Самоблокирующийся дифференциал на Ниву: выбор и установка своими руками

Особенности

Если автомобиль оснащен полным приводом, это не означает, что он обладает возможностями внедорожника. Часто из-за особенностей конструкции внедорожники попадают в коварные ловушки песчаных и размытых трасс. Отечественные автомобили ни в коем случае не являются исключением.

Есть предположение, что самоблокирующийся дифференциал на Ниве будет важным дополнением, особенно если владелец планирует активно использовать автомобиль в условиях бездорожья.

Дифференциал ограниченного скольжения, или самоблокирующийся дифференциал, как его еще называют, обеспечивает автоматическую блокировку колес в нужный момент. Его можно охарактеризовать как промежуточный вариант между аналогом со свободным ходом и полной блокировкой. Функции обоих устройств оптимально сочетаются в самоблокирующемся устройстве.

Самоблок Нестерова

Именно в том, как работает дифференциал Нестерова, кроется секрет его популярности.

Конструкция дифференциала не только позволяет оптимально регулировать угловую скорость колес автомобиля во время маневров, но и в случае проскальзывания или ослабления колес устройство возвращает минимальное количество энергии от двигателя. А реакция дифференциала на изменение дорожной ситуации практически мгновенна.

Кроме того, дифференциал Нестерова значительно улучшает управляемость автомобиля даже на скользких поворотах, повышает курсовую устойчивость, увеличивает динамику разгона (особенно зимой) и снижает расход топлива. Установка устройства не требует внесения изменений в коробку передач и устанавливается так же, как и классический дифференциал.

Дифференциал нашел применение не только в автомобилях, он оказался весьма полезным в земледельческой технике, значительно облегчив жизнь ее владельцам.

Плюсы и минусы самоблокировки

Очень серьезным недостатком самоблокировки является ее неправильное срабатывание. Дифференциация блокируется даже в тех случаях, когда она вообще нецелесообразна. Примером может служить крутой поворот, на котором автомобиль может легко соскользнуть. В этом случае преимущество имеет ручная блокировка, когда водитель сам решает, начнут ли вращаться колеса.

Однако самоблокировка также имеет некоторые преимущества. Во-первых, это улучшение управляемости автомобиля в любом случае. Во-вторых, конструкция этого дифференциала проста, имеет низкую стоимость, упрощает процесс установки и снижает риск выхода из строя в результате неопытной эксплуатации. В-третьих, процесс включения/выключения полностью автоматизирован и не требует контроля.

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

Самозакрывающиеся устройства: все, что нужно знать

Это про бездорожье, правда?

Около 50%. Такие замки используются как во внедорожниках, так и в спортивных автомобилях. Первый случай — автомобиль не должен застревать. Во втором случае — вам нужен плавный старт, без пробуксовки на асфальте.

Дискотека

Существует множество вариантов дисковых самоблокирующихся конструкций, но их основа одинакова: к обычному свободному дифференциалу добавляются два пакета фрикционных дисков для обеспечения блокировки узла в случае пробуксовки одного из ведущих колес.

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из шестерен моста. Его конструкция похожа на фрикционные муфты в автоматических коробках передач. Одна часть уложенных дисков входит в зацепление с шестерней оси, а другая — с корпусом дифференциала.

При нормальном движении (например, в поворотах) фрикционы разблокируются, а самоблокировка никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают вращение колес с разной скоростью. Но когда одно колесо проскальзывает, дисковые стопки сжимаются — и шестерни моста получают прямое соединение с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерен оси. Последние имеют коническую форму, как и сателлитные шестерни. При передаче крутящего момента через эту шестерню в дополнение к центробежной силе возникает осевая сила. Это приводит к разъединению шестеренок.

Спутники закреплены на своих осях и не могут двигаться. Их полуосевые сестры, напротив, могут это делать, поскольку скользят по шлицам колесного диска. В результате расхождения в направлении стенок дифференциала шестерни сжимают свои пакеты трения.

В некоторых самоходных агрегатах пружина между половинками звездочек обеспечивает начальное сжатие фрикционных пакетов. Другие используют вместо них конические пружинные кольца, которые также создают определенную предварительную нагрузку.

