Дифференциал самоблокирующийся передний задний. Блокировка дифференциала — что это, как работает, какие бывают виды. Блокировка дифференциала - что это такое и как функционирует

Дифференциал - это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга.

Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.

Новые автомобили с ограниченным дифференциалом скольжения могут предложить некоторое улучшение, но чаще вы обнаружите, что проскальзывание недостаточно ограничено, чтобы поддерживать движение вперед. Автоматические блокирующие дифференциалы также имеют свои недостатки. Кроме того, что при отключении они могут быть шумными, они также могут нарушить дорожные характеристики вашего автомобиля.

Это дает вам необходимую тягу, когда вам это нужно, все на перекладине переключателя и все в комфорте сиденья водителя. При обоих колесах, привязанных непосредственно к вращению кольцевой шестерни, автомобиль всегда сохраняет максимально возможную тягу.

Почему для этого нужен дифференциал? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу.

В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо.

При разблокировке он работает так же, как обычный «открытый» дифференциал. Автомобиль, оборудованный воздушным шлюзом, может управляться более медленным, безопасным и контролируемым образом, что значительно снижает вероятность повреждения транспортного средства и окружающей среды влияние. Установка должна выполняться квалифицированным специалистом-специалистом, хотя не требуется специальных инструментов или навыков, кроме тех, которые необходимы для установки стандартного дифференциала.

Недавние разработки показали, что кованые шестерни и улучшенный дизайн из двух частей добавляют повышенную прочность и долговечность, а также уменьшают количество движущихся частей, чтобы обеспечить точность среди компонентов и более прочную и гибкую активацию. Эти добавки также привели к увеличению несущей способности.

Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой).

При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте.

О самоблокирующемся дифференциале

Прототипы протестированы для обеспечения прочности воздушной камеры выше, чем у осей или других компонентов трансмиссии.

Обратите внимание: некоторые технические характеристики могут отличаться в разных моделях. Кроме того, имеется ряд высокопроизводительных моделей для таких специализированных приложений, как скачки на растяжку, сканирование скальных пород и тяжелое оборудование для снега с танка.

Проектирование блокировочных дифференциалов для таких приложений, как они, представляло нашу инженерную команду с некоторыми серьезными проблемами. Мало того, что шкафчик может выдерживать больший крутящий момент, чем стандартный дифференциал, но он также должен выдерживать огромное количество крутящего момента, облегчаемого заменой изготовленных на заказ высоколегированных задних валов с длинным сплавом, которые разрезаются с помощью сплайнов большего диаметра. Это особенно сложно из-за ограничений по размеру, продиктованных оригинальной сборкой осей.

Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.

Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами.

На видео - установка и тест блокировки дифференциала

Вот мой вопрос о том, когда и как задействовать блокировки дифференциала. Кстати, дифференциальная блокировка и блокировка различны - это не одно и то же. На сухом асфальте - Никогда! Вы потеряете все способности управлять. На тротуаре со снегом и льдом нанимайте свой шкафчик, когда вы считаете, что нужно держать шины в движении, пока вы едете прямо. Отключите переднюю дорогу, прежде чем вы попадете в поворот, или произойдет серьезная недостаточная поворачиваемость.

Задвижки могут быть задействованы во время движения автомобиля - с любой скоростью. Но, как и в сложных внедорожных вещах, вы должны двигаться довольно медленно по снегу и льду. Особенно, когда поверхность неравномерна, вероятна потеря тяги. В снегу один дюйм от падения одной шины может привести к вращению шины. Поэтому, как хороший водитель, вы должны активно запирать шкафчик перед тем, как произойдет колпачок. Помните, что шкафчики были предназначены для предотвращения колпака. Все новые электронные вещи реактивны.

Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду).

В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса.

Сначала необходимо запустить колесо, а затем система попытается спасти то, что потеряно. Ручные шкафчики в 100 раз лучше. В качестве хорошего водителя вы должны заблаговременно запирать шкафчик перед тем, как появится колпачок. Особенно, когда на поверхности возникает неравномерная потеря тяги.

