Принудительная блокировка дифференциала на ваз 2107

На всём семействе классики ВАЗ (01–07) конструктивно не предусмотрено устройство для блокировки межколёсного дифференциала. Однако количество автовладельцев, желающих установить дифференциал своими руками, или приобрести отдельно не уменьшается, особенно среди любителей активного отдыха и дачников.

Рассмотрим вопрос: для чего нужен самоблокирующийся дифференциал и стоит ли его устанавливать на автомашину, в котором он изначально не предусмотрен.

Объяснение принципа работы

В переводе с латинского языка differentia означает «разница». В автомобиле дифференциалом называют механизм, распределяющий крутящий момент на автомобильные оси. Он обязательно существует в каждом автомобиле. Простой дифференциал называется классическим, открытым или свободным.

Представим, что в редукторе заднего моста нет дифференциала, а существует единая ось, как у трёхколёсного велосипеда.

Так как не существует абсолютно прямолинейного движения, и руки водителя практически никогда не лежат на рулевом колесе неподвижно, то ясно, что у ведущих колёс путь будет очень похожий, но немного разный.

Если бы не было дифференциала, то путь левого и правого колеса был единым. Тогда неизбежными станут постоянные пробуксовки, так как колёсам «навязана» общая траектория. Отсюда повышенный износ покрышек, быстрый выход узлов трансмиссии из строя.

Задача редуктора – дать колёсам независимость и «свободу», разобщить их жёсткую связь.

Как работает классический дифференциал?

Если есть одна ведущая ось (вся ВАЗовская классика), то требуется один редуктор между задними колёсами, т.е. межколёсный. В случае полноценного джипа имеется целых три дифференциала – два межколёсных на каждую ось, и дополнительно межосевой.

Этот механизм (второе название – редуктор) ставится в картере заднего моста. Ведущая шестерня передаёт на ведомую момент вращения. Он распределяется на две шестерёнки полуосей, а те вращают колёса.

Дополнительные шестерни – сателлиты являются симметричным равноплечим рычагом, и передают усилия на колёса поровну.

Когда автомобиль движется прямолинейно, то сателлиты не вращаются. Как только автомобиль съезжает на неровную почву, или входит в поворот, то есть когда у каждого колеса появляется свой путь, сателлиты приходят во вращение и перераспределяют момент вращения между колёсами ведущей оси, причём на ту полуось, которая меньше сопротивляется и которую легче раскрутить.

Дифференциал ВАЗ представлена на рис ниже:

8 — шестерня полуоси; 9 — сателлит; 11 — ведомая шестерня главной передачи; 18 — ведущая шестерня главной передачи;

Так ведут себя сателлиты и распределяют момент движения на разных участках:

— прямолинейное движение

— поворот налево

— правое колесо буксует

Из анализа частот вращения полуосей и коробки редуктора следует, что:

  1. Если одно колесо неподвижно, то свободное колесо вращается «за двоих», и частота вращения удвоена.
  2. Если одно колесо скользит, то оно вращается быстрее, и начинает буксовать, а второе колесо с хорошим сцеплением получит такой же крутящий момент, так как он распределен поровну, и дифференциал не может отдать ему всю тягу.
  3. Если тяга единственного колеса станет меньше, чем сопротивление движению, автомобиль встанет.
  4. При этом образуется ситуация пункта 1, работающее колесо останавливается, а ранее буксующее резко увеличивает обороты.
  5. При попытке «добавить газа» увеличивается частота оборотов буксующего колеса.

Итак, обычный редуктор не помогает ведущей оси на скользкой дороге, и на покрытиях с большим сопротивлением качению (снег, песок и грязь). Стоимость обычного редуктора около 5000 руб.

О принудительной блокировке

Если автомобиль часто выезжает на бездорожье и эксплуатируется зимой и в сезон распутицы, помогает установка принудительной блокировки межколёсного дифференциала. При этом происходит остановка вращение сателлитов. При этом колёса теряют всю независимость и вращаются строго одинаково при всех ситуациях. Это так называемый самоблокирующийся редуктор.

Отрицательными сторонами является повышение расхода топлива и усиление износа покрышек. Поэтому после преодоления трудного участка нужно выключать блокировку.
В некоторых конструкциях существует возможность автоматической разблокировки при повышении скорости, или, наоборот, возможно включить блокировку только на малой скорости.

Для того чтобы упростить процесс управления, и существует самоблокирующийся редуктор.