Существуют конструкции со сложным центральным блоком, в которых ось сателлитов, например, при резком ускорении автомобиля, растягивает большие полукольца, и они сжимают пакеты сцепления. Это в дополнение к тому, что они сжимаются полуосевыми шестернями во время пробуксовки колес.

Виды блокировок дифференциала

Существует несколько типов блокировок дифференциала:

1. Полностью. Непосредственно соединяет корпус с полувалом, который принимает основную нагрузку и жестко фиксирует ее. Т.е. передавать крутящий момент, как есть, на колеса.
2. Частично. Ограничение вращения спутников в планетарном механизме. Это частично блокирует дифференциал, поэтому крутящий момент также частично перераспределяется, но большая его часть перенаправляется на диск сцепления.

Дифференциал можно активировать следующим образом

• ручная блокировка;
• автоматический (самоблокирующийся).

Ручной привод может быть:

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

Ручная блокировка дифференциала обычно приводится в действие кулачковым механизмом. Это активирует блокировку дифференциала с помощью переключателя на приборной панели или рычажного механизма.

Другими словами, водитель должен активировать устройство вручную. Нет никаких датчиков или напоминаний. Механизм универсален в своем применении.  Водитель, активируя специальное сцепление, соединяет полуось с корпусом дифференциала, и крутящий момент передается напрямую, без использования сателлитов.

Если вы купили автомобиль со значком «полный привод», это не обязательно означает, что у него есть блокируемый дифференциал. К сожалению, не все поклонники 4Х4 знают об этом. Поэтому внедорожник, подвешенный на диагональной подвеске в колее грунтовой дороги, совсем не редкость.

В этой ситуации колеса в воздухе энергично вращаются, в то время как колеса, прочно прижатые к земле, остаются незадействованными. Почему же это происходит?

Для городских автомобилей стандартный дифференциал вполне достаточен. Если на заснеженной дороге встретится участок льда, он передаст большую часть крутящего момента на колесо, оставшееся на твердой поверхности. Однако этого недостаточно для передвижения по сложному бездорожью или размытой грунтовой трассе.

Именно поэтому были изобретены механизмы, которые в зависимости от ситуации или желания водителя могут осуществлять блокировку, причем у полноприводных монстров даже есть возможность выбора заднего или переднего дифференциала и блокировки межосевого дифференциала.

Как устанавливается преднатяг

Регулировка преднатяга осуществляется путем вставки пакета специальных пружинных шайб, которые раздвигают шестерни внутри замка. Полный комплект этих специальных прокладок, сложенных вместе, имеет толщину 1 см, но все прокладки имеют разную толщину, что позволяет регулировать крутящий момент.

Чтобы отрегулировать преднатяг, потребуется:

• динамометрический ключ со стрелкой (ключ типа «щелчок» не подходит, потребуется много времени для регулировки);
• самодельная специальная деталь, сделанная из обычной внутренней гранаты (отрезана и к ней приварен винт) — см. видео ниже;
• набор пружинных шайб (колец);

Порядок регулировки преднатяга:

1. Снимите блокирующий дифференциал (обратите внимание на порядок). Сняв крышку, вытащите червячную шестерню полуоси; за ней узкая шестерня с большим внутренним отверстием, но которая имеет обод; далее идут одинаковые прокладки регулировочной пружины. Вы можете вытащить сателлиты болтов (сами преднатяжители), чтобы посмотреть, насколько они изношены.
2. Установите новые шайбы.
3. Соберите.
4. Определите момент затяжки с помощью динамометрического ключа и специального самодельного приспособления. Когда гаечный ключ начнет вращаться, в этот момент стрелка показывает момент затяжки.

В данном видео рассмотрен вариант регулировки с использованием стопорных шайб автомобиля ВАЗ 2108.

Предварительное натяжение до 5 кг не расплющивает шайбы до плоского состояния, такой крутящий момент считается ресурсным. Интерлок с натяжением до 5 кг не теряет своих свойств в течение примерно четырех лет. Любой блокиратор с натяжением потеряет около 1 кг натяжения в первые несколько месяцев.

Эксперты рекомендуют делать предварительную нагрузку не более 5 кг для самоблокирующегося переднего дифференциала и не более 7 кг для заднего дифференциала. При максимальном значении, например, 9 кг, все подушечки пружины уже будут сжаты, и эффект пружины будет утрачен.

В каких ситуациях надо пользоваться блокированием

Если автомобиль движется по обычной дороге, блокировка не требуется. Однако если вы едете по проселочной дороге или оказались на крутом склоне, необходимо успокоиться. Можно сделать вывод, что доставать блокиратор стоит только в ситуациях, когда перед водителем есть препятствие.

Лучше сделать это заранее, чтобы избежать блокировки автомобиля, тем более что процесс блокировки не занимает много времени.

И помните, что если вы используете систему блокировки без необходимости, это не приведет к безопасности автомобиля: произойдет чрезмерный расход бензина и износ резины.

Принцип работы блокировки дифференциала

Автомобили, в большинстве своем, едут прямо по дороге или поворачивают. Однако если автомобиль едет по бездорожью или одно колесо попало в трясину или на лед, дифференциал не будет играть на пользу автомобилю.

Он просто направит весь крутящий момент на колесо с меньшим сопротивлением. И сила тяги будет ослабевать, доводя крутящий момент до абсолютного нуля.

Именно для этой цели и была изобретена блокировка дифференциала — для абсолютного контроля над «передачами», чтобы проехать там, куда обычный внедорожник даже не заглянет.

После установки блокировки дифференциала появится возможность контролировать и распределять крутящий момент, передаваемый на мосты и ведущие колеса.

Как, в конце концов, можно заблокировать дифференциал. Прежде всего, имейте в виду, если у вас есть ручная блокировка дифференциала, такой дифференциал может быть включен только на холостом ходу.

В противном случае сломанная ось и «разбитый» дифференциал обеспечены. Принцип заключается в том, что, блокируя дифференциал, мы равномерно распределяем крутящий момент между колесами автомобиля — между тем колесом, которое хорошо стоит на дороге, и тем, которое оказалось, например, в трясине, на скользком участке или висит в воздухе.

И колесо, которое не двигалось, начинает вращаться, автомобиль выезжает из проблемной зоны.

ДАН и ДАК

DAS означает «автоматический дифференциал Нестерова». Это своего рода расширение ЦАП.

Принцип работы косозубой блокировки заключается в следующем: она позволяет мягко распределять крутящий момент от двигателя к ведущим колесам и дифференцировать угловую скорость ведущих колес автомобиля при маневрировании.

DAC означает «автоматический дифференциал Красикова». Этот дифференциал относится к семейству автоматических шариковых дифференциалов. В результате происходит полная блокировка и равномерное распределение нагрузки.

Согласно некоторым показаниям, можно утверждать, что этот дифференциал имеет гораздо меньший срок службы, если работает без нагрузки. ЦАП является идеальным выбором для монтажа на оси штекера.

Преимущества и недостатки дискового дифференциала

К его преимуществам относятся:

1. С таким дифференциалом максимальное ускорение автомобиля может быть достигнуто на любом дорожном покрытии, т.е. независимо от уровня сцепления.
2. Управляемость автомобиля зависит от преднатяга.
3. Что касается коэффициента блокировки, то он варьируется в широком диапазоне.

Основные недостатки заключаются в следующем:

1. Высокая цена. Стоимость превышает 10 000 рублей.
2. Довольно резкое срабатывание.
3. Очень дорогие в обслуживании.

Использование этого типа дифференциала лучше всего в следующих случаях: во время трековых гонок, ралли, ралли-кросса, дрифтинга.

Распределение момента по осям — межосевая блокировка

Любое транспортное средство, пригодное для эксплуатации на бездорожье, требует, согласно общепринятой практике, определенных конструктивных особенностей и устройств, которые поддерживают внедорожные возможности, но не присутствуют на обычных дорожных транспортных средствах. Это также относится к межосевому дифференциалу.

В полноприводном автомобиле крутящий момент распределяется на все колеса. Однако если передние или задние колеса начинают пробуксовывать, крутящий момент передается на них. Мы все много раз видели эту картину — автомобиль стоит на месте, одни колеса крутятся, а другие неподвижны.

Чтобы частично избежать этой ситуации, используется блокировка дифференциала для распределения крутящего момента по осям.

