднатяг сзади упал с 10 кг, где то до 6 — 7 кг, спереди до 2 — 3 кг., однако блокировки по прежнему нормально работают, только срабатывают чуть позже чем ранее. Если раньше момент максимального блокирования практически не ощущался, т.е. сразу начинали пробуксовывать оба колеса на одной оси, то сейчас блокировка происходит с небольшим толчком, а переднего с ощущаемой отдачей на руле, ну и как правило одно из колес успевает сделать пробуксовку, сколько оборотов, зависит от разницы в сцеплении колес. Конечно падение преднатяга — это минус, но зато теперь даже передний блок никак не ощущается на руле во время повседневной езды, руль такой же легкий как и в стоке, и можно сказать зимой теперь вообще никаких отличий до и после установки блоков.

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".

Самоблокирующийся дифференциал, смонтированный на передний привод, сулит большие преимущества: в некоторых ситуациях более эффективно распределяется крутящий момент. Результат — хороший разгон, отменная тяга, управляемость что надо. Так ли это?

ПО МОРОЗЦУ

Ненадолго перенесемся из лета в зиму, чтобы оценить поведение автомобиля при отрицательных температурах. Пока в памяти свежи впечатления о характере автомобиля в заводском исполнении, присмотримся, что изменилось после установки самоблокирующегося дифференциала.

На скользкой дороге ехать на автомобиле c блокируемым дифференциалом сложнее, от водителя требуется хорошая гоночная подготовка.

ВЕСЕННИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

При троганье в подъем преимущества блокировки проявляются лишь в условиях, когда под колесами снег или грязь. В поведении на сухом асфальте если и есть отличия, то они ничтожно малы.

Контролировать ее посуху действительно проще. Правда, пока едешь быстро, но не экстремально. Стоит появиться размашистым скольжениям, управление усложняется. Ведь при сносе водитель рефлекторно сбрасывает газ, тем самым провоцируя еще больший снос передней оси. Приходится все время нащупывать оптимальную скорость или опять-таки прибегать к раллийным приемам.

Если хотите улучшить проходимость моноприводного автомобиля, то самоблокирующийся дифференциал (по крайней мере, с небольшим натягом) не лучший выход. Незначительное улучшение вездеходных характеристик не стоит вложенных средств.

Субъективные ощущения дополним испытанными на легком бездорожье. Участок подобрали идеальный: по мере продвижения вперед покрытие под колесами ухудшается. Вот проехали место, где недавно застряла машина со свободным дифференциалом. Правда, с блокировкой она продвинулась лишь немного дальше. Зубастые покрышки и тем более цепи противоскольжения дали бы отнюдь не меньшую уверенность.

УСТАНОВИМ ИЛИ НЕТ?

Нужен ли самоблокирующийся дифференциал на переднеприводном автомобиле — вопрос спорный. Тем, кто сознательно, а главное, грамотно настраивает свою машину, чтобы получить острые ездовые впечатления, эта доработка пойдет на пользу. Причем мы рассмотрели только один из вариантов самоблокирующегося дифференциала. Не исключено, кому-то больше понравится узел иной конструкции и с другими настройками. Экспериментируйте на здоровье, только помните: водительские навыки также должны быть на соответствующем уровне, ведь исправлять ошибки пилотажа на машине с самоблокирующимся дифференциалом намного сложнее.

А водителям без особенных ездовых фантазий такая модернизация, пожалуй, ни к чему. Полностью использовать специфические преимущества в управляемости он вряд ли сможет, зато в комфорте однозначно потеряет. Самоблокирующийся дифференциал даст небольшое преимущество на бездорожье, но не превратит легковой автомобиль во вседорожник. При этом за узел и установку придется выложить несколько десятков тысяч рублей. Так стоит ли? Пожалуй, нет. Однако убедиться на собственном опыте, правы ли мы, вам никто не запрещает.

БЛОКИРУЙТЕ НА ЗДОРОВЬЕ!