Разновидности принудительной блокировки

Оговоримся сразу, что варварские варианты вроде заваривания сателлитов на «родном» дифференциале не рассматриваем. Также не рассматривается частичный вариант установления «преднатяга».

  • Дисковая блокировка повышенного трения.Устанавливаются фрикционные муфты. Когда колёса начинают испытывать разное сопротивление, то трение внутри муфты увеличивается и происходит блокировка. Блокировка с помощью дисков требует регулировки вследствие их износа и применение особого трансмиссионного масла.
  • Вязкостная муфтовая блокировка (вискомуфта). Её принцип похож на дисковый, но у гидравлической муфты множество липких дисков (рис. 7). Диски погружены в особую вязкую жидкость. Основа этой жидкости – силикон, твердеющий при нагреве. Когда вращение одной полуоси опережает другую, происходит нагрев, затвердевание жидкости и жёсткое зацепление дисков.
    Этот вид блокировки начинает работать вначале мягко, затем по мере застывания эффект резко возрастает, и держится до тех пор, пока полуоси не начнут работать равномерно, тогда вместе с остыванием, происходит разжижение геля. Большим плюсом является отсутствие обслуживания. Необходимым условием длительной работы является полная герметичность. Такие вискомуфты устанавливаются на «паркетные» городские внедорожники. На тяжёлом бездорожье работают слабо, перегреваются.
  • Самоблокирующийся винтовой червячный редуктор. Надёжный вариант. При прямолинейном движении червеобразные винты свободно вращаются в корпусе (рис. 8). При изменении характера движения винты попадают в крайние положения и фиксируются в пазах. При этом срабатывает блокировка. Время срабатывания зависит от профиля винта. При выравнивании крутящего момента винты снова выступают из пазов в свободное вращение. Плюсом является малый износ, срок эксплуатации равен сроку «родного» дифференциала. Кроме этого, не требуется особое масло, нужно обычное трансмиссионное. Стоимость винтовой блокировки на ВАЗ 2107 около 10–13 тыс. рублей.
  • Планетарный механизм блокировки дифференциала (ДАК), или схема Красникова (рис.9). В этом механизме применяется классическая дифференциальная схема, но вместо сателлитов работают цепочки шариков. Этот дифференциал блокируется не от разницы между нагрузкой на колёса, а при возникновении изменения между осевой нагрузкой и тягой двигателя. Стоимость установки на ВАЗ 2107 – около 10000 руб.
Читайте также:  Можно ли обтянуть машину пленкой

Плюсы и минусы установки самоблокирущегося редуктора

Итак, при установке самоблокирующегося дифференциала приобретается:

  • повышенная колёсная тяга на ведущих осях;
  • повышенная проходимость вне асфальтовых дорожных покрытий;
  • улучшенная динамика разгона;
  • улучшение прохождения поворотов.

Расплатой за установку является ухудшение управляемости (у ВАЗ на заднем приводе):

  • трудно удерживать автомобиль при разгоне на прямой;
  • в повороте склонность к заносу у «классики» увеличена;
  • при любой конструкции появляются дополнительные звенья повышенного трения, что повышает, даже незначительно,износ и расход топлива.

Вместо заключения. Что выбрать

  1. Постоянная блокировка требуется только для настоящих джипов, которые, как тракторы, никогда выезжают в город.
  2. Дисковая блокировка: требует регулировки из-за выработки дисков, нужно специальное масло. Кроме этого, существует небольшой, но постоянный момент трения. Это ухудшает управляемость, быстрее изнашиваются шины, увеличивается расход топлива. Чем больше изнашиваются фрикционы, тем меньше блокировка. Чем чаще приходится буксовать – тем быстрее выйдет из строя дифференциал.
  3. Жидкостная вискомуфтаобладает большой инерцией «врабатывания», но её работа по тяжёлому бездорожью не очень хорошая. Часты запоздания, перегрев. Но в городских условиях она работает.
  4. Винтовая блокировка, пожалуй, наиболее хороша в городе зимой, а также подходит как любителям автотуризма, так и дачникам. На серьёзном бездорожье она не очень эффективна, но не«схватывает намертво», включается мягко и не требует специального обучения. Для ВАЗ 2107, как и для прочей классики, лучше устанавливать или винтовую блокировку, или дифференциал ДАК, при условии, что автомобиль не штурмует тяжёлое бездорожье, а передвигается по зимним дорогам в городе, а летом – по просёлочным дорогам. Цена вопроса около 10-13 000 руб.

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.

Читайте также:  Насос для скважины джилекс отзывы

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.