Суть его в том, что крутящий момент принудительно делится между задней и передней осями, позволяя автомобилю продолжать движение за счет переднего привода в случае пробуксовки задних колес. Все происходит наоборот.

Такая блокировка очень полезна, особенно при езде по бездорожью, в ее отсутствие автомобиль ни при каких обстоятельствах не может считаться внедорожным.

Вывод таков: межосевая блокировка помогает в случаях, когда застревают передние или задние колеса. В этом случае крутящий момент передается с застрявших колес на свободные (те, которые не застряли).

На «Ниве» в этом помогает стандартный межосевой мост. Однако стоит прочитать, что может сделать межосевая блокировка — next….

Блокировка дифференциала

Принудительная блокировка дифференциала не только усложняет конструкцию, но и автоматически делает ее более дорогой и менее надежной. Но установка блокировки дифференциала своими руками обычно вызвана желанием заменить обычный дифференциал на дифференциал с принудительной блокировкой.

Это может негативно сказаться на коробке передач, поэтому необходимо выбирать детали, которые будут совместимы с вашей Chevrolet Niva.

В настоящее время наиболее популярными на рынке являются решения на основе:

• пневматика
• электронное управление
• самоблокирующийся

Каждый из них имеет как преимущества, так и некоторые недостатки в эксплуатации

Блокировка дифференциала на одной оси

Рассмотренная выше блокировка межосевого дифференциала — это минимум, необходимый для настоящего внедорожника. Однако для серьезной езды по бездорожью этого явно недостаточно.

Особенность дифференциала, способного передавать крутящий момент на разные приемники, проявляется здесь и направляется туда, где меньше нагрузка.

Представьте себе ситуацию: автомобиль стоит на льду, причем одна его половина находится на асфальтированной поверхности. При этом два колеса на льду будут вращаться благодаря межосевой блокировке, а два других останутся неподвижными.

Все работает, крутящий момент, передаваемый от двигателя, обязательно распределяется в некотором соотношении (50:50 или 40:60 или как угодно) между задней и передней осями.

Крутящий момент правильно передается на каждую ось, но есть два колеса, и поскольку одно колесо проскальзывает и для его вращения требуется меньший крутящий момент, он передается именно на это колесо.

Это парадоксальная ситуация — колеса вращаются, но машина стоит на месте, и ничто ее не держит.

Чтобы избежать такой ситуации, на одной оси используется блокировка дифференциала. Это может быть:

• принудительно, когда она включается непосредственно водителем;

• автоматический, когда он включается самостоятельно при пробуксовке одного колеса, в остальном дифференциал работает так же, как и обычный, традиционный дифференциал;

•  устанавливается на заднюю или переднюю ось автомобиля.

Небольшое примечание для тех, кто запутался:

Межосевая блокировка — передает крутящий момент с передней оси на заднюю и наоборот.
Межосевая блокировка — передает крутящий момент с правого колеса на левое и наоборот. Самое главное, что самоблокирующаяся муфта устанавливается либо на переднюю, либо на заднюю ось, и можно передавать крутящий момент справа налево.

В «Ниве» по умолчанию установлен только один из трех замков — межосевой. Если вы боитесь застрять, вы можете установить самоблокирующиеся замки на переднюю и заднюю оси, в этом случае, когда все три замка задействованы, все колеса будут вращаться «своей собственной жизнью».

Я уверен, что новичкам сложно сразу понять, что как работает, поэтому настоятельно рекомендую посмотреть небольшое видео на примере Уазика, где показано, как работают мосты без блокировок дифференциала, и автор объясняет, что было бы, если бы блокировки были.

И вы действительно видите, что лучше иметь замок на вашем внедорожнике. Наблюдайте, и вы сразу все поймете:

Вы должны понимать, что блокировка не появляется просто так, а осуществляется с помощью определенных устройств. Не касаясь принуждения, мы остановились на автоматической блокировке.

Он реализуется с помощью самоблокирующихся дифференциальных механизмов. Это специальные устройства, которые выполняют две функции:

1. передача и распределение крутящего момента на различные приемники;
2. принудительно разделяя (при необходимости) поступающий крутящий момент между ними.

