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.
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.  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. 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. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. 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. 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). 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 ? 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. 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. 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.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.
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. Автор неизвестен. Просмотров: 99046 Дата: Среда, 24 Марта 2010 |
Блокировка межосевого и межколесного дифференциалов на Камазе
Дифференциал необходимо блокировать, когда имеется разность в величинах сил сцепления колес, между которыми он установлен.
Блокировку следует включать непосредственно перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия, скользкая грязная дорога).
Внимание!
Включение и выключение блокировки выполнять при выключенном сцеплении и только после полной остановки автомобиля.
В момент пробуксовки одного из колес включение блокировки не разрешается. В этом случае включение блокировки производить только после остановки автомобиля.
При заблокированном дифференциале нужно двигаться прямолинейно со скоростью не более 10 км/ч без остановок, не допуская буксования колес.
Блокировка должна быть отключена сразу при выезде на твердую сухую дорогу, так как движение с включенной блокировкой может привести к поломке деталей главной передачи.
Движение с включенной блокировкой по твердой дороге категорически запрещается!
Управление блокировкой межосевого дифференциала
Для включения блокировки межосевого дифференциала нажать внизу на выключатель блокировки межосевого дифференциала мостов. Загорится контрольная лампа , при этом звучит прерывистый звуковой сигнал.
Для выключения блокировки межосевого дифференциала нажать на выключатель вверху. Контрольная лампа гаснет, звуковой сигнал выключается.
Управление блокировкой межколесного дифференциала
Для включения блокировки межколесного дифференциала мостов:
1. Включить блокировку межосевого дифференциала среднего моста (при наличии межосевого дифференциала).
2. Нажать внизу на выключатель блокировки межколёсного дифференциала. Загораются две контрольные лампы , при этом звучит прерывистый звуковой сигнал.
Для выключения блокировки межколесного дифференциала мостов нажать вверху на выключатель блокировки межколёсного дифференциала. Контрольные лампы гаснут.
При необходимости выключить блокировку межосевого дифференциала, звуковой сигнал выключается.
Вне дорог, как водить? — журнал За рулем
Автор делится опытом управления серийными автомобилями, обладающими серьезным внедорожным арсеналом.
Спрыгивая вот с такого бугра, никогда не бросайте газ, — наоборот, надавите. Тогда не закопаетесь и не перевернетесь.
Спрыгивая вот с такого бугра, никогда не бросайте газ, — наоборот, надавите. Тогда не закопаетесь и не перевернетесь.Спрыгивая вот с такого бугра, никогда не бросайте газ, — наоборот, надавите. Тогда не закопаетесь и не перевернетесь.
Сначала несколько общих «снежных» рекомендаций. Если тронуться вперед не удается, попробуйте плавно сдать назад и набрать небольшой запас хода по проторенному следу. Не стоит стартовать с повернутыми передними колесами: автомобилю труднее протаптывать четыре колеи, чем две.
Пытаться поворачивать в снегу можно, если вы чувствуете, что машина движется уверенно и не снижает заданный темп. Но повороты должны быть плавными, как при движении по песку. Чем глубже снег, тем плавнее поворот.
ПРО БЛОКИРОВКУ
Блокировка межосевого дифференциала — могучее средство повышения проходимости. Она хороша на крутых скользких подъемах, при троганье на неоднородном покрытии и вывешивании одного из колес. Однако бесплатных пряников не бывает: улучшая проходимость, усложняете управляемость. С заблокированным дифференциалом автомобиль напоминает утюг — неохотно входит в повороты, что особенно неприятно на скользких дорогах. При экстренном торможении возможны значительные заносы с потерей управляемости, особенно на покрытии с нестабильным коэффициентом сцепления (снег вперемежку со льдом, асфальтом и т. д.). Так что на твердых, пусть даже скользких, дорогах блокировать межосевой дифференциал не стоит.
2
ПРО ЗИМНИК
На заснеженном или обледенелом покрытии используйте верхний ряд раздаточной коробки — меньше шансов, что колеса забуксуют. На зимнике держитесь ближе к середине дороги: у обочины снег обычно рыхлый и глубокий, тут ничего не стоит провалиться и увязнуть.
При разгонах не следует резко нажимать на педаль акселератора, поскольку интенсивная пробуксовка даже одного из колес снизит темп разгона, а машину уведет в сторону. Снизить скорость хорошо помогает торможение двигателем с переключением передач вниз.
В поворотах корректировать траекторию можно, играя дроссельной заслонкой. Больше газа — передок сползает наружу виража, радиус увеличивается. Меньше газа — легкий занос и авто ввинчивается в поворот, уменьшая радиус.
Если удержаться на дороге не удалось и столкновение со снежным бруствером обочины неизбежно, нажмите на педаль акселератора, вызвав интенсивную пробуксовку колес. Так им будет легче прорезать даже плотный снег, что смягчит боковой удар и подстрахует от опрокидывания.
ПРО СНЕГ
Говорят, чукчи различают около 300 видов снега. Мы ограничимся лишь несколькими. Свежевыпавший снег, или пухляк, практически ничем не ограничивает автомобиль. Можно ехать, даже если покров толще метра — хоть по капот. Влажный подтаявший снег преодолевайте на пониженных передачах, двигаясь только внатяг. Промороженный, сыпучий снег подобен песку. На нем используйте «песчаные» приемы, ограничивая буксование. Самый нелегкий вариант — промерзший после подтаивания снег, с жесткой коркой наста, которая оказывает дополнительное сопротивление. Пробиться поможет разрушение корки любыми подручными средствами.
3
ПРО ЦЕЛИНУ
Самое неприятное при движении по целине — неизвестность. Под толщей снега сложно разглядеть ямы, выбоины, камни, пни и т. д. Такие препятствия не только серьезно затрудняют движение, но и могут повредить автомобиль. Поэтому по снежной целине лучше двигаться как можно медленнее, на пониженной передаче.
Если же вы абсолютно уверены, что сюрпризов под снегом нет, можно использовать инерцию автомобиля для преодоления, например, снежных заносов. Но не перестарайтесь: работа лопатой на свежем воздухе хоть и полезна, но утомительна.
ПРО НЮАНСЫ
И еще одна важная «снежная» хитрость. Останавливаясь на целине, не пользуйтесь тормозами. В противном случае неизбежна хотя бы кратковременная блокировка колес, а этого бывает достаточно, чтобы под ними образовались скользкие островки, которые затруднят троганье. При длительном же торможении юзом машина может уйти в глубину и зарыться в снег. Надежнее сбросить газ и выжать сцепление — автомобиль быстро остановится сам.
Преодолев заснеженный участок, проверьте тормоза, особенно если пришлось пробивать путь с хода. Под натиском снега передние колодки частенько отходят от тормозных дисков дальше обычного. Если педаль проваливается, энергично нажмите на нее несколько раз, чтобы выбрать образовавшийся зазор. Лучше делать это на медленно движущемся автомобиле сразу после выезда из сугроба, заодно удастся подсушить тормоза.
Не стоит пользоваться стояночным тормозом после езды по сугробам. К барабанам, мокрым от растаявшего снега, тормозные колодки примерзают очень быстро.
Самые расхожие заблуждения о полном приводе — журнал За рулем
Оказывается, многие владельцы внедорожников понятия не имеют, что такое крутящий момент и в какой пропорции он делится между колесами. А еще не знают, как на самом деле устроен дифференциал. ЗР помогает разобраться во всех нюансах полноприводной трансмиссии.
«Господь Бог вычисляет дифференциалы эмпирически».
Альберт Эйнштейн
Материалы по теме
Обилие комментариев к материалам о распределении моментов в трансмиссиях автомобилей, особенно полноприводных, и радует, и огорчает. Народ интересуется техникой — это хорошо. А вот постоянно ощущать влияние безграмотных блогерских стереотипов на массовое сознание — это обидно. Впрочем, подобное явление подметил еще изобретатель теории эволюции, причем задолго до интернетов. Мол, «уверенность чаще порождается невежеством, нежели знанием».
Что ж, попробуем пробежаться еще разок по основным болевым точкам в массовом сознании. Во всех ситуациях условно считаем, что трение и прочие потери отсутствуют как класс. Нагрузки на колеса — одинаковые. Продольная и поперечная развесовки — равномерные. Условия сцепления шин с покрытием — одинаковые, если иное не оговорено. Все дифференциалы — симметричного типа. Момент, передаваемый двигателем на конкретный дифференциал, условно принимаем за 100 %. И прошу прощения у всех читателей, которые хорошо в этом разбираются безо всяких повторений.
Итак, вспоминаем основные заблуждения.
Крутящий момент на вывешенном колесе не может равняться нулю: за чей же счет оно вращается-то?
Материалы по теме
Если не разобраться в этом, то дальше можно не читать. Главная мысль проста: момента без сопротивления не бывает! Поэтому момент на валу двигателя, молотящего вхолостую, равен нулю: он не совершает никакой полезной работы. Точно так же на колесе, зависшем в воздухе, никакого момента нет. Конечно, можно порассуждать насчет сил трения и прочих негативных факторов, которые приходится преодолевать, но мы сразу уточнили, что подобные потери не принимаем во внимание.
Межколесные дифференциалы задают колесам равные угловые скорости.
Ничего подобного: дифференциал (от лат. differentia — разность, различие) — это механизм, обеспечивающий вращение ведущих колес именно с разными скоростями (например, в повороте). Простенькие игрушечные автомобильчики зачастую плохо ездят по кругу именно потому, что в них нет дифференциалов, а потому колеса, проходящие разный путь, вынуждены проскальзывать или пробуксовывать. Дифференциал выравнивает не угловые скорости, а моменты. Если он делит крутящий момент поровну, его называют симметричным.
Если у Нивы (будь то Chevrolet Niva или Лада 4х4) одно колесо повисает в воздухе, то за счет остальных трех она спокойно поедет дальше, поскольку момент постоянно поступает на все четыре колеса. В данной ситуации на каждое из трех оставшихся колес придется при этом по 33,3% момента.