Трансмиссия Ваз 2107

Конструкция “классики” ВАЗ, как и последующих моделей (кроме ВАЗ 2121 и моделей на ее основе), не предусматривает возможности блокировки дифференциала. Автовладельцы, которым приходится ездить по бездорожью, стараются повысить проходимость своих машин, устанавливая блокировку самостоятельно.

Зачем же нужен самоблокирующийся дифференциал на ВАЗ 2107 и насколько оправдана его установка на автомобиль не предусматривающий такой конструктивной детали.

Как работает дифференциал и блокировка дифференциала

Дифференциал, от латинского “differentia” (“разница”) ー механизм, служащий для распределения крутящего момента между осями автомобиля. Этот узел является обязательным для любого авто. Самый распространенный дифференциал ー простой (классический или свободный). Зачем он нужен?

Автомобиль практически никогда не движется абсолютно прямолинейно. Водителю все время приходится маневрировать. При прохождении поворота длина пути, который проходят колеса, отличается. При отсутствии дифференциала колеса вращались бы синхронно, “наматывая” одинаковый путь. В этом случае одно колесо неизбежно буксовало бы, второе – тормозило. Результатом бы стал повышенный износ трансмиссии и покрышек, излишняя нагрузка на двигатель. Дифференциал устраняет жесткую связь колес одной оси, позволяя вращаться независимо, с разной скоростью. Работает классический дифференциал следующим образом.

У машины с двумя ведущими колесами имеется один дифференциал (межколесный). У полноприводного автомобиля дифференциалов три: два межколесных и один межосевой.

В “семерке” имеется один дифференциал (редуктор) заднего моста. Ведущая шестерня, приводимая в действие карданом, передает вращение паре шестерен полуосей, вращающих задние колеса. Усилие передается на ведомые шестерни сателлитами ー небольшими промежуточными шестернями. Они, являясь равноплечным рычагом, уравнивают передаваемые на полуоси усилия.

Пока автомобиль движется прямолинейно, колеса вращаются с одинаковой скоростью и сателлиты не вращаются. При вхождении в поворот или движении по неровной дороге угловая скорость колес начинает отличаться, как и усилие, требующееся для вращения колес. Сателлиты начинают вращаться, передавая крутящий момент на ось, которую крутить легче. Когда одно из колес начинает буксовать, автомобиль не может ехать Выглядит все это так:

Если одно колесо стоит, второе вращается с удвоенной скоростью (“за двоих”).
Если одно из колес буксует (скользит), второе, имеющее хорошее сцепление, получает тот же малый крутящий момент, дифференциал не может передать ему всю тягу.
Когда тяга, передаваемая на колесо, становится меньше сопротивления качению, автомобиль останавливается.
В результате буксующее колесо резко набирает обороты, а то, которое имеет хорошее сцепление с дорогой, останавливается.
Увеличение оборотов двигателя ведет лишь у увеличению скорости вращения забуксовавшего колеса.

Получается, дифференциал лишь мешает автомобилю выбраться из грязи песка или сугроба.

Блокировка дифференциала

Принудительная блокировка дифференциала используется на автомобилях, предназначенные для движения по бездорожью. При блокировке вращение сателлитов стопорится и оси колес начинают вращаться с одинаково скоростью. Это помогает преодолеть сложный участок, но увеличивает расход топлива, износ агрегатов и покрышек. Поэтому после преодоления участка плохой дороги блокировку выключают.

Существуют дифференциалы с автоматическим выключением блокировки при разгоне до достаточной скорости или агрегаты, не позволяющие включить блокировку, пока скорость не будет снижена до минимальной.

Есть автомобили с более сложной и дорогой автоматической блокировкой дифференциала, в которых блокировка происходит лишь тогда, когда одно колесо или одна ось начинает буксовать.

Виды автоматической блокировки дифференциала на Ваз 2107

Экстремальные “варварские” необратимые методы типа заваривания сателлитов и установки “преднатяга” редуктора использовать категорически не рекомендуется. Существуют другие способы блокировки дифференциала при необходимости.