Виды блокирующих устройств

Вид блокировки зависит от ее типа и используемого механизма. Различные функции накладывают ограничения и определяют пригодность для межосевого или межотраслевого дифференциала.

Кулачковое блокирующее устройство
Блокировка дифференциала с кулачковой муфтой

Блокировка дифференциала включается вручную с помощью кулачковой муфты (отмечена желтым кругом на чертеже). Муфта полностью блокирует дифференциал, жестко соединяя его корпус с нагруженным полуосевым валом.

Кулачок дифференциала приводится в действие следующими типами приводов:

1. механический;
2. гидравлический;
3. пневматический;
4. электрический.

Они приводятся в действие с помощью рычажного механизма или специальной кнопки на приборной панели (в случае электрического привода).

Благодаря своей универсальности кулачковый дифференциал используется в межосевых дифференциалах.

Самоблокирующийся дифференциал и его разновидности

Самоблокирующийся (автоматический) дифференциал использует принцип увеличения сил трения при изменении условий нагрузки на полуоси ведущего моста. Поэтому его другое название — «дифференциал ограниченного скольжения» или LSD (Limited Slip Differential).

Дифференциал Торсена

Самоблокирующийся дифференциал имеет четыре основные разновидности, в зависимости от способа увеличения трения

1. диск;
2. червь;
3. виско-муфта;
4. электронный замок.

Дисковый механизм

Дифференциал ограниченного скольжения с дисковой муфтой использует принцип автоматической блокировки при изменении угловой скорости полуосей: чем больше их разница, тем больше степень перераспределения крутящего момента.
Дисковый дифференциал

В этом типе LSD трение создается между пакетами фрикционных дисков. Один пакет фрикционов жестко соединен с чашей дифференциала, остальные — с полувалами.

Когда ведущие колеса вращаются с одинаковой скоростью, фрикционные пакеты вращаются с одинаковой скоростью. При изменении угловой скорости диски ускоряющейся полуоси передают часть крутящего момента на другую полуось (частичная блокировка) за счет увеличения силы трения с фрикционным пакетом корпуса (чашкой).

Степень сжатия в дисковом дифференциале может быть фиксированной (с пружинным приводом) или переменной (с гидравлическим приводом).

Червячный механизм

Сателлиты и полуоси, которые приводятся в движение червячной передачей, обычно используются для создания LSD, блокирующегося через дифференциал крутящего момента.

Эта система LSD с червячным приводом называется Torque Sensing или сокращенно Torsen. Принцип работы червячной передачи прост: увеличение крутящего момента на одной половине оси приводит к ее частичной блокировке и передаче его на другую половину оси.

Не требуется никаких дополнительных систем или компонентов: червячный узел является самоблокирующимся благодаря природе системы привода, в которой червяк не может приводиться в движение другими шестернями.

Червячный привод используется в межколесных и межосевых дифференциалах в различных типах транспортных средств.

Вискомуфта

Вязкостная муфта состоит из ряда близко расположенных перфорированных дисков, заключенных в силиконовую жидкость, которые соединены с чашкой и приводным валом.
Вязкая муфта

Устройство работает нормально, когда угловые скорости равны. Его блокировка происходит при увеличении скорости вращения вала: чашечные диски увеличивают скорость и, перемешивая силикон, вызывают его затвердевание. Чашечные диски воспринимают и передают крутящий момент на другой вал, увеличивая его тяговое усилие.

LSD, в котором вискомуфта выступает в качестве блокирующего устройства, имеет большие размеры и используется в дифференциалах центрального моста. Вязкостная пара также может работать как дифференциал в полноприводном автомобиле, поэтому она выполняет все свои функции.

Однако у него есть существенный недостаток: возможный перегрев и иногда несовместимость с ABS. Это привело к тому, что в современных автомобилях вискомуфта используется редко.

Электронная блокировка

Дифференциал ограниченного скольжения с электронной блокировкой реагирует на изменение угловой скорости ведущих колес.

Дифференциал управляется программным обеспечением. Если скорость одного колеса увеличивается, в тормозной системе нарастает давление, и его скорость снижается. В то же время сила тяги увеличивается, и крутящий момент передается на другое колесо.