Наиболее «скользким» в техническом смысле узлом автомобильной трансмиссии уже лет сорок подряд считают дифференциал ведущего моста. И без него никуда, и с ним одна морока. Хотя автомобильная общественность уделяет дифференциалу кое-какое внимание, его откровенно мало. Во-первых, для поднятия уровня технической грамотности непешеходного населения, а во-вторых, для привлечения светлых инженерных умов с целью исправить врожденные пороки автомобильного дифференциала. Невозможно объять необъятное, но хочется. Поэтому мы решили посмотреть на ведущие мосты серийных автомобилей и чисто гипотетически устранить недостатки устройства.

Как работает устройство

Как работает и как должен работать дифференциал

Никоим образом не хочется оскорблять лучшие чувства тех, кто отлично закончил двухнедельные курсы вождения и получил права, но мы позволим себе напомнить о том, что такое дифференциал и что он делает на ведущей оси. Напомним просто из-за того, что иногда случаются довольно показательные казусы, говорящие о технической грамотности водителей более чем красноречиво. К примеру, когда таксисту с 30-летним стажем показали, что задние колеса в его ГАЗ 24, вывешенной на подъемнике, крутятся в разные стороны, он начал пить валерьянку еще в слесарном цеху ТО2. Это был переворот сознания у человека, который полжизни провел за рулем и не знал, как работает элементарный механизм. Именно по этой причине мы позволим себе украсть несколько минут внимания, чтобы вкратце ознакомиться с работой автомобильного дифференциала ведущих колес.

Изначально в автомобиле не было никакого дифференциала. В этом-то и заключается шаткость вопроса. Блокировка колес была не нужна, поскольку они сидели на одной цельной оси и вращались с абсолютно одинаковой скоростью. Позже, когда первые автомобили научились вменяемо поворачивать и разгоняться, стали замечать, что в повороте колеса проходят разное расстояние, согласно радиусу поворота. Это влекло за собой отвратительную управляемость, моментальный износ покрышек и огромные нагрузки на еще первобытную трансмиссию автомобиля. Тогда задний мост разрезали пополам, к каждой из осей приварили по конической шестерне, а между ними поместили еще две конических шестерни, находящихся в зацеплении с шестернями осей. Таким образом, колеса получили полную независимость друг от друга. То есть, при движении автомобиля в повороте колеса спокойно могут вращаться с разными угловыми скоростями, чего и добивались инженеры той поры.

Но не прошло и нескольких десятков лет, как безупречная и, казалось бы, идеальная конструкция дифференциала ведущего моста превратилась в основной его недостаток, с которым борются, между прочим, до сих пор. Сложность в том, что при движении на сухом и ровном асфальте ведущие колеса ведут себя отлично — проходят поворот с разными угловыми скоростями, а на прямом участке шоссе получают одинаковый крутящий момент от двигателя. Но стоит одному колесу зависнуть в воздухе, как автомобиль будет беспомощно вращать свободным колесом, в то время, как второе просто остановится. И никакого спасения из этой ситуации нет, кроме как полной или частичной блокировки дифференциала. Как заблокировать колеса, инженеры думают уже больше 50 лет. Но даром их труд не прошел, потому что существует уже несколько видов блокировки, и вот что мы о них знаем.

Читайте также:  Как отключить ходовые огни на лада гранта

На фото — установка блокировки дифференциала

Блокировка дифференциала своими руками

Даже логически можно предположить, что блокировка узла может быть либо полной, либо частичной. Полная блокировка предусматривает, что вращающий момент будет передаваться целиком на то колесо, у которого сцепление с дорогой лучше. При этом все элементы дифференциала соединены жестко. Частичная блокировка просто ограничивает передачу крутящего момента между двумя колесами, перенаправляя его в пользу колеса с более цепким сцеплением. Если более детально поинтересоваться передаточными числами, то у свободного, простого механизма, коэффициент блокировки принят за единицу. В механизмах с блокировкой этот коэффициент не должен превышать 5, поскольку такое увеличение может вызвать разрушение сцепления и редуктора ведущего моста.