В зависимости от вашего падения только одна шина может привести к двум вращающимся шинам - тот, который встречает понижение, также выйдет из фэндеруэлла и может потерять тягу. Даже лучший водитель иногда бывает. Блокировщики необходимо использовать кратко и стратегически, когда это необходимо.

Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.

В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой.

Момента здесь и там должно быть достаточно. Особое внимание должно быть уделено использованию переднего или заднего шкафчика - или того и другого. Внутренний совок будет в моей книге. Если вы хотите изучить все возможности использования шкафчиков, использовать низкий диапазон, правильное давление в шинах и т.д. и т.д. Вы можете захотеть зарегистрироваться для одного из моих - иначе вам придется ждать моей книги на шкафчиках.

Что такое дифференциал

Пока разница в скорости между обеими осями не слишком велика, зубы шкафчика будут безопасно перемещаться в рощи. Механизм разблокировки может принять это. Однако, если вы паникуете, когда теряете тягу и больше наступаете на газ, а затем включаете блокировку дифференциала, вы можете нанести какой-то внутренний урон. Информация, указанная на этом веб-сайте, не несет ответственности за ущерб, нанесенный или поврежденный автором или представителями.

Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста.

Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).

Возможно, вы не знаете, что все на вашей машине делает, но мы здесь, чтобы помочь. Мы посмотрели под пол, чтобы понять, что делает дифференциал для вас, на дороге и вне. Когда автомобиль поворачивает угол, каждый из колес должен вращаться со слегка разными скоростями. Это, так как путь, пройденный внешними колесами, немного длиннее пути, пройденного внутренними колесами.

Способ работы дифференциала при повороте - это освободить одно колесо и задействовать всю мощность на «колесо наименьшего сопротивления». Другими словами, колесо, которое легче всего вращается в двигателе. Это логичный метод на твердых, ровных поверхностях. Но когда дело доходит до поездки по дороге, это может вызвать несколько проблем.

Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт?

Если вы проезжаете по особо неровной или скользкой дорожке, по крайней мере одно колесо может скользить или подниматься в воздухе. Когда колесо вращается дико в воздухе или на скользкой поверхности, диффузор распознает, что это намного легче вращать, чем тот, который крепко держится на земле.

Автоматическая или ручная

Поэтому колесо с тягой, которое потенциально вытеснит нас, останется без власти, а его противоположное колесо бесполезно вращается. Именно здесь вступает в действие мощный замок. Взаимодействуя с развязывающим замком, независимо от того, является ли он стандартным на заводе или установленным после выхода на рынок, дифференциал «заблокирован» и начинает равномерно управлять обоими колесами. Это позволяет не только колесу без тяги продолжать вращаться в надежде на усиление сцепления, но, что более важно, начинает вести хорошо заземленное колесо.

Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль.

Почему мы не всегда ездим с заблокированными дифференциалами?

Ну, это относится и к бездорожью. Для большинства ситуаций, не связанных с дорожным покрытием, блокировка дифференциала не требуется. Тем не менее, со многими современными автомобилями, предлагающими различные блокировки в качестве стандартных или дополнительных дополнений, эта волшебная кнопка на кончиках ваших пальцев может быть простым способом увидеть больше красивых в Австралии на открытом воздухе, с небольшим количеством хлопот. И, помните, если вы забираете свой автомобиль в путешествие по праздникам - всегда хорошая идея увидеть, как наша команда экспертов по обслуживанию, чтобы убедиться, что все работает гладко, прежде чем попасть в дорогу.

В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов.

Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.