Выражение «момент поступает» не вполне корректное: напоминаем, что без сопротивления никакого момента на колесе быть не может. А Нива в данном случае не стронется с места, поскольку нулевой момент на зависшем колесе тут же отразится на всех остальных: межколесные и межосевой дифференциалы изначально делят его поровну — по 25% каждому. Чтобы ехать дальше, надо заблокировать межосевой дифференциал. В этом случае на оси с зависшим колесом момент останется нулевым, зато на другой оси на каждое колесо придется половина от усилий мотора.
Самый надежный тип привода…Самый надежный тип привода…
После блокировки дифференциала момент распределяется пополам.
Не после, а до блокировки! После блокировки распределение моментов определяется только реальной дорожной ситуацией. Скажем, после блокировки межколесного дифференциала моменты на колесах этой оси распределяются пропорционально нагрузке и силам сцепления, но никак не поровну.
Пока межосевой дифференциал не заблокирован, крутящий момент распределяется между осями поровну (если, конечно, дифференциал симметричный). Как только заблокировали, демократия заканчивается: теперь распределение момента по осям пойдет пропорционально реальной нагрузке.Пока межосевой дифференциал не заблокирован, крутящий момент распределяется между осями поровну (если, конечно, дифференциал симметричный). Как только заблокировали, демократия заканчивается: теперь распределение момента по осям пойдет пропорционально реальной нагрузке.
Если ось с заблокированным дифференциалом — аналог железнодорожной колесной пары, то и момент на обоих колесах всегда одинаковый! Ведь этот механизм уже представляет собой единое целое, а потому не может быть так, чтобы слева момент был, а справа куда-то пропал… В каком месте вала момент, передаваемый для нагруженного колеса, превращается в ноль для незагруженного? Этого же теоретически не может быть.
Материалы по теме
В том-то и дело, что может! Представьте себе, для упрощения, вместо заднего моста с заблокированным дифференциалом что-нибудь попроще — допустим, черенок от лопаты. Вообразите, что вы держите его посередке и при этом пытаетесь вращать вдоль продольной оси, то есть прикладываете момент. Пусть один конец черенка буравит асфальт, а второй находится в воздухе. Согласитесь, что конец черенка, который грызет асфальт, будет изнашиваться у вас на глазах, поскольку там есть сопротивление. А тот конец, что висит в воздухе, переживет всех: нет сопротивления — нет момента. Он останется свеженьким и чистеньким, хотя и вращается с той же скоростью, что и весь черенок. Точно так же себя ведет и ось с заблокированным межколесным дифференциалом.
AWD в сравнении с 4WD выдает меньший крутящий момент.
Тут даже спорить, в общем-то, не с чем. Чем определяется момент, мы повторяем в каждом втором абзаце. Можно лишь еще раз отметить, что обозначения такого рода в целом являются маркетинговыми, условными. По большей части в реальной жизни AWD — это «моноприводники», у которых есть возможность подключать вторую ведущую ось. А 4WD — это машины с постоянно подключенными осями с заданным изначально распределением момента между осями (например — 50 на 50, у которых есть возможность блокировать межосевой дифференциал). Кто из них что куда «выдает», в каждом случае нужно разбираться индивидуально, а не кивать на аббревиатуру.
Всем удачи на любых дорогах!
Дифференциал межосевой: всем осям — нужный крутящий момент
Дифференциал межосевой: всем осям — нужный крутящий моментВ трансмиссии многоосных и полноприводных транспортных средств используется механизм для распределения крутящего момента между ведущими осями — межосевой дифференциал. Все об этом механизме, его назначении, конструкции, принципе работы, а также о ремонте и техническом обслуживании читайте в статье.
Что такое межосевой дифференциал?
Межосевой дифференциал — узел трансмиссии колесных транспортных средств с двумя и большим числом ведущих мостов; механизм, осуществляющий деление поступающего от карданного вала крутящего момента на два независимых потока, которые затем подаются на редукторы ведущих осей.
В процессе движения автомобилей и колесных машин с несколькими ведущими осями возникают ситуации, требующие вращения колес разных осей с неодинаковой скоростью. Например, в полноприводных автомобилях колеса передней, промежуточной (у многоосных ТС) и задней осей имеют неодинаковую угловую скорость при поворотах и маневрировании, при движении по дорогам с уклоном и по неровным дорожным покрытиям, и т.д. Если бы все ведущие оси имели жесткую связь, то в таких ситуациях некоторые колеса скользили бы или, напротив, буксовали, что значительно ухудшало бы эффективность преобразования крутящего момента и в целом негативно влияло бы на движение транспортного средства. Для предотвращения подобных проблем в трансмиссию автомобилей и машин с несколькими ведущими осями вводится дополнительный механизм — межосевой дифференциал.
Межосевой дифференциал трехосных автомобилей обычно располагается на промежуточном мосту
Межосевой дифференциал выполняет несколько функций:
- Разделение крутящего момента, поступающего от карданного вала, на два потока, каждый из которых поступает на редуктор одного ведущего моста;
- Изменение поступающего на каждую ось крутящего момента в зависимости от действующих на колеса нагрузок и их угловых скоростей;
- Дифференциалы с блокировкой — разделение крутящего момента на два строго равных потока для преодоления сложных участков дороги (при движении по скользкой дороге или бездорожью).
Данный механизм получил свое название от латинского differentia — разность или различие. В процессе работы дифференциал разделяет поступающий поток крутящего момента надвое, причем моменты в каждом из потоков могут значительно отличаться друг от друга (вплоть до того, что на одну ось поступает весь входящий поток, а на вторую ось — ничего), однако сумма моментов в них всегда равна поступающему моменту (или почти равна, так как часть момента теряется в самом дифференциале за счет сил трения).
Межосевые дифференциалы используются во всех автомобилях и машинах с двумя и большим числом ведущих осей. Однако расположение данного механизма может отличаться в зависимости от колесной формулы и особенностей трансмиссии автомобиля:
- В раздаточной коробке — используется в автомобилях 4×4, 6×6 (возможны варианты как для привода только передней оси, так и для привода всех осей) и 8×8;
- В промежуточном ведущем мосту — наиболее часто используется в автомобилях 6×4, но также встречается на четырехосных транспортных средствах.
Межосевые дифференциалы, независимо от расположения, обеспечивают возможность нормальной эксплуатации транспортного средства в любых дорожных условиях. Неисправности или выработка ресурса дифференциала негативно влияют на характеристики автомобиля, поэтому должны как можно скорее устраняться. Но прежде, чем выполнять ремонт или полную замену этого механизма, необходимо разобраться в его конструкции и работе.
Типы, устройство и принцип действия межосевого дифференциала
Схемы механических трансмиссий
В различных ТС используются межосевые дифференциалы, построенные на основе планетарных механизмов. В общем случае агрегат состоит из корпуса (обычно составленного из двух чашек), внутри которого располагается крестовина с сателлитами (коническими шестернями), соединенными с двумя полуосевыми шестернями (шестернями привода ведущих мостов). Корпус посредством фланца соединен с карданным валом, от которого весь механизм получает вращение. Шестерни посредством валов соединены с ведущими шестернями главных передач своих мостов. Вся эта конструкция может размещаться в собственном картере, установленном на картере промежуточного ведущего моста, или в корпусе раздаточной коробки.
Функционирует межосевой дифференциал следующим образом. При равномерном движении автомобиля по дороге с ровным и твердым покрытием крутящий момент от карданного вала передается на корпус дифференциала и зафиксированную в нем крестовину с сателлитами. Так как сателлиты входят в зацепление с полуосевыми шестернями, то обе они тоже приходят во вращение и передают крутящий момент к своим мостам. Если по какой-либо причине колеса одного из мостов начинают затормаживаться, связанная с данным мостом полуосевая шестерня замедляет свое вращение — сателлиты начинают катиться по этой шестерне, что приводит к ускорению вращения второй полуосевой шестерни. В результате колеса второго моста приобретают увеличенную относительно колес первого моста угловую скорость — так компенсируется разность нагрузок на оси.
Межосевые дифференциалы могут иметь некоторые конструктивные отличия и особенности работы. В первую очередь, все дифференциалы делятся на две группы по характеристикам распределения крутящего момента между двумя потоками:
- Симметричные — распределяют момент равномерно между двумя потоками;
- Несимметричные — распределяют момент неравномерно. Это достигается использованием полуосевых шестерен с различным количеством зубьев.
При этом практически все межосевые дифференциалы имеют механизм блокировки, который обеспечивает принудительную работу агрегата в режиме симметричного распределения крутящего момента. Это необходимо для преодоления сложных участков дорог, когда колеса одной оси могут отрываться от дорожного покрытия (при преодолении ям) или терять с ним сцепление (например, пробуксовывать на льду или в грязи). В таких ситуациях весь крутящий момент поступает на колеса этой оси, а колеса, имеющие нормальное сцепление с дорогой, вовсе не вращаются — автомобиль просто не может продолжать движение. Механизм блокировки принудительно распределяет крутящий момент между осями поровну, предотвращая вращение колес с разной скоростью — это позволяет преодолевать сложные участки дорог.
Блокировка может быть двух типов:
- Ручная;
- Автоматическая.
Конструкция межосевого дифференциала грузового автомобиля
В первом случае дифференциал блокируется водителем с помощью специального механизма, во втором случае агрегат самоблокируется при наступлении определенных условий, о которых сказано ниже.
Механизм блокировки с ручным управлением обычно выполняется в виде зубчатой муфты, которая располагается на зубцах одного из валов, и может входить в зацепление с корпусом агрегата (с одной из его чаш). При перемещении муфта жестко соединяет вал и корпус дифференциала — в этом случае данные детали вращаются с одинаковой скоростью, и каждая из осей получает половину общего крутящего момента. Управление блокирующим механизмом в грузовых автомобилях чаще всего имеет пневматический привод: зубчатая муфта перемещается с помощью вилки, управляемой штоком встроенной в картер дифференциала пневматической камеры. Подача воздуха на камеру осуществляется специальным краном, управляемым соответствующим переключателем в кабине автомобиля. Во внедорожниках и другой технике без пневмосистемы управление механизмом блокировки может быть механическим (с помощью системы рычагов и тросов) или электромеханическим (с помощью электромотора).