Таким образом, дифференциал не оснащен никакими дополнительными компонентами и не блокируется, т.е. фактически не является LSD. Перераспределение крутящего момента и выравнивание угловой скорости осуществляется тормозной системой, которая управляется программным обеспечением системы противоскольжения.

Мой отзыв о Даке и Рейсинге

Так получилось, что мне пришлось использовать два упомянутых типа доводчиков. Их цена на момент покупки была почти одинаковой — десять тысяч, установка тоже была одинаковой, но эффект был совершенно разным.

В то время как DAK вышел из строя примерно через шесть месяцев и не в результате интенсивной эксплуатации, а во время езды по обычным лесным дорогам, устройство из Тольятти (val racing) работает до сих пор.

Может быть, мне просто не повезло, но я неоднократно сталкивался с сообщениями о том, что при производстве DAK возникают проблемы с качеством металла. Так что думайте сами.

Действительно ли он вам нужен?

Мнений огромное количество, и они самые полярные — от «вам это нужно для чего» до «вам это точно нужно». Как всегда, выбор — дело личное, и каждый должен сделать его сам.

Опять же, я просто выскажу свое мнение.

На мой взгляд, все зависит от того, как и где вы водите свой автомобиль. Если вы едете до дома отдыха или большую часть пути по асфальтированной дороге, то самотормоз вам не нужен.

Ситуация примерно такая же, если ваше хобби — бездорожье и вы преодолеваете непроходимые дороги. Такие «полумеры», как самоблокировка, не сработают, здесь нужна полная ручная блокировка дифференциала.

Однако если ваша задача — преодоление не слишком сильного бездорожья, езда по мокрой разбитой лесной дороге, то есть нормальные условия без экстрима, то самоблокировка может оказаться хорошим помощником в таких условиях.

Следует также учитывать, что при использовании самоблокирующейся системы на полувалы возникают значительные дополнительные нагрузки, и их поломка является довольно частым явлением. Поэтому нужно либо установить усиленные полуоси, либо, если у вас очень серьезное препятствие, не заставлять машину, а вооружиться лопатой и домкратом и помочь ей справиться со своей бедой.

Может быть, это мое воображение, может быть, у меня есть этот саморегулирующийся блок, а может быть, и нет, но часто, когда машина начинает «буксовать», происходит резкий рывок в противоположном направлении.

Как будто автомобиль сначала едет туда, где заблокировано колесо, а затем импульс снова набирает обороты, и автомобиль рывком движется в противоположном направлении.

Возможно, это не связано с самоблокировкой, но я знаком с этой особенностью поведения автомобиля на разбитой дороге и всегда готов к ней. Возможно, это будет кому-то полезно. В целом, поведение автомобиля абсолютно нормальное

Самоблокирующийся дифференциал Нивы — хорошее дополнение, которое при правильном использовании может значительно улучшить ее внедорожные характеристики.

Каким образом можно включить блокирование

Это довольно легко сделать на «Ниве». Справа от водителя есть три рычага, обратите внимание на самый маленький. Если сдвинуть его назад, замок начинает работать. Если эта ручка, наоборот, перемещается вперед, режим блокировки отключается. Стоит отметить, что такие манипуляции лучше всего проводить на неподвижном автомобиле.

Многие водители знают, что замок не всегда срабатывает с первой попытки. Бывают случаи, когда валы могут «обгонять». Чаще всего это происходит в ситуациях, когда автомобиль останавливается на повороте. Чтобы избежать этого, проедьте вперед или назад и выровняйте колеса. Как только это будет сделано, замок разблокируется с первого раза.

Если рассматривать, например, Chevrolet Niva, то там не два рычага, а один, который используется для управления режимами коробки передач (он расположен рядом с водителем). Принцип работы этого замка такой же, как и на «Ниве». Единственное отличие — они активируются по-разному.

Разновидности

Существуют две основные группы самоблокирующихся дифференциалов. Первая разновидность работает в соответствии с параметрами угловой скорости на осях транспортного средства. В свою очередь, эти модификации делятся на несколько подвидов, а именно:

• версии пластин;
• модели, оснащенные вязкостной муфтой;
• варианты с электронным действием.