Принудительная и автоматическая блокировка дифференциала

Три задания дифференциала в автомобиле состоят в том, чтобы направлять мощность двигателя на колеса, чтобы замедлить скорость вращения коробки передач до того, как она переведет его на колеса, и привести мощность в колеса, но разрешить им поворот на разных скоростях. Причина, по которой вам нужно, чтобы колеса вращаются с разной скоростью, - это, когда автомобиль поворачивается, внешние колеса будут двигаться быстрее, чем внутренние, потому что они должны перемещаться на большее расстояние за такое же количество времени, В зависимости от вида автомобиля у вас есть дифференциал, расположенный на оси передних колес, если у вас передний привод, и он расположен на оси задних колес, если у вас есть задний привод.

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

Полная (100%-я) ручная блокировка.

При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Такая блокировка как правило реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов. На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты.

Червячный самоблокирующийся дифференциал - что это такое?

В то время как открытый дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью, блокировка дифференциала позволяет им вращаться с одинаковой скоростью. Чтобы заблокировать дифференциал, вы включаете переключатель вручную, и два выходных поршня, которые обычно управляют двумя колесами отдельно, блокируются вместе, поэтому, как бы быстро ни было одно колесо, другое колесо вращается с той же скоростью. Недостатком этого является то, что если один или несколько колес потеряли контакт с дорогой - например, если вы натыкаетесь на скалы на внедорожнике - колесо, которое больше не контактирует с дорогой, будет вращаясь, как будто это на земле.

Включать подобного рода блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле. Пользоваться ими надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно чтобы «сорвать» механизм блокировки или поломать полуось. Применять такие блокировки желательно только на небольших скоростях для передвижения по труднопроходимой местности, так как при их применении в мостах (особенно в рулевых), автомобиль очень сильно теряет в управляемости. Как правило, жесткими блокировками мостовых и межосевых дифференциалов оборудуются полноценные рамные внедорожники, такие как Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class и. т. п.

Регулировка привода включения блокировки

Дифференциал блокировки или шкафчик является отличительной чертой стандартного автомобильного дифференциала. Дифференциал блокировки может обеспечить повышенную тягу по сравнению со стандартным или «открытым» дифференциалом, ограничив каждое из двух колес на оси до той же скорости вращения без учета доступной тяги или различий в сопротивлении, наблюдаемых на каждом колесе.

О принудительной, или ручной блокировке дифференциала

Дифференциал блокировки предназначен для преодоления главного ограничения стандартного открытого дифференциала, по существу, «запирания» обоих колес на оси вместе, как на общем валу. Когда дифференциал разблокирован, он позволяет каждому колесу вращаться с разной скоростью, тем самым избегая шипов. Открытый дифференциал всегда обеспечивает одинаковый крутящий момент для каждого из двух колес на этой оси.

Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «проскальзыванием» (одной полуоси относительно другой).

Автоматическая блокировка с использованием
вискомуфты в качестве «Slip Limiter».

В этом случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой — к полуоси. При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать ощутимо больший момент и более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки. Данная схема применяется для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор. (Схема на картинке) Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя. Данный тип блокировки межосевого дифференциала можно встретить на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и. т. п.

Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки.

Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом. Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте.

Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей. Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и. т. п.)

На картинках изображены (слева направо): кулачковая блокировка отечественного производства (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker (компания Tractech).

Самоблокирующиеся дифференциалы.

Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы. Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, всё вращение передаётся на более легко вращаемую полуось. Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов.

Довольно часто фрикционные блоки подпружинивают. Такие дифференциалы штатно устанавливаются в задний мост многих внедорожников — Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и. т. п. Американская компания ASHA Corp. пошла дальше, снабдив пакет фрикционов LSD дифференциала устройством блокировки, состоящего из насоса с поршнем (Героторный дифференциал). При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки насос нагнетает масло (жидкость) на поршень и сдавливает фрикционный блок, тем самым блокируя дифференциал. Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler (на картинке слева). Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.


Torque sensitive differentials.

Это одна из самых интересных, эффективных, технологичных и практически применяемых форм блокировки дифференциалов. Принцип работы основан на свойстве гипоидной пары «расклиниваться». В связи с этим, основные (или все) зацепления в таких дифференциалах гипоидные (червячные, или в простонародье — винтовые). Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных типа.

Первый тип производит компания Zexel Torsen. (T-1) Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.

Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то гипоидную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Автором второго типа является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на второй картинке). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и. т. д.

А вот компания Zexel Torsen в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства (на картинке справа). Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший диапазон работы блокировки, однако они более чувствительны к разнице передаваемого момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1). Компания Tractech недавно выпустила мостовой torque sensitive дифференциал Electrac, снабженный принудительной электроприводной блокировкой.

Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71.
В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20-30% разнице в передаваемых на оси моментах. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.
Вышеописанные torque sensitive дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколёсных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и. т. д), так и на внедорожники (4Runner / Hilux Surf, Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

Управление работой дифференциалов при помощи электронных систем контроля тормозных усилий (Traction Control и т. п.)

В современном автомобилестроении применяется всё больше и больше электронных систем контроля за движением автомобиля. Уже редко можно встретить автомобили, не оснащенные системой ABS (не дающей колёсам заблокироваться при торможении). Более того, уже с конца 80-х годов прошлого века передовые производители стали комплектовать свои флагманские модели системами контроля тяги и сцепления колёс — Traction Control. Например, Тойота установила систему Traction Control на Lexus LS400 в 1989 (90) году. Принцип работы такой системы прост: универсальные (так же обслуживают ABS) датчики вращения, установленные на контролируемых колёсах, фиксируют начало пробуксовки одного колеса оси относительно другого и система автоматически притормаживает забуксовавшее колесо, тем самым увеличивая на него нагрузку и вынуждая дифференциал отдать момент на колесо с хорошим сцеплением. При сильной пробуксовке, система так же может ограничивать подачу топлива в цилиндры. Работа такой системы очень эффективна, особенно на заднеприводных автомобилях. Как правило, при желании такую систему можно принудительно деактивировать кнопкой на приборной панели. Со временем, электронная система контроля тормозных усилий совершенствовалась и к ней добавлялись всё новые функции, работающие наряду с ABS и TRAC. (например управление разностью разблокировки рулевых колёс для более успешного прохождения поворотов). У всех производителей эти функции назывались по разному, однако смысл при этом оставался одинаковым. И вот, данные системы стали устанавливаться на полноприводные автомобили и внедорожники, причем в некоторых случаях они являются единственным средством контроля тяги и перераспределения крутящего момента между осями и колёсами (Mercedes ML, BMW X5). В случае, если внедорожник оснащен более серьёзными средствами распределения крутящего момента (жесткими блокировками и/или самоблокирующимися дифференциалами), то электронная система контроля тормозных усилий очень удачно дополняет эти средства. Хороший пример тому — великолепная управляемость и проходимость последнего поколения Тойотовских внедорожников 4Runner (Hilux Surf), Prado, Lexus GX470. Являясь представителями одной платформы, они обладают межосевым дифференциалом Torsen T-3 с возможностью жесткой блокировки, а так же электронной системой контроля тормозных усилий и тяги со множеством функций, помогающих водителю управлять автомобилем.

Одной из наименее понятных частей автомобиля является дифференциальный механизм, который считается важнейшим компонентом двигательной системы. Этот редуктор делает возможным движение колёс благодаря дифференциальной передаче крутящего момента двигателя. Но не менее важными являются устройства, используемые для временного или полного ограничения его работы. Для чего нужна ? Начнём с напоминания о задачах и работе самого механизма.

Что такое дифференциал

Каждый поворот колеса автомобиля, проходящего по разному дорожному покрытию, может осуществляться с одной и той же скоростью. Дифференциальный механизм передаёт крутящий момент, сгенерированный в автомобиле, к колёсам через карданный вал. Он контролирует скорость с помощью механизма передачи. Поворачиваясь, оба колеса вращаются с различной скоростью, и это дифференциальное распределение скорости стало возможным благодаря этому механизму.