Самоблокирующиеся дифференциалы могут иметь механизмы блокировки, отслеживающие разность крутящих моментов или разность угловых скоростей осей привода ведущих мостов. В качестве таких механизмов могут использоваться вязкостные, фрикционные или кулачковые муфты, а также дополнительные планетарные или червячные механизмы (в дифференциалах типа Torsen) и различные вспомогательные элементы. Все эти устройства допускают некоторую разность крутящих моментов на мостах, при превышении которой они блокируются. Рассматривать устройство и работу самоблокирующихся дифференциалов здесь мы не будем — сегодня существует множество реализаций данных механизмов, подробнее о них можно узнать в соответствующих источниках.
Вопросы обслуживания, ремонта и замены межосевого дифференциала
Межосевой дифференциал в процессе эксплуатации автомобиля испытывает значительные нагрузки, поэтому со временем его детали изнашиваются и могут разрушаться. С целью обеспечения нормальной работы трансмиссии данный агрегат необходимо регулярно проверять, обслуживать и ремонтировать. Обычно при регламентном ТО дифференциал разбирается и подвергается дефектовке, все изношенные детали (шестерни с изношенными или выкрошенными зубами, сальники, подшипники, детали с трещинами и т.д.) заменяются на новые. При серьезных повреждениях механизм меняется полностью.
Для продления ресурса дифференциала необходимо регулярно выполнять замену масла в нем, прочищать сапуны, проверять работу привода механизма блокировки. Все указанные работы выполняются в соответствии с инструкцией по ТО и ремонту транспортного средства.
При регулярном обслуживании и грамотной эксплуатации межосевого дифференциала автомобиль будет уверенно чувствовать себя даже в самой сложной дорожной обстановке.
Другие статьи
#Палец штанги реактивной
Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг23.06.2021 | Статьи о запасных частях
В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.
#Клапан МАЗ включения привода сцепления
Клапан МАЗ включения привода сцепления16.06.2021 | Статьи о запасных частях
Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.
Основные заблуждения об автомобилях на полном приводе
1. КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ НА КОЛЕСЕ БЕЗ КОНТАКТА С ДОРОГОЙ ПРИСУТСТВУЕТ В ЛЮБОМ СЛУЧАЕ
Совершенное заблуждение, так как отсутствует сопротивление, без которого момент невозможен. Следовательно, крутящий момент на колесах при холостой работе двигателя и на подвешенном колесе можно приравнять. Это справедливо при условиях, которые были оговорены выше.
2. МЕЖКОЛЕСНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ РАСПРЕДЕЛЯЕТ УГЛОВЫЕ СКОРОСТИ ПОРОВНУ
Дифференциал, в переводе с латинского, означает «различие». Его прямая функция регулировать распределение крутящего момента «по обстоятельствам». Именно поэтому игрушечные модели машинок с трудом ездят по кругу. У них симметричный дифференциал (что встречается и на настоящих автомобилях), который «выравнивает» движение. Еще более простое объяснение: автомобиль едет по кругу и два передних колеса вырисовывают условную окружность с разными диаметрами, а колеса же одинаковые! Поэтому колесу, «рисующему» меньший круг, приходится либо пробуксовывать, либо крутиться с другой скоростью.
3. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ: ЕСЛИ У НИВЫ 4Х4 ОДНО ИЗ КОЛЕС ЗАВИСНЕТ В ВОЗДУХЕ, СКАЖЕМ, ПРОВАЛИВШИСЬ В ЯМКУ, ТО ТРИ ОСТАВШИХСЯ КОЛЕСА ПОЛУЧАТ ВЕСЬ ПОТЕНЦИАЛ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, ТО ЕСТЬ, ПО ОДНОЙ ЕГО ТРЕТИ
При таком подходе к решению проблемы, машина останется на месте. Дело в том, что межосевой дифференциал распределяет крутящий момент на все четыре колеса и потери усилий двигателя составят 25%. Для продолжения движения следует отключить межосевое распределение и тогда 100% мощности мотора останется на одной оси.
4. БЛОКИРОВКА ДИФФЕРЕНЦИАЛА ПОДРАЗУМЕВАЕТ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПОРОВНУ
С точностью наоборот. Симметричный дифференциал раздает крутящий момент поровну. При его отключении колеса начинают вращаться в соответствии с дорожной ситуацией. Именно при блокировке дифференциала на распределение крутящего момента начинает влиять сцепление и нагрузка на каждое колесо в отдельности.
5. ОСЬ С ЗАБЛОКИРОВАННЫМ ДИФФЕРЕНЦИАЛОМ АНАЛОГИЧНА ПАРЕ КОЛЕС ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО СОСТАВА. КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ НА ОБОИХ КОЛЕСАХ СТАБИЛЕН И РАВЕН. ТАК КАК МОНОЛИТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПОДРАЗУМЕВАЕТ ОБЩУЮ НАГРУЗКУ, ТО НЕВОЗМОЖНО, ЧТОБЫ ОТ СТЕПЕНИ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА КОЛЕСА, НА КАКОМ-ТО ИЗ НИХ МОМЕНТ ОТСУТСТВОВАЛ
Крутящий момент может равняться нулю на том колесе, на котором нет сопротивления. Вообразим менее сложную конструкцию и примем за ось обычную палку (прямую и цилиндрованную). Один конец поставим на кирпич, лежащий на земле, и придадим вращение посередине. Вращаются с одинаковой интенсивностью оба конца, но износ крутящего момента испытывает только один. Аналогичными свойствами обладает и ось автомобиля с заблокированным дифференциалом.
6. AWD ОТНОСИТЕЛЬНО 4WD ОБЛАДАЕТ НАИБОЛЬШИМ ПОТЕНЦИАЛОМ ВЫДАЧИ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
Реагировать на аббревиатуру постановкой окончательного диагноза не стоит. Это всего лишь названия. И рассматривать их возможности следует индивидуально, относительно марки автомобиля. Можно условно обозначить, что AWD являются моноприводными и вторая ось подключается по необходимости. А 4WD – это автомобили с постоянным полным приводом и базовым параметром межосевого дифференциала. Распределение крутящего момента у моделей с 4WD тоже величина неизменная и зависит от производителя, например, 50х50. Поэтому выявить прямую зависимость величины крутящего момента от названия системы обнаружить не получится.
Если у Вас возникли вопросы, мы с радостью на них ответим по телефону +7 (846) 9 77777 9 или в салоне по адресу
г. Самара, ул.Новоурицкая, 22А
Обзор блокировок дифференциала
- Категория: Статьи об оборудовании
- Просмотров: 24369
При преодолении бездорожья крайне важно, чтобы крутящий момент от двигателя передавался на все колеса. Но этому может препятствовать дифференциал, который есть в каждой машине. Что бы такого не происходило, заводами — производителями или автосервисами устанавливается так называемые блокировка(и) дифференциала.
Больше половины владельцев 4х4 уверены, что при включенном полном приводе на скользкой поверхности у них работают и тащат автомобиль все четыре колеса. Спешим их «обрадовать», ничего подобного. Если на машине не установлены блокировки дифференциала или антипробуксовочные системы, то полный привод у них до тех пор, пока все покрышки уверенно сцеплены с грунтом. Как только забуксует переднее левое, сразу перестанет тащить переднее правое. Хорошо если заблокирован межосевой дифференциал, тогда будут толкать задние колеса. А если нет? Тогда проблема — одно буксующее колесо заберет на себя всю энергию, остановив три остальных. Но одна межосевая блокировка не спасает. Машины без межколесных блоков частенько попадают в ситуацию диагонального вывешивания, когда два колеса на противоположных углах автомобиля висят в воздухе и бешено вращаются, а крепко стоящие на земле… стоят без движения. Почему? Потому, что так функционируют штатные дифференциалы без блокировок.
Как это работает, вернее не работает
На полноприводных автомобилях устанавливают межосевые и осевые дифференциалы. Первые распределяют вращательную энергию от двигателя между передней и задней осью. Вторые между колесами на одной оси. Распределяет неравномерно и несправедливо. Те колеса, которые вращать легче, например, буксующие, получает больше энергии и крутятся быстрее. А те, которые цепляются за землю и нагружены получают меньше вращения. Сделано это для того, чтобы в поворотах колеса, едущие по разным траекториям крутились с разной угловой скоростью и машина сохраняла управляемость. Но на бездорожье возможна ситуация, когда одно колесо повиснет в воздухе и вся энергия уйдет на него. Чтобы этого не происходило устанавливают межколесные и межосевые блокировки. На многие автомобили производители уже на заводах ставят различные антипробуксовочные системы, которые притормаживают проскальзывающее колесо, заставляя работать противоположное. И как правило, для езды по лужам и снегу этого достаточно. Но если вам этого мало, а для преодоления бездорожье таких систем мало, то можно самостоятельно дооборудовать свой внедорожник блокировками дифференциала. Дифференциалы с блокировками по форме и размеру соответствуют штатным дифференциалам автомобиля и устанавливаются вместо них. Один агрегат меняется на другой и машина приобретает новые возможности.
От простого к сложному
Если быть точным, то термином «Блокировка дифференциала» надо бы обозначать только те устройства, которые жестко блокируют полуоси друг с другом. Сцепляют их намертво, превращая в одну ось. Такие блокировки дифференциала называют «полными». Но так исторически сложилось, что дифференциалы повышенного трения, они же дифференциалы ограниченного проскальзывания, они же «частичные» блокировки в России тоже называют блокировками и самоблокировками (самоблоками). А раз так, то с них и начнем.
Самоблоки
Все дифференциалы повышенного трения работают автоматически, обеспечивая перераспределение крутящего момента от буксующего колеса к рабочему без участия человека. Поскольку срабатывают они сами, то и называются самоблокирующимися дифференциалами или коротко “самоблоками”, что не очень правильно, но так повелось. Как показал опрос джиперов, самоблок -самый популярный способ повысить проходимость своего автомобиля. Видимо, потому, что частичные блокировки – это золотая середина между штатным дифференциалом и полными блокировками. Да, с одной стороны, они не перераспределяют все 100% вращения с буксующего колеса. Но с другой стороны, нагрузки и вероятность сломать полуось меньше, чем у «полных». Да и стоят «частичные» заметно скромнее. Инженерных решений, позволяющих убрать ненужную энергию с буксующего колеса и отдать его крепко стоящему на земле много: gov-lock, вискомуфта, дисковая и героторно-дисковые блокировки, червячный, косозубый, винтовой самоблок. Но назначение одно – выравнивать скорость вращения полуосей одно оси. Отличаются только скоростью и жесткостью срабатывания, а также величиной перераспределяемого усилия от 30 до 80 процентов. Обратите внимание — выравнивание скорости вращения колес происходит автоматически, а значит, может случиться на ходу, например, при попадании одного из колес на лед в повороте — неприятная ситуация, чреватая ухудшением управляемости автомобиля. Ничего страшного, но надо научиться чувствовать работу таких дифференциалов и наработать навыки управления машиной, с установленными самоблоками.
Полные блокировки дифференциала
Более эффективный на бездорожье способ улучшить проходимость автомобиля – установить «полную» блокировку. Такие механизмы обеспечивают жесткое соединение полуосей и вращение обоих колес в любой ситуации, что бы ни случилось. При блокировках на обоих мостах и межосевом дифференциале гарантирован реальный привод 4х4. Но есть обратная сторона медали. Перераспределение энергии двигателя ведет к перераспределению нагрузок и их увеличению в 2, а то и в 4 раза, что ведет в поломке как минимум полуосей. Поэтому многие производители поставляют не только сами устройства, но и усиленные элементы трансмиссии. Различают более простые в установке, но менее предсказуемые на дороге автоматические блокировки и более сложные ручные блокировки, управляемые водителем из кабины.
Автоматические полные блокировки дифференциала
Принцип действия, заложенный в полные автоблокировки типа Lockright, Lokka, Spartan Locker, Aussie Locker, Yukon Grizzly Locker, Detroit Locker, Powertrax No-Slip, Kaiser Locker, ДАК (Дифференциал Автоматический Красикова), называют «тракторным». Его суть в том, что полуоси постоянно находятся в соединенном состоянии (заблокированы) и разъединяются только в поворотах, когда одно колесо начинает “обгонять” другое. Устройства надежные, неприхотливые, выдерживающие большие нагрузки, но требующие навыка управления автомобилем. Дело в том, что, если в повороте, когда оси расцеплены и колеса едут по разным траекториям с разной скоростью, газануть, то дифференциал мгновенно сцепится, колеса попытаются поехать синхронно. А в дуге такая синхронность невозможна и машина потеряет управление. При срабатывании в скользкой дуге машину однозначно понесет на внешний радиус поворота. И хорошо если на обочину, а не в другую сторону
Фото сайта dak4x4.com
Ручные (принудительные) блокировки дифференциала
Как понятно из названия этого класса блокировок, жесткое сцепление полуосей друг с другом выполняет водитель. Все просто, предсказуемо и управляемо. Только надо не забывать включать блокировку на бездорожье и выключать ее при выезде на хорошую дорогу. Иначе как минимум повышенный износ покрышек и деталей, как максимум сюрпризы и проблемы в поворотах.
По способу включения выделяют четыре вида: пневматические, электрические, механические и гидравлические. Задача и принцип действия у всех схожий – дистанционно привести в действие кулачковую муфту, которая либо, жестко сцепит корпус дифференциала с одной из полуосей, либо заблокирует вращение сателлитов. Получится одна сплошная ось, что и требуется. Отличаются типы ручных блокировок только способом управления муфтой и ее устройством.
Механическая блокировка управляется тросиком, прикрепленным к рычагу. Похоже на управление ручным тормозом. Потянул – полуоси заблокировались, отпустил – разблокировались.
Пневматическая блокировка дифференциала включается электрической кнопкой (клавишей, тумблером). Сигнал поступает на пневматический клапан, который открывает доступ сжатого воздуха из баллона по специальной трубке в пневмоцилидр, установленный внутри блокировки. Он и производит сцепку корпуса дифференциала с одной из полуосей. Пневмоблокировки самые распространенные и самые бюджетные варианты, но для их работы требуется компрессор и ресивер, который приобретаются и устанавливаются отдельно.
Гидравлическая блокировка работает так же как и пневматическая, только давление создается не сжатым воздухом, а тормозной жидкостью. Гидросистема, состоящая из двух цилиндров (главного и рабочего), трубок и рычага, устанавливаемого в салоне получается довольно громоздкой. Из-за этого гидравлические блокировки у джиперов непопулярны и встречаются на внедорожниках редко.
В электрических блокировках дифференциала сцепление полуосей производится электромагнитом. Ток потребления 3 Ампера. Система, появившаяся в России совсем недавно, но уже набравшая немало сторонников. И все из-за простоты. Для работы нужна только собственно блокировка, провод и кнопка. Устанавливать просто, все необходимое уже в комплекте, поставить неправильно сложно.
К недостаткам ручных блокировок относят то, что включать их можно только на стоящем автомобиле, действовать они начинают не сразу (надо несколько метров проехать) и необходимо помимо собственно блокировки устанавливать механизм управления. Неудобства небольшие и с лихвой компенсирующиеся безопасностью и удобством использования.
Подытожим
Ставить или нет блокировки дело очень индивидуальное и в этом вопросе много от сиюминутной моды и желания казаться крутым. Если в машине производителем штатно блокировка дифференциала не предусмотрена, то может и устанавливать ее не надо. Известно большое количество примеров, когда машины без блокировок выигрывают соревнования у таких же, но с заблокированными мостами. Все зависит от умения водителя и штурмана. А с другой стороны, автопроизводители делают машины для массового потребителя, многие из которых никогда на бездорожье не поедут. Так, что теперь и джиперам с асфальта не съезжать? Конечно, съезжать. Только включив голову и дооборудовав свой автомобиль.
Текст: Алексей Игнаткович
Иллюстрации А.Игнатковича и с сайтов производителей
Для чего нужен межосевой блокируемый дифференциал? | все о блокировках дифференциалов в простейшем виде
Блокировка межосевого дифференциала дает вам возможность заблокировать переднюю и заднюю оси для равномерного распределения мощности двигателя (силы вращения и скорости вращения) между передними и задними колесами.
Это может вас немного запутать. Но не волнуйтесь. Я объясню в простейшей форме, почему эти вещи важны и когда их использовать. В этом руководстве я собираюсь рассказать об общем механизме, чтобы все было простым и понятным.
Существуют усовершенствованные технологии, разработанные различными производителями автомобилей, основанные на этих общих механизмах. Понимание основных принципов — самый важный шаг на пути изучения передовых концепций. Итак, начнем с основ.
Для чего нужен нормальный задний дифференциал?
Представьте машину, едущую прямо по шоссе. Если все колеса вращаются прямо, скорость вращения всех 4 колес одинакова.
Но когда он входит в поворот (поворот), все меняется.4 колеса проходят 4 разных пути. Вы можете увидеть это на видео ниже.
Что это значит? Это означает, что 4 колеса проходят 4 немного разных расстояния за единицу времени. Просто это означает, что скорость вращения колес разная.
Рекламные объявления
Возьмем только задние 2 колеса. Колесо на внутренней стороне (около центра дуги) изгиба должно вращаться медленнее, чем внешнее колесо. В противном случае автомобили не смогут пройти поворот.
Как эта разница в скорости колес достигается автомобилем? Благодаря дифференциалу, который находится посередине двух задних колес.
Таким образом, назначение дифференциала — при необходимости вращать два колеса с разной скоростью.
Это осуществляется механизмом в дифференциале, который осуществляется системой шестерен и тремя валами.
Я не буду здесь подробно рассказывать о механизме. Но вы можете понять механизм из видео ниже.
Так что же такое блокировка дифференциала?
Рекламные объявления
Простая блокировка дифференциала — это своего рода блокировка, которая останавливает обычный механизм дифференциала и позволяет правому и левому колесам вращаться с одинаковой скоростью.
В чем разница между 4wd и AWD?
Чтобы просто объяснить это, я нарисовал следующую простую диаграмму.
Согласно схемам, как AWD, так и 4WD передают мощность от двигателя к блоку трансмиссии через муфту или гидротрансформатор, в зависимости от того, механическая это трансмиссия или автоматическая.
Тогда разница бывает. В AWD есть межосевой дифференциал. Благодаря этой передаче мощности на передний и задний дифференциалы, а через этот дифференциал — на все четыре колеса.
Есть еще одна муфта между межосевым дифференциалом и задним дифференциалом для передачи большего крутящего момента в этом направлении, когда это необходимо.
Но сейчас это не так важно для нашего обсуждения.
А вот в 4wd раздаточная коробка есть. Раздаточная коробка — это блок, который делит мощность двигателя на передние и задние колеса 50/50, когда вы включаете режим полного привода.
Когда четырехколесный режим выключен, он передает 100% мощности двигателя на задние колеса.
Через раздаточную коробку мощность передается на передний и задний дифференциалы, а затем на все четыре колеса.
В этом разница механизмов в системах AWD и 4WD.
Для чего нужна центральная блокировка дифференциала?
Эта центральная блокировка дифференциала выполняет ту же работу, что и обычные блокировки дифференциала.
Блокирует нормальный дифференциальный механизм и позволяет равномерно распределять мощность как на переднюю, так и на заднюю оси.
В чем важность этого? Возьмем пример.
Когда будет использоваться центральная блокировка дифференциала?
Считайте, что оба передних колеса полноприводного автомобиля застряли на снегу, а задние колеса находятся на твердом асфальте.
Если межосевой дифференциал выходит из зацепления и пытается двигаться задним ходом, устранить то, что происходит.
Рекламные объявления
Открытый межосевой дифференциал автомобилей с полным приводом всегда пытается передать мощность в колесо, которое может легко вращаться.
В этом сценарии передние дифференциалы.Он передает всю мощность на передние колеса, и передние колеса непрерывно вращаются.
Задние колеса не пробуксовывают. Автомобиль не двигается ни на дюйм.
Затем включилась блокировка межосевого дифференциала и снова попытался включить задний ход. Тогда что происходит. Разница по центру теперь заблокирована.
Чтобы мощность равномерно распределялась и передавалась как на передний, так и на задний дифференциалы.
Рекламные объявления
Передние колеса все еще крутятся, но задние колеса на неровном асфальте справляются со своей задачей.Автомобиль можно вывезти из застрявшего места.
Но имейте в виду, что это всего лишь пример, объясняющий это. Но современные автомобили с полным приводом идут с компьютерными блоками и системами контроля тяги.
Им удается передать крутящий момент двигателя на колеса с наибольшим сцеплением.
В автомобилях с полным приводом
В автомобилях с полным приводом, когда вы включаете режим 4wd, он просто работает как блокировка межосевого дифференциала из раздаточной коробки.
Это означает, что, как я уже упоминал ранее, раздаточная коробка делит мощность двигателя 50/50 на переднюю и заднюю части, как в случае с полным приводом в блокировке центрального дифференциала.
Думаю, вы сейчас поняли суть.
Что важно знать при включении режима 4wd.
Теперь вы знаете, как обстоят дела. Так что представьте себе автомобиль с полным приводом, включенный в режим 4wd на шоссе. Что может случиться.
Поехали к началу. Как я уже упоминал, когда автомобиль выходит на поворот, 4 колеса крутятся с 4 разными скоростями.
Если включен четырехколесный режим, это означает, что раздаточная коробка пытается вращать передний и задний валы с одинаковой скоростью.
Но на поворотах такого быть не может. В этом случае это приводит к повреждению раздаточной коробки, шестерен и приводных валов.
Вот почему рекомендуется включать режим 4wd только тогда, когда это необходимо, например, на бездорожье. На шоссе вы можете включить режим 4wd, если это действительно необходимо, но на несколько медленных скоростях.
Но лучший совет — не использовать их на шоссе.
Знаете ли вы, что переключение с 4hi на 4low во время движения безопасно или нет? Вы можете узнать об этом, нажав здесь.
Но теперь есть новые транспортные средства, которые могут ездить по шоссе на высокой скорости, с внесением изменений в вышеупомянутый общий механизм.
Например, добавление системы сцепления (вязкостной муфты) между раздаточной коробкой и задним дифференциалом решает проблему. Это дает возможность при необходимости вращать переднюю и заднюю оси трансмиссии с разной скоростью.
Как вы думаете, система контроля тяги вашего автомобиля помогает вам при езде по грязи? Я написал об этом отдельную статью.
Если вам интересно, то вы можете прочитать и это. Чтобы прочитать это, нажмите здесь.
Значит, все быстро меняется. Но основные механизмы должны быть в вашем уме, чтобы понять эти вещи.
Итак, я думаю, что рассмотрел все, о чем упоминал в начале.
Если вы думаете, что эта статья может быть полезна для кого-то еще, поделитесь ею с ними. Вам просто нужно нажать кнопку «Поделиться» ниже.
Рекламные объявления
Удачи и безопасного бездорожья !!
центральный дифференциал vs.Замки заднего дифференциала — Toyota 4Runner Forum
JB,Проблема с блокировкой заднего дифференциала на FJ имеет , по-видимому, исправлена. Это был , по-видимому, из-за плохой партии … БОЛЬШОЙ партии! Тем не менее, я бы все равно не стал надевать большие шины и не злоупотреблять им на бездорожье.
EH007,
ATRAC был доступен на 4-м бегунах третьего поколения 2001-2002 годов. 4runner 4-го поколения вышли в 2003 году.
mtw290,
Межосевой дифференциал — это хорошо. Межосевой дифференциал, подобный тому, что установлен на 4runner (Torsen T-3), позволяет 4runner двигаться на 4wd на сухом асфальте (то есть на дороге, а не только на бездорожье).Ваш старый 4runner 1998 года не мог быть в 4wd на суше. Ваша система 98 года называлась «неполный 4wd». Итак, ваш 4runner 2006 года позволяет использовать 4wd для движения по дорогам (в дождь, снег или на суше).
Как отмечалось выше, с 2001 года и по настоящее время 4runner имеют блокировку центрального дифференциала ATRAC plus. Блокировка центрального дифференциала позволяет равномерно распределять мощность спереди и сзади при движении по бездорожью (аналогично тому, как вы переводите свой 1998 год в режим 4wd).
ATRAC — это антипробуксовочная система, которая позволяет переключать мощность вперед и назад между шинами на ОДНОЙ оси, в зависимости от того, какая тяга больше.ATRAC — это то же самое, что наличие дифференциала повышенного трения на передней и задней осях. По большей части это эффективная система.
Ваш 4runner 2006 года так же эффективен на бездорожье, как ваш 4runner 1998 года с задним багажником? В большинстве условий он должен быть таким же хорошим … с меньшей головной болью, потому что вам не нужно всегда помнить, что нужно выключать задний шкафчик во время бездорожья. Теперь, если вы много ползаете по камням или пробиваетесь сквозь грязь / песчаные дюны, ваш 4runner 1998 года может иметь преимущество…но это не так много, как вы думаете. Выйди и поиграй со своим новым 4runner, а потом возвращайся и расскажи нам!
Приятно помнить, что вы всегда можете модернизировать свой 2006 4runner с помощью заднего рундука (например, ARB). Это было бы окончательным обновлением IMHO, потому что он дает вам шкафчик центрального дифференциала ПЛЮС задний шкафчик ПЛЮС ATRAC, управляющий вашей передней осью. И, по большому счету, это обновление довольно экономично. Можете ли вы сказать то же самое о своем 1998 году ?? ATRAC — это то, что нельзя дооснастить более старыми 4runner.
Кстати, ATRAC работает в 4-х и 4-х диапазонах. Ваш шкафчик 1998 года работал только в 4-м месте (если вы его не модифицировали).
Надеюсь, это поможет.
|
Разъяснение систем полного привода
Из выпуска за август 2016 года.
Полноприводные системы быстро распространяются на автомобильном рынке, как и многие другие автомобили Kirk’s Starship Enterprise .Эти системы обещают всепогодную гарантию, а также динамические преимущества на сухой дороге, и многие покупатели автомобилей считают, что они необходимы для любого контрольного списка для нового автомобиля. Но не все системы полного привода одинаковы. При этом мы не можем не сказать, как полноприводные системы распределяют крутящий момент.
Torque, несмотря на свою трудолюбивую репутацию, ленив. Оставленный неуправляемым, как малыши или подростки, он расстраивает, всегда предпочитая путь наименьшего сопротивления. А с автомобильной точки зрения это чаще всего означает вращение покрышек.Не то чтобы мы возражали против раскручивания шин, но поскольку работа двигателя заключается в том, чтобы доставить нас туда, куда мы хотим идти, задействовать его крутящий момент для выполнения этой задачи только прагматично. Таким образом, полный привод, который делит работу по перемещению не между двумя колесами, а между четырьмя. В современных полноприводных автомобилях различают прямой крутящий момент, но делать это правильно — значит распределять нужное количество крутящего момента на нужные колеса в нужное время.
Обратите внимание, что мы написали полный привод, а не полный привод. На этих страницах важно различие.По нашему определению, полноприводные автомобили, в основном грузовики, могут блокировать только передний и задний карданные валы, так что каждая ось всегда вращается с одинаковой скоростью. И так они делают, когда управляют всеми четырьмя колесами. Конечно, это немного элементарно, но довольно часто грузовики стремятся решить проблемы. Как ползать по крутым каменистым тропам. Или поднимать лодки по покрытым мхом спусковым трапам. Или наш любимый — прыжки через машины на залитых пивом аренах.
Если ваши цели более амбициозны — например, поворот, — существуют более эффективные способы разделения крутящего момента на переднюю и заднюю оси, чем простые раздаточные коробки.Один из них — полностью отказаться от механического соединения и запитать одну ось электричеством. Приводя в действие передние колеса с помощью электродвигателя, Porsche 918 Spyder изменил не только наше определение скорости, но и наше определение полного привода. И все же он не единственный в мире мостов с электрическим приводом. На другом конце спектра характеристик находится гибридный кроссовер Toyota RAV4, который приводит в движение задние колеса исключительно с помощью электродвигателя.
Газовые / электрические полноприводные системы, которые все еще находятся в зачаточном состоянии, сильно различаются по стоимости и назначению, а автомобили с электронным мостом являются исключением.Хотя их популярность растет, сегодня в США продаются лишь единицы.
Многие современные полноприводные автомобили используют гораздо более распространенный межосевой дифференциал, который является проверенным средством управления передачей крутящего момента на обе оси. Однако большинство из них представляют собой системы по запросу, основанные на трансмиссии с передним приводом. Ниже приводится более подробный обзор самого популярного оборудования, используемого сегодня полноприводными автомобилями для передачи мощности на землю:
РОЙ РИТЧИ
Открытый дифференциал
Скромный открытый межосевой дифференциал — простой, надежный, дешевый — практически исчез из-за электромеханических альтернатив, которые обеспечивают больший контроль и большую эффективность.Открытый дифференциал, разновидность обычного планетарного ряда автоматических трансмиссий, разделяет один вход крутящего момента (трансмиссию) на два выхода (передняя и задняя оси), но позволяет им вращаться с разной скоростью. Тем не менее, открытые дифференциалы не имеют средств ограничения изменения скорости между двумя выходами, поэтому крутящий момент может свободно следовать по пути наименьшего сопротивления. Следовательно, автомобиль может застрять, когда одно колесо будет яростно вращаться, а другие останутся неподвижными.Большинство современных транспортных средств компенсируют это дешевой, но эффективной комбинацией программного обеспечения и существующего оборудования, которое использует тормоза для создания реактивного крутящего момента на проскальзывающем колесе, закрывая путь наименьшего сопротивления и, таким образом, увеличивая крутящий момент, прикладываемый к колесам с большим сцеплением.
Открытые дифференциалы также могут быть объединены с выбираемыми водителем шкафчиками, как в Mercedes-Benz G-class, которые могут блокировать вместе переднюю и заднюю оси, а также левое и правое колеса. Заблокированный дифференциал сродни отсутствию дифференциала вообще, поскольку он представляет собой сплошное звено, соединяющее оси и колеса с трансмиссией.Но трансмиссия будет заедать и раскачиваться, как только автомобиль достигает поверхностей с высоким сцеплением, таких как асфальтированные дороги, где ему необходимо вернуть свои дифференциалы по той причине, по которой они были изобретены: чтобы компенсировать значительную разницу в скорости колес при повороте.
[+] Простой, недорогой
[-] Ограниченный контроль над распределением крутящего момента
Найдено в: Jeep Grand Cherokee Laredo, Mercedes-Benz G-class
Разделение крутящего момента: захватывающая правда
Когда угодно производители говорят о своих полноприводных системах, всегда болтают о том, куда идет крутящий момент и в какой пропорции.Все это теоретически, основано на предположениях, которые редко бывают верными. Когда пробуксовка колес происходит в реальном мире, распределение крутящего момента в конечном итоге определяется доступным сцеплением с дорогой на каждой шине. Это делает разделение крутящего момента функцией передачи нагрузки и трения о поверхность дороги, поскольку это является следствием конфигурации дифференциала. Когда производитель говорит о разделении крутящего момента 50/50, он предполагает равное сцепление с дорогой на каждой оси, что вряд ли произойдет в любой ситуации, когда вам больше всего нужен полный привод.Точно так же возможность передавать 100 процентов крутящего момента на одну ось обычно не упоминает предостережение о том, что противоположная ось должна вращать колеса на поверхности почти без трения. (Муфты по запросу являются исключением из этого правила, так как некоторые из них могут передавать 100 процентов крутящего момента на одну ось, разъединяя другую.) Поскольку сцепление и распределение веса постоянно меняются, указанное разделение крутящего момента становится практически бессмысленным в реальном мире. . Думайте о разговорах производителей о разделении крутящего момента как о обещаниях кандидатов в президенты: когда наступает реальность, результаты могут отличаться.
РОЙ РИТЧИ
Центральный дифференциал с ограниченным скольжением
Все еще относительно простые, эти пассивные центральные дифференциалы реагируют на изменения крутящего момента — либо на колесах, либо от двигателя, — перенаправляя движущую силу двигателя на ось с большим сцеплением. Они все время управляют всеми четырьмя колесами и в своей работе полагаются только на физику, предсказуемого союзника по нашему опыту. Отказ от датчиков, исполнительных механизмов и вмешательства водителя означает, что они являются эффективным способом соединения передней и задней оси, сохраняя при этом возможность изменять распределение крутящего момента между передней и задней частями.Это также означает, что они сохраняют относительно низкую стоимость, вес и сложность. Они бывают нескольких разновидностей:
Вязкостной центральный дифференциал
Эти дифференциалы соединяют передний и задний карданные валы через серию пластин, погруженных в синтетическую жидкость внутри герметичного корпуса. Когда из-за проскальзывания колеса скорость одного вала значительно отличается от скорости другого, свойства жидкости изменяются, позволяя двум валам вращаться с одинаковой скоростью или приближаться к ней.
[+] Недорогой, легкий, плавный ход
[-] Требуется проскальзывание колес для создания силы блокировки
Найдено в: Subaru WRX и Crosstrek с механическими коробками передач
Винтовой центральный дифференциал
дифференциалы скольжения, обычно называемые торговой маркой Torsen, более сложны.В этих устройствах используются тщательно настроенные планетарные шестерни с зубьями, нарезанными по спирали (вспомните ДНК), которые сцепляются или толкают фрикционные диски, чтобы ограничить пробуксовку колес и изменить распределение крутящего момента. Увеличение крутящего момента от двигателя создает большее трение для усиления блокирующего действия. Скорость блокировки этого типа дифференциала определяется углом, под которым срезаются зубья шестерни: более крутые углы обеспечивают большую силу блокировки. При использовании в качестве центральных дифференциалов винтовые дифференциалы повышенного трения часто предназначены для обеспечения неравномерного смещения крутящего момента — эффект определяется соотношением между шестернями, приводящими в движение переднюю и заднюю оси.
[+] Реагирует на изменение крутящего момента от двигателя и проскальзывания колес
[-] Нерегулируемая — сила блокировки определяется углом передачи и приложенным крутящим моментом, требует сопротивления колес для создания эффекта блокировки
Найдено в: Audi A8, Bentley Continental GT, Land Rover Range Rover Sport
РОЙ РИТЧИ
Центральный дифференциал повышенного трения с электронным управлением
Работая аналогично пассивным дифференциалам повышенного трения, в них используются электрические или гидравлические приводы (или оба) для включения сцепления, ограничивающего скольжение карданных валов.Основным преимуществом здесь является способность работать независимо от крутящего момента двигателя или трения в колесах. Благодаря входам от ряда датчиков и компьютерных элементов управления, эти дифференциалы предлагают полный диапазон работы от полностью открытого до полностью заблокированного, когда это необходимо, чтобы наилучшим образом соответствовать условиям вождения. В последние годы производители проявили изобретательность в управлении дифференциалами с электронным управлением, добавляя алгоритмы для прогнозирования того, когда будет полезно большее пробуксовывание или когда упреждающее включение сцепления предотвратит пробуксовку колес до того, как это произойдет.Точно так же электронное управление позволяет настраивать поведение межосевого дифференциала в различных режимах движения, что оптимизирует их характеристики для разных поверхностей и разных уровней агрессивности вождения.
[+] Высоко регулируемая
[-] Сложная, дорогая
Найдено в: Subaru WRX STI
РОЙ РИТЧИ
Муфта по требованию
До этого момента мы говорили о системах, которые постоянно приводят в движение все четыре колеса через межосевой дифференциал.Системы по требованию работают по-другому, поскольку они в основном приводят в движение только одну ось, пока муфта не зацепится за противоположную ось для помощи. Здесь обычно используются блоки сцепления, а также зубчатые муфты, называемые зубчатыми колесами. Часто оборудование находится прямо перед вторичной осью, хотя некоторые системы разъединяются с обеих сторон карданного вала для повышения эффективности. Где бы ни находилась муфта, ее задача одна и та же: постепенно задействовать вспомогательную ось по мере необходимости.
Муфта сцепления и пакета увеличивает крутящий момент, передаваемый на вспомогательную ось, за счет увеличения усилия зажима на фрикционных дисках, но в этих системах обычно используется более легкое оборудование, чем в штатных системах, поскольку они приводят в движение только вторую ось в небольшой процентной доле. времени.По умолчанию работа с приводом на два колеса также повышает эффективность, поэтому системы по требованию стали настолько популярными в наш век строгих правил экономии топлива. Более того, они предлагают большинство преимуществ дифференциалов повышенного трения с электронным управлением, поскольку их можно запрограммировать на передачу крутящего момента на вспомогательную ось до обнаружения пробуксовки.
[+] Повышенная эффективность по сравнению с системами постоянного полного привода
[-] Непостоянный полный привод
Найдено в: Mazda CX-5, Volkswagen Golf R
РОЙ РИТЧИ
Сдвоенные муфты заднего моста по требованию
Эти системы основаны на концепции муфт по запросу со специальным пакетом муфт для левого и правого полуосей заднего моста.На задней оси установлены обычные зубчатые колеса и шестерни, но нет дифференциала. При полностью включенном сцеплении эти системы работают как полный привод грузовика. Однако, поскольку муфты обеспечивают как быстрое, так и частичное включение, эти системы могут избежать привязки, характерной для полного привода. Постепенное и независимое включение пакетов сцепления имитирует автомобиль с обычными центральным и задним дифференциалами повышенного трения.
Еще одним преимуществом систем с двойным сцеплением является то, что векторизация крутящего момента легко достигается путем изменения передаточного числа одной оси.Например, Ford Focus RS использует этот тип системы с главной передачей задней оси, которая на 2,7 процента короче, чем та, которая используется на его передней оси. Эффект — смещение крутящего момента сзади и усиление «толчка» сзади. Каждый раз, когда включаются задние блоки сцепления, задние колеса получают больший крутящий момент и пытаются вращаться быстрее, чем передние колеса. Либо сцепления компенсируют разницу в скорости, либо колеса пробуксовывают. Но желание крутить определенные колеса быстрее создает движущую силу, которая толкает машину сзади.Крутящий момент также можно разделить слева направо по задней оси. Сложите все это вместе, и вы получите режим дрифта Focus RS, и вряд ли можно придумать более убедительный аргумент в пользу полного привода, чем этот.
[+] Собственное смещение крутящего момента влево / вправо, векторизация крутящего момента возможна со смещением передаточного числа
[-] Муфты с большой нагрузкой требуют тщательного управления температурой
Найдено в: Acura TLX, Ford Focus RS
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Блокировки дифференциала 4х4 Руководство покупателя
ЕСЛИ У ВАС есть склонность к опасным трассам, от которых большинство населения избегает, тогда вам нужно будет гарантировать, что привод эффективно передается на все четыре колеса. Единственный способ обеспечить это — пара переднего и заднего дифференциалов с блокировкой.
При движении по бездорожью дифференциал всегда передает крутящий момент на колесо с наименьшим сопротивлением; поэтому, если 4×4 теряет сцепление с дорогой (в воздухе, застревает в грязи и т. д.)) колесо с наименьшим сцеплением будет вращаться неэффективно.
Блокировка дифференциалов предотвращает это, передавая одинаковый привод на оба колеса по оси, независимо от рельефа или сцепления, поэтому с блокировками переднего и заднего дифференциалов (выбираемыми или автоматическими) вы сможете проползти через большинство препятствий с небольшими затратами или без них. пробуксовка.
«Запирающиеся шкафчики — отличное вложение, поскольку они значительно улучшают возможности транспортного средства, давая владельцу возможность блокировать или разблокировать дифференциалы по мере необходимости и захватывать 100% доступного крутящего момента и равномерно распределять его на оба конца оси», Об этом нам сообщил инженер-конструктор Harrop Себастьян Чивитарезе.«Это позволяет водителю сохранять инерцию на бездорожье и безопасно перемещаться по пересеченной местности, не теряя сцепления с дорогой. Это одинаково полезно для обычного туриста или при буксировке по скользкой поверхности, такой как лодочные аппарели.
«В конечном счете, шкафчики уменьшают потерю сцепления с дорогой», — сказал он.
Под замком
РАСПРОСТРАНЕННОЕ заблуждение многих экспертов по полноприводным автомобилям состоит в том, что при переключении транспортного средства в режим «4WD» мощность будет постоянно передаваться на все четыре колеса. Однако в определенных сценариях стандартное транспортное средство с открытыми дифференциалами будет передавать привод только тому колесу, которое легче всего вращать на любой заданной оси, будь то колесо в грязи или в воздухе.
«Шкафчик позволяет использовать полный привод на оба колеса, даже когда одно оторвано от земли», — сказал переводчик запчастей Terrain Tamer Чарли Данбар. «Итак, когда колесо приземляется, у вас уже есть движение, позволяющее набрать сцепление и выбраться из плохого места».
Марк Бергер, менеджер по маркетингу брендаARB, добавил: «С блокировкой дифференциала вы можете заблокировать дифференциал, чтобы он не вращал левое и правое колесо оси независимо друг от друга, заставляя оба колеса вращаться с одинаковой скоростью независимо от того. какое колесо имеет сцепление, а какое нет.”
10
Установка набора шкафчиков дифференциала и возможность блокировать и разблокировать дифференциалы при необходимости экспоненциально увеличивает внедорожные возможности автомобиля, при этом 100 процентов доступного крутящего момента могут равномерно распределяться на оба конца оси.
Как объяснил Джастин Хеттрик, менеджер по подвеске и трансмиссии TJM, шкафчик дифференциала обеспечивает мгновенное сцепление с дорогой: «Внедорожные качества почти любого полноприводного автомобиля увеличиваются вдвое. Шкафчик может быть устройством, которое заставит вас путешествовать по местности, о которой вы никогда не думали, что сможете.”
Межосевой дифференциал
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ дифференциал, как следует из названия, расположен — в полноприводных и постоянных полноприводных моделях, таких как популярный универсал серии LandCruiser 200 — между передним и задним дифференциалом. Однако, в отличие от переднего и заднего дифференциалов, центральный дифференциал будет распределять мощность 50/50 спереди назад, а не из стороны в сторону каждой оси.
10
Блокировка центрального дифференциала необходима для обеспечения привода как на переднюю, так и на заднюю оси; Тем не менее, передние и задние дифференциалы по-прежнему необходимы для равномерного распределения привода из стороны в сторону.
«Транспортные средства с центральным дифференциалом (и без рундуков) могут передавать привод на любое из четырех колес транспортного средства, но мощность по-прежнему будет передаваться только на одно колесо, и это будет колесо с наименьшим сцеплением», — пояснил Бергер.
Передняя и задняя?
Выбор переднего или заднего рундуков в конечном итоге зависит от типа транспортного средства и уже установленного оборудования. Например, некоторые автомобили имеют заводской дифференциал повышенного трения (LSD), и поэтому может быть разумным решением выбрать шкафчик спереди и оставить задний без изменений.Для автомобилей с открытыми дифференциалами задний рундук является гораздо более популярным выбором, так как он больше подходит для различных ситуаций на бездорожье.
«Если автомобиль имеет только открытые дифференциалы, мы обычно рекомендуем заднюю часть, которая будет более эффективной при подъеме на бездорожье», — сказал Себастьян Чивитарезе. «Если в автомобиле установлен заводской LSD сзади, гораздо лучшим решением будет установить ELocker спереди и оставить LSD сзади».
10
По словам Марка Бергера, задние рундуки дадут вам максимальную отдачу, поскольку задняя подвеска будет больше прогибаться и оставаться в контакте с землей, сохраняя этот важнейший импульс.Однако передние шкафчики не лишены своих преимуществ, как объяснил Бергер: «Передний шкафчик идеально подходит для подъема на холмы или вытаскивания вас через последнюю часть болота или уступа скалы. Но передние шкафчики также могут ограничить вашу управляемость, когда вес приходится на переднюю ось (т. Е. На ровной поверхности и на спуске), поэтому вы должны быть осторожны при их использовании ».
Третий и более эффективный вариант — установка рундуков как на передний, так и на задний дифференциалы.
«Почему мы не можем просто иметь и то и другое?» — спросил Бергер.«Блокиратор на одной оси улучшит ваш полный привод с 50% до 75%, а установка фиксаторов на обоих дифференциалах обеспечит вам 100% -ный привод».
Зачем нужны качественные шкафчики?
РАССМОТРЕНИЕ шкафчика — важный инструмент для тех, кто ищет удаленные, труднодоступные кемпинги, важно не «удешевить» и приобрести нестандартный блок, который заставит вас пожелать, чтобы вы отделили больше монет в пользу уважаемого бренда. . Пройдите по Интернету, и вы быстро найдете множество продуктов с сомнительных веб-сайтов, но проведите исследование, и вы обнаружите, что покупка у известной, уважаемой компании имеет гораздо больше смысла.
«Шкафчик — это не тот компонент, на котором нужно экономить и довольствоваться более низким брендом или качеством», — сказал Себастьян Чивитарезе. «Если что-то пойдет не так на трассе, вы можете остаться в затруднительном положении.
«Стоимость извлечения дифференциала и устранения проблем быстро превысит первоначальные вложения в покупку высококачественного шкафчика».
Марк Бергер изARB не может с этим согласиться: «В конце концов, шкафчик является важным механическим компонентом трансмиссии вашего автомобиля, и поэтому он будет хорошо служить владельцам 4WD, чтобы убедиться, что они уважают автомобиль, на который они полагаются. безопасно и надежно доставить их туда, куда они собираются, и обратно.
«Как технический и механический компонент, снятие и установка могут быть как дорогостоящими, так и трудоемкими, поэтому стоит приобрести продукт, который, скорее всего, прослужит дольше и будет поддерживаться производителем и установщиком.
«Качественные, проверенные производители придерживаются высоких отраслевых стандартов, и тысячи клиентов по всему миру должны заботиться о них, верят им, что они поддержат их продукт и своих клиентов».
Как всегда, проверенные бренды предлагают многолетнюю гарантию: например, TJM и ARB предлагают пятилетнюю гарантию на свои соответствующие Pro Locker и Air Locker, а Harrop и Terrain Tamer предлагают трехлетнюю гарантию на ELocker.
10
«Нестандартные шкафчики просто не сделаны из тех же высококачественных материалов, они не прошли те же исследования, разработки и разработки, и не прошли те же испытания, чтобы создать качественный конечный продукт», — пояснил Чарли Данбар. . «Поломка некачественных шкафчиков — это обычное дело, и, конечно же, они могут стать причиной поломки других частей».
Выбор v Автоматический шкафчик
Control — это основное различие между автоматическим шкафчиком и шкафчиком с возможностью выбора; у вас есть контроль с помощью выбираемого шкафчика, и у вас нет контроля с помощью автоматического шкафчика.Важно выбрать, когда блокировать и разблокировать дифференциалы, поскольку это может снизить нагрузку на компоненты трансмиссии автомобиля.
«При автоматическом запирании дифференциалы всегда блокируются до тех пор, пока не будет приложено достаточное усилие на повороте, чтобы освободить механизм блокировки от дифференциала», — сказал Марк Бергер из ARB. «Конструкция многих автоматических шкафчиков может стать причиной интересного поведения на дороге, поскольку они блокируются и разблокируются и могут привести к ненужному износу трансмиссии и шин автомобиля».
Ограничения LSD
Для автомобилей, выставленных на продажу в выставочном зале, обычным явлением является наличие открытого дифференциала спереди и дифференциала повышенного трения сзади.Задача дифференциала повышенного трения заключается в том, чтобы направлять мощность (или привод) от колеса с меньшим тяговым усилием и направлять ее к противоположному колесу на той же оси.
«LSD долгое время считались отличным вариантом для задней части многих полноприводных автомобилей, но у них есть свои ограничения», — сказал Бергер. «LSD работают так же, как и автоматический шкафчик, где требуется определенное усилие на повороте, чтобы ослабить сопротивление, позволяющее дифференциалу свободно вращаться и передавать привод на колесо с наименьшим сцеплением.”
10
LSD никогда не может быть заблокирован на 100% и имеет ограничения.
«LSD по своей конструкции построены из таких компонентов, как диски сцепления, которые подвержены износу, и, учитывая, что они используются каждый раз, когда вы управляете автомобилем, функциональность дифференциала будет постепенно ухудшаться, становясь все менее и менее эффективной», — добавил Бергер.
Чарли Данбар из Terrain Tamer добавил: «LSD не может подавать полную мощность на колесо, которое в нем нуждается, и всегда будет отдавать часть ее колесу без тяги.”
Плюсы и минусы: съемные шкафчики
PROS
• Снижает износ компонентов автомобиля
• Более тихая работа
• Мгновенное сцепление
• Можно включать и выключать
• Пневматический бортовой (с воздушными шкафчиками)
• Может блокировать одну или обе оси независимо ( при обкатке передних и задних рундуков)
МИНУСЫ
• Дороже
• Текущее обслуживание (воздуховоды / проводка)
Плюсы и минусы: автоматические шкафчики
PROS
• Водителю не нужно блокировать / разблокировать дифференциал
• Более дешевая альтернатива
• Чисто механический (без воздуховодов или проводов)
МИНУСЫ
• Водитель не может управлять блокировками
• Шумнее, чем выбираемые рундуки
• Может влиять на ходовые качества автомобиля
• Может увеличивать износ компонентов трансмиссии и шин
• Труднее управлять до точки отсоединения
Типы шкафчиков
ЭЛокеры
ЭЛОКЕР — это шкафчик с возможностью выбора, но он отличается от шкафчиков с пневматическим приводом (TJM’s Pro Locker и ARB’s Air Locker) тем, что вместо него используется электрический магнит; который вращает пластину аппарели, чтобы зафиксировать стопорные штифты и стопорную пластину, которая фиксирует боковую шестерню в корпусе.При расцеплении магнит освобождается, и стопорная пластина возвращается в свое разблокированное положение с помощью возвратной пружины.