Второй тип включает механизмы, которые блокируются в зависимости от крутящего момента на осях. В эту группу входят червячные передачи.

Различают также самоблокирующиеся межосевые и межколесные устройства. Они распределяют крутящий момент между осями или колесами соответственно. Момент распределения крутящего момента напрямую связан с конструкцией механизма, которая может быть симметричной или асимметричной.

В полноприводных внедорожниках одновременно устанавливаются три комплекта дифференциалов — два между колесами и один между осями.

Червоточина

Среди червячных дифференциалов наиболее известен дифференциал Torsen. Его название происходит от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Первый тип дифференциала (T1) был изобретен в 1958 году; тем не менее, возможности этой конструкции остаются непревзойденными и по сей день.

Конструкция T1 значительно отличается от свободного дифференциала. Обычные сателлиты были заменены сложной червячной передачей, которая плотно «упакована» поверх шестерен полувалов. В силу особенностей своей работы он способен блокировать дифференциал.

Дело в том, что червячная передача является необратимой: передача крутящего момента возможна только от ведущего звена (червяка) к ведомому (полуосевой шестерне). Это означает, что при проскальзывании колеса его полуосевая шестерня не может провернуть червяк из-за высоких сил трения.

Как работает LSD?

Этот замок, независимо от конструкции, срабатывает только после момента, когда разница в угловых скоростях колес превышает определенный предел. Затем включается блокировка, и крутящий момент равномерно распределяется на оба колеса. Это будет продолжаться либо до восстановления контакта с дорогой, либо до полной потери сцепления. Выбор за вами.

История появления самоблокирующегося дифференциала

Этот тип дифференциала был разработан в 1930-х годах на гоночных трассах серии Формула-1 конструкторами компании Auto Union, и основной целью разработанной технологии, как и в наше время, было снижение проскальзывания колес при экстремальных значениях мощности на полуоси за счет того, что выходные валы могли вращаться с разными скоростями, при этом уменьшая разницу в этих скоростях.

Отечественная «Нива» и ее дифференциалы

Нива занимает особое место в линейке отечественных автомобилей ВАЗ: в отличие от своих «родственников» по линейке транспортеров, этот автомобиль оснащен непереключаемым полным приводом.

В коробке передач внедорожника ВАЗ три дифференциала: межосевой — в каждом мосту, и межколесный — в раздаточной коробке. Несмотря на это число, нет необходимости в новом понимании того, как работают дифференциалы на «Ниве». Все точно так же, как описано выше.

То есть, когда автомобиль движется по прямой, пока нет пробуксовки колес, сила тяги между ними распределяется равномерно и имеет одинаковое значение. Когда одно колесо начинает проскальзывать, то вся энергия двигателя, проходя через диффузоры, направляется на это колесо.

Самые распространенные типы самоблоков

Блокировка диска представляет собой набор фрикционных (фрикционных) дисков, установленных между корпусом дифференциала и полуосью.

Понять принцип работы дифференциала просто: пока автомобиль движется по прямой, корпус дифференциала и две оси вращаются вместе, как только возникает разница в скорости (колесо оказывается на скользком участке), между дисками возникает трение, уменьшающее ее.

Другими словами, колесо, которое остается на твердой поверхности, будет продолжать вращаться, а не останавливаться, как при свободном дифференциале.

Вязкостная, или вискомуфта, как и предыдущий дифференциал, содержит два набора дисков, только на этот раз перфорированных, установленных с небольшим зазором между ними. Одна часть дисков соединена с корпусом, а другая — с приводным валом.

Диски, помещенные в резервуар, заполненный кремнийорганической жидкостью, которая остается в неизменном состоянии при их равномерном вращении. Как только возникает разница в скорости между пакетами, жидкость начинает быстро и сильно густеть.

Между перфорированными поверхностями создается сопротивление. Таким образом, переразвитый пакет замедляется и скорость выравнивается.

Зубчатое самозажимное устройство (винтовое, червячное). Его действие основано на способности пары червяков заклинивать и тем самым блокировать ось, когда на них развивается дифференциал крутящего момента.

Кулачковый дифференциал ограниченного скольжения. Чтобы понять этот тип дифференциала с ограниченным скольжением, достаточно представить себе открытый дифференциал с парами шестерен (кулачками) вместо планетарного зубчатого механизма.

Кулачки вращаются (прыгают), когда скорости вращения колес почти одинаковы, и блокируются (заклинивают), как только одно из колес начинает проскальзывать.

Разницы в работе межосевого и межколесного дифференциалов нет, принцип работы один и тот же, разница только в конечных точках: в первом случае это две оси, а во втором — два колеса, установленные на одной оси.

Советы владельцам

Чтобы вождение было комфортным, ознакомьтесь с несколькими важными моментами:

1. Обычное, стандартное положение передней и задней рукояток — переднее и заднее соответственно. Ездить в этом режиме можно и нужно на участках, характеризующихся ровными и гладкими поверхностями.
2. Блокировка дифференциала путем перевода передней рукоятки в заднее положение лучше всего подходит для дорог с повышенной скользкостью. Это действие придаст устойчивость «Ниве». Следует понимать, что после преодоления проблемной зоны ручку необходимо будет вернуть в исходное положение.
3. Как упоминалось ранее, пониженную передачу необходимо включать перед вероятным препятствием, но не тогда, когда автомобиль зажат.
4. Следует помнить, что на остановке, даже при выжатом сцеплении, может не получиться активировать понижающую передачу. Это может быть вызвано зацеплением зубьев муфты за зубья шестерни. В этом случае можно попробовать активировать замок, медленно ведя машину и плавно поворачивая. Если возникают проблемы с отключением блокировки, рекомендуется выполнить ту же процедуру с выжатым сцеплением и легким покачиванием рулевого колеса.

Какой лучше поставить самоблокирующийся дифференциал на «Ниву»?

Отечественный внедорожник может быть оснащен электронным, комбинированным, механическим или пневматическим самоблокирующимся дифференциалом. Модель первого типа имеет значительное преимущество перед другими версиями.

Чтобы активировать его, достаточно нажать кнопку. Механизм работает автоматически, но только когда машина движется со скоростью ниже пороговой. Система отключается, если скорость выше номинальной настройки.

Пневматическая версия представляет собой навесное оборудование, устанавливаемое на обе оси. К преимуществам данной конструкции относятся компактные размеры, а принцип работы основан на использовании пневматической системы.

Механический тип является самым дешевым и простым. Надежность и эффективность работы зависят от двух полуосевых муфт и пары распорных муфт, а также штифтов и пружин.

Хорошие и разные LSD

Дифференциалы этого типа различаются по типам. Мы расскажем вам о них ниже.

Вязкостные дифференциалы

Этот распространенный тип дифференциала основан на действии вязкостной муфты.

Вязкостные дифференциалы популярны благодаря плавности работы. Они работают за счет изменения свойств специального геля, который меняется бесконечно. Такое свойство удовлетворяет стремление производителей к повышению комфорта водителя.

Конечно, вязкостные здания имеют свои недостатки. Любое устройство, работающее под давлением жидкости, теряет часть энергии во время работы, что приводит к увеличению расхода топлива. Они также чрезвычайно чувствительны к перегреву и просто к перегрузке. Вискогель теряет эффективность при повышении температуры.

Следовательно, если вы долгое время топтались в снегу, в следующий раз работа замка может оказаться хуже. Механические замки в этом случае работают так же, пока не сломаются.

Такие дифференциалы могут нуждаться в замене каждые 100 000 км пробега.

Эти системы очень чувствительны к состоянию уплотнений в системе, так как внутренняя часть дифференциала полностью герметична. При возникновении утечки сцепление заменяется.

Героторный насос

Читайте также: Как узнать, что пора менять стойки стабилизатора

Внутри этих дифференциалов находится героторный насос, а на вращающемся приводном валу, расположенном внутри насоса, сидит шестерня. Если во время вращения возникает разница скоростей между корпусом героторного насоса и зубчатым колесом — жидкость сжимается.

Затем крутящий момент подается на «заторможенное» колесо, которое имеет сцепление с дорогой. Эти системы быстро набирают популярность с увеличением степени компьютеризированного управления компонентами автомобиля (системы EBD и т.п.), поскольку, в отличие от вязкостной муфты, героторным насосом можно управлять.