Теперь стоит сделать некоторую оглядку в сторону реальной жизни. Да, мы будем говорить о системах блокировки, об их преимуществе над свободным дифференциалом, но волей-неволей всплывает вопрос о применимости всей этой техники к современным отечественным автомобилям. Если сделать легкий обзор тех автомобилей, которым блокировка дифференциала необходима до зарезу, внедорожникам, Газелям, тем же кроссоверам, то на поверку окажется, что межколесных дифференциалов с блокировкой у нас-то и не выпускают. Сто лет УАЗ бороздит таежные колеи только с межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой, выполненной по схеме военных грузовиков ЗИЛ 131, ГАЗ 66, КрАЗ. Хит продаж последних сорока лет среди охотников и рыбаков, Нива, а после Нива Шевроле, тоже имеет только межосевой дифференциал с жесткой блокировкой, причем штатовского производства. Бедные груженые Газели буксуют уже при средней загрузке на влажной траве, а про снег и говорить нечего.

Существуют кустарные фирмы, которые продают самоблокирующиеся дифференциалы и на ВАЗ 2101—2107, и на переднеприводное ВАЗовское барокко, на Калины, Приоры, десятки и восьмерки. Цена такого самоблока в районе 8 тысяч рублей, а за установку возьмут еще 8-10 тысяч, поскольку в случае с установкой на переднеприводные машины можно провозиться день, а то и два. Самый лучший вариант, который можно купить для ВАЗов — самоблокирующийся фрикционный дифференциал тольяттинской конторы «Вал-рейсинг». Они же выполняют дифференциалы с самоблокировкой и для УАЗ Патриот, и для Нивы, и для иномарок, но цена уже совсем другая — от 20 тысяч рублей. Устройство грамотно проработано, имеет коэффициент блокировки от 3 до 5 в зависимости от модификации и, таки да, он работает. Но о серийном крупномасштабном выпуске пока говорить не приходится. Зато его можно поставить своими руками на любой автомобиль и получить хоть и самую примитивную, но рабочую блокировку.

Как блокировать лифференциал

Принудительная блокировка дифференциала

Это первобытно-тракторная система блокировки, которая производится при помощи кулачковой муфты. Она отвечает за жесткое соединение корпуса механизма с одной из полуосей. Самые прогрессивные системы принудительной блокировки в автомобилях Джип Вранглер, Тойота Ленд Круизер, Сузуки Витара прошлых лет выпуска могли иметь как механический привод, так и пневматический или электрогидравлический. На тракторе МТЗ 80, кстати, стоит такая система с гидроприводом. Недостатки такой конструкции блокировки в том, что ее нельзя использовать в нормальных условиях, а включается система только на бездорожье. Для внедорожников это вполне нормально, по-другому даже и быть не может. Но любая инструкция по эксплуатации скажет, что после прохождения трудного участка систему необходимо деактивировать, поскольку, в противном случае, она может вывести из строя трансмиссию.

Самоблокирующийся дифференциал

Это нечто среднее между самой простой системой жесткой блокировки и свободным дифференциалом. Самый простой самоблокирующийся дифференциал — дисковый. Он представляет собой тот же свободный механизм, но с фрикционными дисками на каждой полуоси, работающими по типу сцепления. Хорош это механизм тем, что позволяет регулировать силу прижатия фрикционов, а как следствие, и распределение крутящего момента между ведущими колесами. Сила прижатия может быть как фиксированной, так и регулируемой пневматическим приводом, гидравликой или электроникой. Такие дифференциалы применяются в мостах спортивных автомобилей и в качестве межосевых у некоторых внедорожников, Ниссан Патруль предыдущего поколения, к примеру.

Вязкостная муфта, или вискомуфта, представляет собой своего рода гидротрансформатор. Это набор дисков, котрые близко расположены друг к другу и находятся в одном корпусе, заполненном силиконовой жидкостью. Эта жидкость имеет свойство твердеть при повышении температуры, что и происходит, когда одни диски начинают вращаться быстрее, а вторые медленнее. Как только колеса начинают выравнивать угловые скорости, жидкость остывает и вискомуфта разблокируется.

Видео: блокировка дифференциала

Существуют также электронные системы блокировки дифференциала, но на самом деле, это просто имитация, поскольку в качестве компенсирующего угловые скорости механизма выступают тормоза, а не трансмиссия и срабатывает система по сигналу от датчиков. Этих систем есть довольно много, но самые известные — EDS в большинстве автомобилей (Ниссан Пасфайндер, Рено Дастер), или система ETS в автомобилях Мерседес. Компания Фольксваген устанавливает более продвинутые системы, ETS с расширенными функциям, XDS. Эти комплексы установлены на Шкода Октавия, Фольксваген Пассат, Тигуан. Электронные системы не могут рассматриваться, как блокировки дифференциала, а только, как средства повышения безопасности.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector