Конструкция “классики” ВАЗ, как и последующих моделей (кроме ВАЗ 2121 и моделей на ее основе), не предусматривает возможности блокировки дифференциала. Автовладельцы, которым приходится ездить по бездорожью, стараются повысить проходимость своих машин, устанавливая блокировку самостоятельно.
Зачем же нужен самоблокирующийся дифференциал на ВАЗ 2107 и насколько оправдана его установка на автомобиль не предусматривающий такой конструктивной детали.
Как работает дифференциал и блокировка дифференциала
Дифференциал, от латинского “differentia” (“разница”) ー механизм, служащий для распределения крутящего момента между осями автомобиля. Этот узел является обязательным для любого авто. Самый распространенный дифференциал ー простой (классический или свободный). Зачем он нужен?
Автомобиль практически никогда не движется абсолютно прямолинейно. Водителю все время приходится маневрировать. При прохождении поворота длина пути, который проходят колеса, отличается. При отсутствии дифференциала колеса вращались бы синхронно, “наматывая” одинаковый путь. В этом случае одно колесо неизбежно буксовало бы, второе – тормозило. Результатом бы стал повышенный износ трансмиссии и покрышек, излишняя нагрузка на двигатель. Дифференциал устраняет жесткую связь колес одной оси, позволяя вращаться независимо, с разной скоростью. Работает классический дифференциал следующим образом.
У машины с двумя ведущими колесами имеется один дифференциал (межколесный). У полноприводного автомобиля дифференциалов три: два межколесных и один межосевой.
В “семерке” имеется один дифференциал (редуктор) заднего моста. Ведущая шестерня, приводимая в действие карданом, передает вращение паре шестерен полуосей, вращающих задние колеса. Усилие передается на ведомые шестерни сателлитами ー небольшими промежуточными шестернями. Они, являясь равноплечным рычагом, уравнивают передаваемые на полуоси усилия.
Пока автомобиль движется прямолинейно, колеса вращаются с одинаковой скоростью и сателлиты не вращаются. При вхождении в поворот или движении по неровной дороге угловая скорость колес начинает отличаться, как и усилие, требующееся для вращения колес. Сателлиты начинают вращаться, передавая крутящий момент на ось, которую крутить легче.
Когда одно из колес начинает буксовать, автомобиль не может ехать выглядит все это так:
- Если одно колесо стоит, второе вращается с удвоенной скоростью (“за двоих”).
- Если одно из колес буксует (скользит), второе, имеющее хорошее сцепление, получает тот же малый крутящий момент, дифференциал не может передать ему всю тягу.
- Когда тяга, передаваемая на колесо, становится меньше сопротивления качению, автомобиль останавливается.
- В результате буксующее колесо резко набирает обороты, а то, которое имеет хорошее сцепление с дорогой, останавливается.
- Увеличение оборотов двигателя ведет лишь у увеличению скорости вращения забуксовавшего колеса.
Получается, дифференциал лишь мешает автомобилю выбраться из грязи песка или сугроба.
Блокировка дифференциала
Принудительная блокировка дифференциала используется на автомобилях, предназначенные для движения по бездорожью. При блокировке вращение сателлитов стопорится и оси колес начинают вращаться с одинаково скоростью. Это помогает преодолеть сложный участок, но увеличивает расход топлива, износ агрегатов и покрышек. Поэтому после преодоления участка плохой дороги блокировку выключают.
Существуют дифференциалы с автоматическим выключением блокировки при разгоне до достаточной скорости или агрегаты, не позволяющие включить блокировку, пока скорость не будет снижена до минимальной.
Есть автомобили с более сложной и дорогой автоматической блокировкой дифференциала, в которых блокировка происходит лишь тогда, когда одно колесо или одна ось начинает буксовать.
Виды автоматической блокировки дифференциала на Ваз 2107
Экстремальные “варварские” необратимые методы типа заваривания сателлитов и установки “преднатяга” редуктора использовать категорически не рекомендуется. Существуют другие способы блокировки дифференциала при необходимости.
- Дисковая блокировка. На дифференциал устанавливаются фрикционные муфты, которые начинают проворачиваться относительно друг друга при неравномерном вращении колес. Если разность угловых скоростей колес велика, сила трения между муфтами растет и дифференциал блокируется. Такой способ блокировки требует специального трансмиссионного масла и имеет определенные недостатки . Из-за износа дисков необходимо часто проводить регулировку узла.
- Блокировка с вискомуфтой (вязкостной муфтой). Принцип работы вискомуфты напоминает работу дисковой блокировки дифференциала. Отличие состоит в в том, что вискомуфта имеет множество липких дисков, которые погружены в вязкую жидкость. Силикон, составляющий основу жидкости, твердеет при нагреве. Если угловая скорость одной оси больше другой, жидкость нагревается, твердеет и обеспечивает жесткое сцепление дисков. Этот вид блокировки срабатывает плавно, но по мере нагрева и застывания жидкости эффект нарастает и продолжается, пока колеса не начнут вращаться одновременно и температура не снизится. Плюс такого решения состоит в отсутствии необходимости частого обслуживания узла. Особенность работы вискомуфты в том, что для ее работы требуется полная герметичности пространства, заполненного гелем. Вискомуфты эффективно работают лишь при непродолжительной пробуксовке и устанавливаются на “паркетные джипы”. Для долгих поездок по бездорожью они не подходят – узел перегревается.
- Винтовой червячный редуктор. Это самый надежный из видов блокировки. При движении по прямой червячные винты свободно вращаются. При наличии разницы угловых скоростей полуосей винты попадают заходят в крайние положения где фиксируются в пазах. При их фиксации срабатывает блокировка. Время срабатывания дифференциала зависит от конструкции (профиля) винта. Когда угловые скорости полуосей выравниваются, винты выходят из пазов и дифференциал возобновляет работу. Такая система не требует специального масла, подходит обычное трансмиссионное. Узел отличается большим сроком службы, сравнимым со сроком службы “родного” дифференциала. Благодаря этому блокировка дифференциала ВАЗ 2107 с использованием винтового червячного редуктора популярна среди владельцев “семерки”.
- Планетарная блокировка дифференциала (схема Красникова). Механизм похож на обычных дифференциал, но в нем вместо шестеренок-сателлитов используются цепочки шариков. Блокировка происходит не из-за разности скоростей вращения колес, а при появлении различий между тягой двигателя и осевой нагрузкой. Такой вариант дифференциала ВАЗ 2107 несколько дешевле, чем винтовой червячный дифференциал.
Особенности различных типов блокировки — что выбрать
Постоянная блокировка дифференциала необходима лишь для внедорожников, которые, подобно тракторам, никогда не выезжают на асфальтовое покрытие.
После установки дисковой блокировки понадобится постоянно проводить ее регулировку. Также придется покупать специальное дорогостоящее трансмиссионное масло. В данном виде блокировке присутствует небольшой постоянный момент трения, который ухудшает управляемость автомобиля и становится причиной повышенного расхода топлива и износа покрышек. При работе фрикционов они интенсивно изнашиваются, следовательно, при частой езде по плохой дороге, когда автомобиль буксует, узел быстро износится. Поэтому дифференциал ВАЗ 2107 обычно не блокируют таким способом.
Вискомуфта имеет большую инерционность срабатывания, зачастую перегревается или включается не вовремя, с опозданием. Не подходит для бездорожья, но хороша в городских условиях. Из-за сложности и дороговизны не применяется для модернизации “классики” ВАЗ.
Винтовая и планетарная блокировки наиболее подходят для установки на ВАЗ 2107. Они не только хорошо работают в условиях заснеженного города, но и подходят для любителей автотуризма, путешествующих по проселочным дорогам. Но для серьезного бездорожья такая блокировка не подойдет.
Преимущества и недостатки самоблокирующихся редукторов
Сначала перечислим преимущества, которые предоставляет блокировка на ВАЗ 2107:
- повышенная тяга ведущих колес в любых условиях;
- хорошая проходимость по песку, грязи и снегу;
- улучшение динамики разгона;
- хорошее прохождение поворотов.
Но блокирующийся дифференциал имеет “свою цену”:
- ухудшается управляемость на заднеприводных автомобилях, к которым относится ВАЗ 2107;
- становится сложнее удержать автомобиль при разгоне;
- увеличивается склонность “семерки” к заносу при прохождении поворотов;
- появляются звенья повышенного трения, которые приводят к увеличению скорости износа и расхода топлива.
Самоблокирующийся дифференциал на ваз 2107 не предусмотрен в заводской комплектации. Однако есть возможность его установить отдельно, тем самым увеличив проходимость автомобиля. Особенно это полезно при эксплуатации транспортного средства зимой, когда неровности на дорогах приводят к тому, что колеса на заднем мосте крутятся с разной осевой скоростью.