Дисковая блокировка. На дифференциал устанавливаются фрикционные муфты, которые начинают проворачиваться относительно друг друга при неравномерном вращении колес. Если разность угловых скоростей колес велика, сила трения между муфтами растет и дифференциал блокируется. Такой способ блокировки требует специального трансмиссионного масла и имеет определенные недостатки . Из-за износа дисков необходимо часто проводить регулировку узла.

Блокировка с вискомуфтой (вязкостной муфтой). Принцип работы вискомуфты напоминает работу дисковой блокировки дифференциала. Отличие состоит в в том, что вискомуфта имеет множество липких дисков, которые погружены в вязкую жидкость. Силикон, составляющий основу жидкости, твердеет при нагреве. Если угловая скорость одной оси больше другой, жидкость нагревается, твердеет и обеспечивает жесткое сцепление дисков. Этот вид блокировки срабатывает плавно, но по мере нагрева и застывания жидкости эффект нарастает и продолжается, пока колеса не начнут вращаться одновременно и температура не снизится. Плюс такого решения состоит в отсутствии необходимости частого обслуживания узла. Особенность работы вискомуфты в том, что для ее работы требуется полная герметичности пространства, заполненного гелем. Вискомуфты эффективно работают лишь при непродолжительной пробуксовке и устанавливаются на “паркетные джипы”. Для долгих поездок по бездорожью они не подходят – узел перегревается.

Винтовой червячный редуктор. Это самый надежный из видов блокировки. При движении по прямой червячные винты свободно вращаются. При наличии разницы угловых скоростей полуосей винты попадают заходят в крайние положения где фиксируются в пазах. При их фиксации срабатывает блокировка. Время срабатывания дифференциала зависит от конструкции (профиля) винта. Когда угловые скорости полуосей выравниваются, винты выходят из пазов и дифференциал возобновляет работу. Такая система не требует специального масла, подходит обычное трансмиссионное. Узел отличается большим сроком службы, сравнимым со сроком службы “родного” дифференциала. Благодаря этому блокировка дифференциала ВАЗ 2107 с использованием винтового червячного редуктора популярна среди владельцев “семерки”.

Планетарная блокировка дифференциала (схема Красникова). Механизм похож на обычных дифференциал, но в нем вместо шестеренок-сателлитов используются цепочки шариков. Блокировка происходит не из-за разности скоростей вращения колес, а при появлении различий между тягой двигателя и осевой нагрузкой. Такой вариант дифференциала ВАЗ 2107 несколько дешевле, чем винтовой червячный дифференциал.

Особенности различных типов блокировки. Что выбрать

Постоянная блокировка дифференциала необходима лишь для внедорожников, которые, подобно тракторам, никогда не выезжают на асфальтовое покрытие.

После установки дисковой блокировки понадобится постоянно проводить ее регулировку. Также придется покупать специальное дорогостоящее трансмиссионное масло. В данном виде блокировке присутствует небольшой постоянный момент трения, который ухудшает управляемость автомобиля и становится причиной повышенного расхода топлива и износа покрышек. При работе фрикционов они интенсивно изнашиваются, следовательно, при частой езде по плохой дороге, когда автомобиль буксует, узел быстро износится. Поэтому дифференциал ВАЗ 2107 обычно не блокируют таким способом.

Вискомуфта имеет большую инерционность срабатывания, зачастую перегревается или включается не вовремя, с опозданием. Не подходит для бездорожья, но хороша в городских условиях. Из-за сложности и дороговизны не применяется для модернизации “классики” ВАЗ.

Винтовая и планетарная блокировки наиболее подходят для установки на ВАЗ 2107. Они не только хорошо работают в условиях заснеженного города, но и подходят для любителей автотуризма, путешествующих по проселочным дорогам. Но для серьезного бездорожья такая блокировка не подойдет.

Преимущества и недостатки самоблокирующихся редукторов на Ваз 2107

Сначала перечислим преимущества, которые предоставляет блокировка на ВАЗ 2107:

Читайте также: