Блокировка дифференциала своими руками при желании может быть выполнена в редукторе ведущего моста любого автомобиля. У водителя, который использует свой автомобиль исключительно на дорогах с твердым покрытием, желание заблокировать дифференциал, скорее всего, никогда не возникнет. Другое дело – любители покорять бездорожье.
Назначение дифференциала
При повороте автомобиля колеса, находящиеся ближе к центру кривизны траектории, проходят меньший путь, чем те, что вращаются по наружной дуге. Различны также их скорости. А так как привод без дифференциала вращает оба колеса одной оси с одинаковой скоростью, одно из них начинает пробуксовывать. Это повышает износ протектора и ухудшает управляемость автомобиля. Дифференциал позволяет ведущим колесам вращаться с разными скоростями.
Пока ведущая ось хорошо контактирует с дорогой, это устройство работает без нареканий. Но стоит ухудшиться сцеплению с дорогой под одним из колес, например, при попадании на лед или жидкую грязь, как вращаться будет только оно одно. Колесо с большим коэффициентом сцепления перестает крутиться, а автомобиль останавливается. Если же заблокировать дифференциал, такого происходить не будет. Поэтому заблокированный дифференциал улучшает проходимость машины на труднопреодолимых участках пути.
Если у автомобиля одна ведущая ось, то дифференциал у него тоже один – между колесами этой оси. У машины с постоянным приводом на 4 колеса – их три. По одному между колесами каждой оси плюс один межосевой.
Устройство
Принцип работы выше названного агрегата одинаково, где бы ни был он установлен. В основу классического автомобильного дифференциала положена планетарная передача. Карданный вал вращает ведущую шестерню редуктора моста. Ее вращение передается ведомой зубчатке. А так как она прикреплена к корпусу дифференциала, тот движется вместе с ней. От корпуса вращающий момент при помощи независимых друг от друга шестерен, называемых сателлитами, передается на полуоси. Скорость вращения карданного вала делится между полуосями не поровну. Однако, при любом соотношении скоростей их сумма – величина всегда постоянная.
- автоматическая;
- принудительная, включаемая водителем.
По способу управления блокированием:
- механическая;
- электромеханическая;
- гидравлическая;
- пневматическая.
Автоматическое блокирование дифференциала
Самоблокирующийся дифференциал – это механизм, который при определенных условиях переключается и, превращаясь в прямую передачу, начинает делить скорость вращения карданного вала между полуосями поровну. Дифференциалы с блокировкой-автоматом могут самостоятельно блокироваться в зависимости от значения одного из двух параметров:
- разницы угловых скоростей полуосей. В эту группу входят дифференциалы с дисковой блокировкой, кулачковые, с вискомуфтой и работающие по формуле Фергюсона;
- передаваемого полуосям крутящего момента.
Как сделать
Проще всего сделать постоянную полную блокировку дифференциала. Но такая самодельная блокировка приемлема для автомобилей, передвигающихся только по бездорожью. Например, для ралли-рейдовых авто. Чтобы реализовать задумку, нужно снять агрегат, оснащенный дифференциалом, и разобрать его. После чего приварить сателлиты к осям. Фиксация шестерен позволит механизму делить скорость вращения между полуосями только в пропорции 50 на 50.
Дифференциал повышенного трения своими руками сделать немного сложнее, чем просто зафиксировать сателлиты. Зато такая модернизация не только улучшит проходимость автомобиля по грязи и снегу, но и не изменит работу агрегата на твердом покрытии. Один из вариантов такого устройства может быть собран из двух латунных или бронзовых втулок и пружины. Их размеры будут зависеть от того, трансмиссию какого автомобиля вы модернизируете. Потому работы начинаются со снятия узла и разборки планетарной передачи. После этого можно провести измерения, заказать изготовление втулок и подобрать подходящую по габаритам пружину.
Достаточно ли будет ее жесткости, вы узнаете после сборки на испытаниях вашей самоделки. Пружина предназначена для того, чтобы прижимать сателлиты к корпусу дифференциала. От этого под действием силы трения сателлиты будут медленнее вращаться вокруг своей оси. Чем больше будет сила трения, тем ровнее станет делиться скорость вращения карданного вала между полуосями. Металлические втулки нужны для того чтобы исключить соприкосновение сателлитов с пружиной.
Конечно, установка блокировки дифференциала заводского изготовления проще и результат такого апгрейда лучше. Однако он требует больших затрат и практически исключает из процесса творчество. Стоимость «самоблоков» для автомобилей семейства ВАЗ немногим менее 12 тыс. р. Зато их установка требует лишь внимательности и аккуратности. При этом нет необходимости в специальном инструменте.
Какая блокировка лучше
Ответ на этот вопрос зависит от того, какой у вас автомобиль и где вы на нем ездите. Поэтому скажем всего несколько слов об особенностях разных типов блокировок.
- Принудительная ручная блокировка. Преимуществом является полное включение и выключение ее в нужное время и, как следствие, лучшая проходимость транспортного средства. К недостаткам можно отнести необходимость заблаговременного включения и обязательного выключения.
- Автоматическая блокировка. Включение и выключение без участия водителя – безусловное преимущество. Заметная инерционность – ее явный недостаток.
Устанавливается самоблокирующийся дифференциал на Ниву для снижения износа резины. Езда в городской среде, по проселочной дороге и шоссе подразумевает различные скоростные режимы. Именно поэтому правильная работа устройства — гарантия длительной безаварийной езды. Ошибочно считать, что дифференциал осуществляет управление поступающей на колеса нагрузкой в любых дорожных условиях. Главная цель дифференциала (его еще называют самоблоком) — помочь машине преодолеть бездорожье. Многое здесь зависит от работы редуктора.
Функциональное предназначение устройства
Используется жесткая блокировка на Ниву для балансировки поступающей нагрузки. Процесс основан на неравномерности проходимого каждым колесом пути. Расположенные с ближней к центру стороны проходят в несколько раз меньший путь, нежели расположенные с внешней стороны колеса. При незначительной скорости передвижения часть резины изнашивается быстрее, а при больших скоростях — происходит занос.
Избежать вышеописанного помогает электронная блокировка дифференциала. В исправном состоянии она передает крутящий момент от 1 источника 2 разным потребителям. Для того чтобы понять, как работает механизм, необходимо представить следующее: от 1 источника каждый потребитель получает различный по физическим параметрам крутящий момент. Если блокировка дифференциала настроена правильно, разбежка в объеме получаемого крутящего момента обеспечивает безопасное вращение колес по внутреннему и внешнему радиусу. Физический износ или механическое повреждение приводит к увеличению вероятности ДТП в результате заноса. При эксплуатации ВАЗ 2121 в условиях дорог с неудовлетворительным качеством покрытия важность дифференциала увеличивается.
Полноприводные транспортные средства, работа мостов которых координируется дифференциалом, равномерно распределяют крутящий момент на все колеса. В случае пробуксовки система автоматически передает максимальный крутящий момент на них. Процесс переключения не занимает много времени. В случае неисправности пробуксовка осуществляется 2 колесами, а 2 других остаются неподвижными. Избежать подобного помогает блокировка дифференциала.
Он в принудительном порядке равномерно распределяет крутящий момент за передний мост, между ним и осями. В случае временной пробуксовки устройство подаст необходимое равномерное усилие для увеличения качества сцепления с дорогой.
Оптимизация технического состояния агрегата
Комплектация Нивы предусматривает установку дифференциала для езды по дорогам со стандартным покрытием. Если предполагается использование «железного коня» в качестве внедорожника, то доработки понадобятся. При стандартных условиях эксплуатации на Ниве крутящий момент автоматически поступает на ту ось, где наблюдается его нехватка. Для комфортной езды по бездорожью необходимо передать крутящий момент на все колеса в равном объеме.
Поможет ознакомление с тем, как пользоваться раздаткой крутящего момента. Если есть необходимые знания, оптимизация проводится собственными силами. Технически правильная схема действий выглядит следующим образом:
-
Установка принудительной системы, работающей в автоматическом режиме. К ее сильным сторонам относится способность выдержать испытание сильным бездорожьем. Система принудительной блокировки дифференциала монтируется только при условии эксплуатации транспортного средства большую часть времени на дорогах с неудовлетворительным покрытием.
Водители со стажем рекомендуют придерживаться указанных советов. Если поставить систему без учета специфики движения, то велика вероятность повышенного износа ходовых частей автомобиля. Нелишним будет для тех, кто только планирует обзавестись личным автомобилем, осознать разницу между двумя понятиями.
Межколесный блок автомобиля Нива Шевроле передает крутящий момент между левым и правым колесом. Система работает только в пределах того моста, где она была установлена. Межосевой блок автомобиля — динамическое перекидывание крутящего момента между задним и передним мостом.
В режиме «по умолчанию» производитель устанавливает на выпускаемые машины только один вид блокировки дифференциала. До момента покупки необходимо уточнить эту деталь, воспользовавшись техническим описанием. При этом нужно помнить, что использование всего и сразу категорически запрещено. Автомобиль Шевроле Нива предусматривает безопасное использование только одного вида блокировки.
Виды устройств и технические спецификации
С учетом конструктивных особенностей самоблокирующийся дифференциал бывает 2 видов. К первой категории относится модель ДАК (дифференциал автоматический Красикова), а ко второй — «тольяттинский». Само название говорит, что первый вариант применяется чаще на машинах иностранного производства. Определенные различия имеются в части финансовой составляющей.
Именно поэтому при выборе межколесного дифференциала нужно руководствоваться финансовыми возможностями и необходимым результатом. «По умолчанию» ставится устройство на задний мост. Допускается монтаж на передний элемент управления колесами, но в этом случае существенно возрастет нагрузка на руль.
Использование системы гидроусиления руля (ГУР) станет невозможной. Как только включается ГУР, усложняется функционирование самоблокирующегося устройства. Избежать множества проблем поможет изучение особенностей каждой из систем блокировки:
Самостоятельная установка механизма
Как уже было сказано ранее, установить дифференциала на Ниву своими руками необходимо с учетом класса дороги, типа транспортного средства и степени его износа. Для работы понадобится заехать на эстакаду. Таковую несложно найти в гаражном кооперативе. Перед началом работы необходимо убедиться, что схема с техническим описанием находится перед глазами (ИЗОБРАЖЕНИЕ 1).
От теоретической части плавно нужно перейти к практической. Для работы понадобится стандартный набор инструментов. При помощи гаечных ключей и отвертки откручивается самоблокирующийся дифференциал. После этого производится визуальный осмотр участка. Наличие минимальных сколов или следов физического износа передней части или заднего элемента требует предварительной технической замены.
Как только все готово, проводится антикоррозийная обработка поверхности. Монтируется новый самоблок, прошедший предварительную проверку. После установки необходимо проверить, насколько успешно включается частичное или полное блокирование.
Правильно организованная система блокировки применяется для увеличенной передачи крутящего момента на передние или задние колеса.
Помогает это в момент пробуксовки и для передвижения по бездорожью. Регулярное техническое обслуживание обеспечит безопасную эксплуатацию транспортного средства и снизит вероятность заносов. Устранить возникающие неисправности можно самостоятельно или при обращении на СТО.
7. Распределение моментов в раздатке
Вопрос возникает довольно часто. Непонимание возникает из-за того, что путают совершенно разные физические явления: силу (момент) и движение (вращение).
Сначала несколько исходных положений.
1. Незаблокированный симметричный дифференциал распределяет приходящий с входного вала момент на выходные валы строго поровну: 50/50. Это следует из того, что передаточные отношения от входного вала к выходным одинаковы. При этом выходные валы могут вращаться с разной скоростью, но средняя скорость (полусумма скоростей) равна скорости входного вала, деленной на передаточное отношение.
2. Заблокированный дифференциал перестает быть дифференциалом. Поровну на выходные валы передается движение (вращение) входного вала. Скорости выходных валов равны между собой, а их сумма равна скорости входного вала, деленной на передаточное отношение.
3. Если суммарный момент, приложенный к валу (колесу) не равен нулю, вращение будет с ускорением или с замедлением. Это — второй закон Ньютона. Если вал или колесо вращается равномерно, суммарный момент, действующий на него, в точности равен нулю. Отсутствие движения — это тоже равномерное вращение, но с нулевой скоростью.
В ниве три симметричных дифференциала. Когда они все незаблокированы, на каждое колесо приходится по 25% момента, переданного через трансмиссию от двигателя. И вращение, создаваемое двигателем, также передается на все четыре колеса, но не обязательно поровну. Например, в повороте задние колеса проходят меньший путь (идут по меньшему радиусу), чем передние, но при этом тянут все четыре колеса одинаково.
Рассмотрим ситуацию, когда одно колесо буксует, остальные — стоят. Все вращение двигателя передается на буксующее молесо. Как это ни странно на первый взгляд, на буксующее колесо приходится 25% крутящего момента, ровно столько же, сколько на остальные. Но момент этот мал: он равен моменту силы трения (только в трансмиссии, если колесо совсем вывешено). Значит, и на остальных колесах момент тоже очень мал, он не может сдвинуть машину. Машина стоит, а вывешенное колесо вращается со скоростью, которая в четыре раза больше, чем было бы при нормальном движении на скорости при тех же оборотах двигателя и при тех же передачах в КПП и раздатке.
А теперь включаем блокировку межосевого дифференциала. Скорости вращения карданов принудительно приравниваются. Суммарная скорость передних колес должна сравняться с суммарной скоростью задних.
Получается, что заблокированный дифференциал передает бОльшую часть момента входного вала на тот выходной вал, где реактивный момент больше, т. е. крутящий момент пойдет в сторону наибольшего сопротивления.
Блокировка нужна для того, чтобы обеспечить синхронность вращения двух карданов в тяжелых условиях, когда
Принудительная блокировка дифференциала на Ниву
Что такое блокировка дифференциала на ниву? Межосевой дифференциал — это хорошо. Но ведь могут сложиться условия, при которых вращаться будет всего одно колесо из четырех. Какой смысл в полном приводе? Тольяттинские конструкторы это предусмотрели. Нива снабжена принудительной блокировкой межосевого дифференциала. Это значит, что водитель, в случае необходимости может уровнять скорости обоих мостов. Таким образом, постоянно будут вращаться по одному колесу на разных осях, в результате проходимость машины значительно повышается. Но использовать принудительную блокировку можно только по бездорожью. Кстати, некоторые водители, не особо вникают в конструкцию Нивы и ошибочно считают что, переключая малый рычаг назад, они включают передний мост. Нет, эта ручка как раз и блокирует межосевой дифференциал.
Из соображений проходимости было бы очень хорошо, если бы, пусть непродолжительное время, вращались все 4-е колеса. В этом случае автомобиль немногим бы уступал трактору. Но Нива имеет, так называемый, свободный межколесный дифференциал, т. е. крутящий момент поочередно подается на одно из колес и принудительные блокировки на ниву не предусмотрена.
Более того, такой блокировки нет и у Шевроле-Нивы.
Покупаем ручные лебедки для авто
: секреты выбора.
Думаете сделать тюнинг Toyota Land Cruiser Prado 150 для разных ситуаций? В этом вам поможет нам материал.
Лучшая грязевая резина на Ниву и другие внедорожники: как правильно выбрать.
Американскому концерну настолько понравилась трансмиссия, что они перенесли ее на совместный автомобиль почти без изменений. « Почти» — потому, что конструкторы GM объединили управление раздаткой и принудительной блокировкой дифференциала. Как результат — два рычага вместо трех. Патриотично настроенные владельцы отечественных внедорожников, считают, кстати, удобство от такого новаторства сомнительным. Еще одно изменение коснулось крепления раздаточной коробки. Благодаря ее новым опорам, вибрации в салоне стало гораздо меньше.
Принудительная блокировка межколесного дифференциала на Ниве
Вазовский внедорожник разрабатывался как автомобиль для села. В то время говорили, что дополнительные блокировки усложнят конструкцию, а значит, сделают ее более дорогой и менее надежной. Кроме того, Нива и без того обладает хорошей проходимостью. Это, наверное, правильно. Однако в стране, где процент дорог с твердым покрытием, от их общего числа, относительно небольшой, хочется большего.
Этим и воспользовались различные малые и большие предприятия, освоив выпуск дифференциалов с принудительной блокировкой. Сразу нужно отметить следующие. Поэтому прежде чем переоборудовать автомобиль нужно все хорошо взвесить и обязательно проконсультироваться со специалистами.
И, тем не менее, раз такая переделка возможна, нужно и о ней сказать несколько слов. В настоящее время наибольшее распространение получили дифференциалы:
- С пневматическим подключением;
- С электрическим подключением;
- Самоблокирующиеся.
Коротко – достоинства и недостатки каждого из них.
Пневматическое подключение.
Блокировка колес осуществляется из салона с помощью сжатого воздуха. При этом к мосту автомобиля прокладывается силиконовый шланг. Устройство достаточно надежно, но требует дополнительного дорогостоящего оборудования. Комплект шлангов, компрессор и ресивер, по стоимости иногда превосходят сам дифференциал.
Электрическое подключение
Шестерня дифференциала блокируется за счет кулачкового механизма, который активируется с помощью электромагнитов. Устройство надёжно и не требует технического обслуживания. Минус — высокий потребляемый ток, предъявляет дополнительные требования к электрооборудованию.
Самоблокирующиеся механизмы
Принцип действия у них разный. Одни блокируются при малейшей пробуксовке, другие при увеличении нагрузки на колеса. Однако независимо от конструкций они не требуют участия человека, а потому популярны у владельцев внедорожников. Но основное их достоинство том, что они не имеют столь жесткой блокировки как все остальные виды, а значит, частично снимают с полуосей дополнительную нагрузку.
Видео: блокировки на ниву, цена
А также что такое блокировка дифференциала
Заключение
О блокировках Нивы все. Можно подвести краткий итог:
И последнее, при использовании блокировок, изменяется управляемость автомобилем, в частности увеличивается радиус поворота. Это нужно помнить для обеспечения безопасности.