Самоблокирующийся дифференциал же делает так, что все усилие от двигателя распределяется на весь мост, а не на одно из его колес. Таким образом, если проворачивается одна из сторон моста, вторая работает с той же скоростью, так как ось соединяется.
Принцип работы самоблокирующего дифференциала
Традиционная работа дифференциала на ваз 2107 построена на редукторе, который дает возможность каждому из колес работать независимо друг от друга. Это сделано для того, чтобы при выполнении любого из маневра не было пробуксовки.
Естественно, что отсутствие блокировки в ВАЗ Классика привело к тому, что в момент буксирования проходимость транспортного средства кардинально снижается. Блокировка дифференциала на ВАЗ позволяет устранить такой недостаток. Возникает резонный вопрос, мол, не несет ли какого-то негативного фактора установка блокиратора? Нет, так как управляется он вручную. Включается только в нужный момент. Кстати, в УАЗе (бобик) как раз используется такая система для увеличения проходимости.
Вот только там она работает одновременно на несколько мостов. То есть принудительная блокировка заставляет с одинаковой скоростью вращаться каждый из мостов. Хоть это и создает дополнительную нагрузку на двигатель, действительно дает возможность справиться с преодолением любого барьера.
Но нужно заметить, что блокировка дифференциала в ВАЗ 2107 может выполняться несколькими методами и передачами. Самая популярная среди них — червячная (она же — винтовая), однако дисковая тоже имеет свои преимущества. Ее единственный недостаток — это необходимость дополнительной смазки и использования присадок. Без них дисковая блокировка переключается с характерным скрежетом и, как можно догадаться, изнашивает шестерни.
А вот червячная система считается «золотой серединой». Да, она менее надежна, при переключении ощущается жесткая тяга, однако стоит недорого и ставится достаточно просто. Такое название она получила благодаря свободно двигающимся «червякам» (винтам), при помощи которых и выполняется блокировка.
Установка самоблокирующегося дифференциала
На ВАЗ 2107 своими руками установить самоблокирующийся дифференциал не представляется сложным. Достаточно снять заводской редуктор и на его место поставить новый.
Если же планируется использовать дифференциал с принудительной блокировкой, то придется вывести дополнительные контакты для приведения в действие самого редуктора.
А есть и те модели дифференциалов, которые поддерживают автоматическое отключение при достижении определенного диапазоне скорости.
Стоит заметить, что установка на ВАЗ 2106, 2108, 2109 выполняется идентично. На более новые модели, выпущенные, начиная с «десятки», установка затруднена лишь тем, что выполняется на переднюю ведущую ось. Кстати, если использовать дисковую систему, ей периодически необходимо обслуживание (как правило, 2 раза в год). Установка здесь выполняется прижимным методом. Придется немного варить. Именно из-за качества шва чаще всего редуктор и приходит в негодность.
Среднедопустимый период эксплуатации составляет 15 тысяч километров. На ВАЗ 2114, где нагрузка меньше — до 25 тысяч километров.
Преимущества и недостатки дискового блокиратора
Дисковая блокировка дифференциала ВАЗ 2108, как и на другие модели ВАЗ, в том числе и Ниву, считается более плавной, чувствительной. Это особо актуально в тех случаях, когда используется автоматика. То есть, если редуктор включается и выключается автоматически при обнаружении пробуксовки на малой скорости движения.
Чем плох дифференциал повышенного трения дискового типа?
- необходимость в обслуживании;
- подверженность механическим повреждениям;
- более низкий ресурс эксплуатации;
- необходимость регулировать прижимную силу (для этого просто подкладывается лист металла).
Однако именно такого типа редуктор рекомендуется ставить в ВАЗ 2114 и другие модели, которые имеют передний привод (не полный). Традиционный червячный механизм лучше ставить на 2107 и в той же Ниве. Кстати, в ней уже есть возможность поставить дифференциал на передний мост. Ранее такой возможности не было предусмотрено.
Итак, нужна ли установка самоблокирующегося дифференциала на автомобиль? Только если его планируется эксплуатировать в условиях пониженной проходимости или на льду. Там это действительно будет полезно. Во всех остальных случаях это лишнее. И следует помнить, что включение блокировки увеличивает расход топлива, нагрузку на двигатель и на коробку передач.