10
«ELockers — это довольно простая конструкция с точки зрения установки», — сказал Данбар. «Также есть преимущество в отсутствии воздуховодов для запуска или компрессора, который нужно установить или купить».
ELocker спроектирован и изготовлен в Австралии с прецизионной обработкой на станке с ЧПУ и зубчатыми колесами, изготовленными методом прецизионной ковки и термообработки.Внутренние шестерни от Eaton специально предназначены для тяжелых условий эксплуатации и обеспечивают повышенную прочность и долговечность по сравнению со стандартными шестернями.
10
«Запатентованные системы электронных шкафчиков с четырьмя шестернями затем производятся в Австралии и управляются вручную с помощью электромагнита, питаемого от аккумуляторной батареи транспортного средства», — добавил Данбар.
Еще одним преимуществом ELocker является то, что он не требует внешнего модуля, компрессора или шлангов; просто щелкни и забудь.Этому механизму блокировки доверяют OEM-производители во всем мире — возьмите, например, Chevy Colorado ZR2, в котором используются технологии как в переднем, так и в заднем дифференциале, что еще раз подтверждает надежность и надежность конструкции.
Шкафчик TJM Pro
TJM Pro Locker изготовлен из высокопрочного чугуна SG, а ведущие шестерни толще, чем шестерни оригинального оборудования (оригинального оборудования). Узел крышки фланца имеет дополнительную толщину, чтобы использовать более длинные болты коронного колеса, опять же для увеличения прочности.
Используя сжатый воздух, когда шкафчик активирован, внутреннее кольцо переключателя входит в стопорное кольцо. Когда Pro Locker задействован, он образует прочную связь между несущей и боковыми шестернями. Дифференциал теперь заблокирован и будет передавать 50/50 привода на оба колеса по оси.
10
Привод уникальной конструкции работает как поршень двигателя. Вилка находится на верхней части селекторного кольца, направляя его поперек при включении или выключении. Это закаленное кольцо переключателя соединяется с стопорным кольцом через четыре металлических штыря.Закаленное стопорное кольцо распределяет силы внутри и снаружи, увеличивая его запирающую силу.
Воздушный шкаф ARB
Выбираемый Air LockerARB устанавливается в текущий корпус дифференциала автомобиля и заменяет все, кроме ведущей шестерни и шестерни, новыми модернизированными компонентами для дополнительной прочности.
«Основа конструкции заключается в том, что сжатый воздух подается от бортового компрессора, прижимая внутреннее стопорное кольцо к крестовине», — пояснил Марк Бергер.
Air Locker имеет четыре крестовины, которые являются компонентами, которые позволяют дифференциалу направлять привод на левое или правое колесо.
«Стопорные кольца фиксируют крестовины зубчатой передачи относительно корпуса, что предотвращает действие дифференциала и, следовательно, обеспечивает равную передачу привода на левое и правое колесо на оси», — сказал он. «Когда Air Locker выключен, давление воздуха сбрасывается, и внутренние шестерни снова могут свободно вращаться, позволяя дифференциалу выполнять свою работу.”
10
Существенным преимуществом ARB Air Locker является то, что его можно задействовать на любой скорости — в отличие от ELocker — поэтому водители могут щелкнуть ими в нужный момент, не останавливаясь.
Обладая более чем 35-летним опытом, компания ARB заявляет, что использует собственные высокоавтоматизированные станки с ЧПУ, которые отличаются многократным выполнением жестких допусков и прецизионной формы, которая постоянно проверяется с помощью программируемых роботизированных измерений.
Автоматические шкафчики
Такие бренды, как Lokka, производят шкафчики, не требующие ручного управления.
«Считайте Lokka альтернативным комплектом планетарных шестерен», — поясняет компания. «Когда заводские шестерни работают или двигаются, шестерни Lokka тоже. Разница в том, что шестерни Lokka запускаются из заблокированного положения, тогда как обычные шестерни вращаются свободно.
«Механизм Lokka позволяет колесу вращаться быстрее, чем скорость, с которой его вращает дифференциал (действие дифференциала), но никогда не позволяет колесу вращаться медленнее, чем скорость вращения дифференциала и двигателя (тяга).Таким образом, колесо никогда не может перестать вращаться, если его ведет двигатель, но в повороте его можно заставить действительно вращаться быстрее. В отличие от обычного дифференциала, двигатель никогда не может вести одно колесо быстрее другого ».
Вот как работает межосевой дифференциал World Rally Car.
Центральным дифференциалом является центральный дифференциал, который сохранился от славной эпохи ралли Группы B. С его помощью гоночные звери, такие как Audi, Peugeot, Ford и Lancia, боролись за превосходство полноприводных автомобилей на величайших этапах ралли мира.
Потребность в нескольких дифференциалах существует и по сей день, и именно эти механические и электрические биты позволяют водителю WRC правильно вести свой автомобиль в повороте. Вот как происходит волшебство межосевого дифференциала.
Задний дифференциал находится между задними колесами. Он находится в хвостовой части карданного вала. Впереди у вас есть передний дифференциал, который, как и задний блок, измеряет мощность и крутящий момент слева направо и наоборот. Сразу за передним дифференциалом установлен межосевой дифференциал, который использует механические и электронные сигналы для надлежащего распределения мощности.
При борьбе за каждый бит тяги автомобилю необходимо, чтобы все четыре колеса передавали мощность на землю на совершенно разных уровнях. Центральный дифференциал считывает данные о дроссельной заслонке и угле поворота рулевого колеса, чтобы увидеть, что он должен делать. В этом случае угол поворота минимален, поскольку автомобиль едет прямо, а дроссельная заслонка плоская, поэтому межосевой дифференциал заблокирован, чтобы обеспечить надлежащее распределение мощности.
При приближении к повороту центральный дифференциал блокируется, но когда водитель начинает тормозить и поворачивать, он начинает открываться.Это позволяет автомобилю легче поворачивать, так как полностью заблокированный автомобиль будет сталкиваться с заеданием, когда колесо поворачивается с большим углом поворота. Пройдя вершину поворота, водитель начнет ослаблять угол, одновременно добавляя мощность с помощью дроссельной заслонки. Межосевой дифференциал «узнает», что происходит, и начнет снова блокироваться.
Насколько различается центральный дифференциал во время гонки, также могут быть разные передний и задний. Водитель может предпочесть мягкий передний дифференциал, а не жесткий передний дифференциал.Это позволяет упростить поворот на носу автомобиля, но при выходе из поворота возникнет дефицит сцепления.
Это баланс, который учитывает навыки и потребности водителя, а также рельеф местности.
В чем разница между полным приводом и полным приводом?
Есть ли разница между полным приводом и полным приводом? В приведенном ниже видео с объяснением технических требований сравниваются два варианта привода друг с другом и выявляются некоторые сходства, а также несколько основных различий.Давайте поговорим об этих различиях.
Сходства AWD и 4WD
BMW M5, использованный в видео, предпочитает более распространенную систему полного привода, вместо этого используется вариант с полным приводом, который более преобладает в пикапах и внедорожниках.
Два варианта привода все еще имеют несколько общих черт в своей компоновке. В обоих случаях мощность от двигателя передается на сцепление или гидротрансформатор (в зависимости от того, является ли трансмиссия механической или автоматической).
Оттуда мощность передается на передачу, которая на видео показана фиолетовым цветом. По сути, на этом сходство между полным приводом и полным приводом заканчивается.
AWD и 4WD Различия
В системе полного привода мощность передается от коробки передач на межосевой дифференциал. Затем межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между передней или задней осью. Эта конкретная система также имеет второй пакет сцепления, который может передавать дополнительный крутящий момент влево или вправо.
Хотя традиционно полноприводные автомобили по умолчанию передают мощность на передние колеса, настройки, доступные с полноприводной системой, практически безграничны.
Система полного привода, с другой стороны, не имеет межосевого дифференциала или второго блока сцепления. Здесь крутящий момент передается в выбираемую раздаточную коробку. От раздаточной коробки мощность передается непосредственно на задний дифференциал, а также на передний дифференциал.
Основное различие между двумя вариантами привода заключается в том, что вы участвуете в качестве водителя.При полном приводе система сама определяет, куда направить крутящий момент. Но с полным приводом через раздаточную коробку вы можете выбрать, хотите ли вы передавать мощность только на задние колеса или на задние и передние колеса.
AWD Преимущества
Главное преимущество системы полного привода в том, что она отлично работает как на дороге, так и на бездорожье. Причина, по которой он отлично работает на дороге, заключается в том, что компьютер может быстро передавать крутящий момент на ось или колесо с максимальным сцеплением, улучшая прохождение поворотов и ускорение.
Полный привод не так хорош для использования на дороге, потому что раздаточная коробка имеет тенденцию действовать как заблокированный дифференциал. Если передняя и задняя оси имеют разные скорости, раздаточной коробке может быть трудно разделить мощность между каждой осью.
Однако с M5 BMW добавила многодисковое сцепление в раздаточную коробку. Это позволяет различное распределение крутящего момента и переменную скорость на разных осях, что означает, что вы можете обходить углы, не связывая раздаточную коробку.
Еще одним преимуществом этого варианта привода является то, что система находится под контролем. Автомобиль сам определяет, куда направить мощность, в зависимости от тяги, которую он испытывает. Кроме того, если вы хотите отключить передние колеса, вы все равно можете прогореть.
4WD Преимущества
Когда вы выезжаете на бездорожье, проблема заедания раздаточной коробки, которая возникает на асфальте, перестает быть проблемой, поскольку в конечном итоге скользят шины, а не трансмиссия.
Полный привод также позволяет вам выбирать, куда направлять мощность, давая вам возможность отправлять мощность только на задние колеса, что более эффективно, чем передача мощности на все колеса.
Наконец, хотя у M5 нет этой функции, большинство полноприводных систем включают низкий диапазон для лучших внедорожных характеристик. Выбор этого диапазона пониженной передачи позволяет передавать гораздо больший крутящий момент на колеса, позволяя вам медленно перемещаться по автомобилю через определенные препятствия.
.