Колёса вращаются с различной скоростью, особенно в поворотах. Каждое из них должно преодолеть различное расстояние - внутренние проходят более короткое расстояние, чем внешние колёса. Поскольку скорость равна расстоянию, пройденному за определённое время, необходимо распределить расстояние между внешними и внутренними колёсами.

Для неведущих полуосей вашего автомобиля это не проблема. Они не имеют никакой связи между собой, поэтому вращаются независимо. Но ведущие колёса связаны между собой так, чтобы одна полуось и трансмиссия могли прокрутить оба. Если ваш автомобиль не имеет дифференциала, они вращаются с одинаковой скоростью. Это затрудняет движение.

Дифференциал находится на всех современных легковых и грузовых автомобилях, а также на . Большинство из них имеют такой механизм в задней части, в связи с карданным валом. Подобный механизм позволяет развивать равные и разные скорости движения. Существует три основных типа этого механического устройства:

  • открытые;
  • повышенного трения;
  • полная блокировка дифференциала.

Каждый из типов имеет различные механизмы контроля вращения колеса. Если одна из полуосей будет иметь гораздо более низкое сопротивление, чем другая (например, одно колесо попадёт на лёд), весь механизм иммобилизуется и передаёт вращающий момент на одну полуось, которая не имеет тяги. Автомобиль, конечно, не будет двигаться с места. Вот блокировочное устройство, которое прекращает работу механизма, а крутящий момент идёт на оба колеса или оси.


Блокировка дифференциала

Чтобы позаботиться о неравномерном распределении мощности крутящего момента, был разработан ручной и автоматический замок механизма деления момента. Колёса автомобиля, оснащённые таким механизмом, будут иметь одинаковые скорости вращения, так как они будут связаны или заблокированы в относительном движении друг к другу. Независимо от трения, которое испытывают колёса, скорость вращения будет поддерживаться одинаковой. Полное блокирование дифференциала предлагает лучшее сцепление с дорогой по сравнению с открытым типом. Наиболее выгодно , когда оба вращающих элемента испытывают различное количество тяги.

Блокирование дифференциала полезно для внедорожников. Этот тип механизма имеет те же части, что и открытый механизм, но с добавлением электрического, гидравлического или пневматического устройства ограничения двух выходных шестерён.

На видео - что такое блокировка дифференциала:

Обычно он приводится в действие вручную с помощью переключателя - активируется, когда вращаются с той же скоростью. Если одно колесо попадает с твёрдого покрытия на землю, другое продолжает вращаться с той же скоростью.

Где установить

Стандартный ответ экспертов гласит, что установить ограничение следует в задней части. Если вы хотите иметь гарантию, что задние колёса будут иметь ту же тягу, что и передние, устанавливайте ограничение этого механизма. К тому же заднее ограничение имеет меньшее влияние на возможности вашего автомобиля. Кстати, блокировка дифференциала своими руками не очень сложная задача, которую можно с ямой.

Автоматическая или ручная

Вы должны решить, какую блокировку выбрать:

  • полную;
  • частичную.

Полное ограничение дифференциала бывает:

  • ручным;
  • автоматическим.

Частичное блокирование дифференциалов работает только в автоматическом режиме.


Полная блокировка

Такой вид ограничения механизма не предусматривает разницы в скорости вращения полуосей и, как следствие, колёс. На бездорожье это приведёт к пробуксовке, а на твёрдом покрытии увеличится и элементов трансмиссии. Чтобы самостоятельно включать/выключать блокировочное устройство, следует установить ручной привод.

Ручная блокировка

Ручное ограничение заменит существующий перепад скоростей вашего автомобиля при нажатии специальной кнопки, активизирующей внешний источник, который, в свою очередь, войдёт в сцепление с замком.

Избирательная система блокирования является более сложным механизмом с некоторыми вариациями, требующими от водителя остановки, чтобы сделать изменения в работе дифференциала. В качестве альтернативы можно использоваться механизм повышенного трения или систему контроля тяги.

Плюсы:

  • когда ограничение выключено, ось ведёт себя нормально, поэтому на езду не влияет;
  • вы сами решаете, когда включить ограничение, что позволяет более точно управлять автомобилем .

Минусы:

  • вы должны снять одну руку с руля, чтобы нажать кнопку, что нежелательно во время сложных препятствий;
  • забыв выключить ограничение, поездки на скорости с блокированной осью могут повредить дифференциал;
  • довольно дорогое удовольствие, так как нужно установить отдельную систему приведения в действие механизма.


Автоматическая блокировка

Автоматическое ограничение дифференциала работает всегда, когда ваша нога находится . Именно поэтому её нужно настроить под ваш стиль вождения. Вот поэтому многие водители её не приемлют.

Плюсы:

  • блокирование будет работать всегда, когда вам это нужно. Таким образом, вы можете сосредоточиться исключительно на вождении и держать обе руки на руле всё время;
  • следует заметить, что такая блокировка дифференциала своими руками более проста, чем при ручном способе.

Минусы:

  • такой вид ограничения ощущается на дороге. Особенно слышно шум шин при прохождении поворотов, а также сопротивление ;
  • при зацеплении шестерней раздаётся щелчок, что некоторые водители находят раздражающим фактором, к которому невозможно привыкнуть.

Частичная блокировка

Если ваша езда вовсе не экстремальная, достаточно установить частичную блокировку, которая только частично исключает пробуксовку колёс. Этот механизм работает самостоятельно, что довольно удобно для водителей. По сравнению с полной блокировкой даёт меньшую нагрузку на трансмиссию, увеличивая тем самым её ресурс.

Частичное ограничение бывает двух видов:

  • с использованием фрикционных дисков;
  • с использованием косозубых шестерён (наиболее известные Quaife и Torsen).

Что выбрать

Задача довольно непростая, учитывая большое разнообразие. Однако при выборе следует учесть несколько факторов.

Для городских условий подойдут: вискомуфта или же дисковые муфты. Относительная дешевизна, надёжность, простота установки и автоматическая работа делают блокировку дифференциалов с использованием червячных шестерён наиболее привлекательной . Экстремалам можно порекомендовать принудительные полные блокировки.

На видео - обзор пневматической принудительной блокировки:

Как установить блокировку дифференциала самостоятельно

Установка блокировки стоит достаточно дорого. Помимо самого устройства (цена на него варьируется от 10 до 50 тыс. р. и выше), вам придётся приобрести дополнительные аксессуары.

Добавьте к этому установку в мастерской и необходимость менять изношенные детали, такие как подшипники, и цена за это удовольствие возрастёт в несколько раз.

Если у вас есть навыки автомеханика, вы можете установить систему своими руками. Для этого вам потребуется:

  • измерительный инструмент;
  • специальные регулировочные кольца.


Порядок установки:

  1. Установить автомобиль на яме.
  2. Закрепить домкратами.
  3. Открутить колёса.
  4. Снять барабаны.
  5. Открутить и вытянуть полуоси.
  6. Открутить и вытянуть кардан.
  7. Открутить и вытянуть редукторы.
  8. Поставить блокировку и проделать работы в обратной последовательности.

Регулировка привода включения блокировки

Для того чтобы установить включения, нужно произвести регулировку рабочего хода.

Блокировка дифференциалов является единственным способом исправить недостаток самого механизма, когда он посылает крутящий момент на «неправильные» колёса. Она может отключить возможность дифференцировать его поровну, что позволит колёсам вращаться с разными скоростями.

На видео - установка и тест блокировки дифференциала:

При отключении дифференциала рулевое управление становится достаточно трудным и колёса получат максимум крутящего момента. Это гарантирует, что в любой сложной дорожной ситуации (полное бездорожье, лёд или провисание колеса) вы сможете переместить автомобиль на ровную поверхность.

При всём разнообразии выбора блокировка дифференциалов своими руками под силу даже малоопытному водителю, если есть сам механизм и необходимый инструмент. Вы уже установили ограничение дифференциала на ваш автомобиль? Поделитесь своим опытом.