В последнее время внедорожники и кроссоверы с полным приводом пользуются большой популярностью. Если раньше предпочтение отдавалось автомобилям только с высоким клиренсом, то теперь в приоритете и наличие трансмиссии 4х4.
Но реализована такая технология может быть абсолютно по-разному, рассмотрим особенности строения межосевой блокировки и муфты на автомобиле Шевроле Нива.
Устройство привода
Классическая Нива 2121 стала первым российским внедорожником, на который устанавливалась полноприводная трансмиссия. Среди основных особенностей этой трансмиссии была возможность блокировки межосевого дифференциала. Многие ошибочно считают, что данный узел необходим для подключения переднего моста. Но на самом деле, передняя ось всегда находится в подключенном положении. Попробуем подробнее разобраться в конструкции автомобиля.
Ходовая часть авто выполнена таким образом, что крутящий момент от двигателя передается через коробку переключения передач сразу на все 4 колеса. Такая схема работы позволяет показать наилучшие качества при передвижении по бездорожью, одновременно с этим значительно снижая на основные детали.
Основные узлы трансмиссии:
- Коробка переключения передач,
- Раздатка,
- Привода и карданные валы,
- Передний и задний редукторы.
Именно раздатка в автомобиле отвечает за распределение крутящего момента между мостами. На Шевроле Нива она двух скоростная и ее наличие обеспечивает следующие преимущества:
- Плавное движение автомобиля на низкой скорости при высоких оборотах двигателя.
- Распределение усилий между осями авто в зависимости от конкретных дорожных условий.
Дифференциал необходим для распределения тяговых усилий. На практике, это позволяет обеспечивать вращение двух колес на одной оси с разной скоростью. На Шевроле Нива установлено 3 дифференциала, что позволяет каждому колесу иметь собственную угловую скорость.
Карданные валы необходимы для соединения раздатки и редукторы мостов. Валы Нивы Шевроле имеют одну интересную особенность: они имеют абслютно одинаковую конструкцию, в результате чего они взаимозаменяемы и при выходе одного из них из строя, при необходимости можно пожертвовать полным приводом, но самостоятельно добраться до ближайшей СТО.
Мосты оснащены внутренними шарнирами, которые передают усилие от раздатки до ведущих колес.
Принцип работы привода
По умолчанию, на внедорожнике используется повышенная передача с отключенным межосевым дифференциалом. Двигатель передает усилие на коробку передач, которое через вал поступает на редуктор раздатки. В раздаточной коробке находится межосевой дифференциал, при помощи которого осуществляется соединение передней и задней оси.
Как работает полный привод на Ниве Шевроле если дифференциал заблокирован.
Если включить на Ниве полный привод, то произойдет блокировка карданов при помощи специальной муфты. В этом случае произойдет равномерное распределение крутящего момента между осями. Проходимость автомобиля значительно увеличиться, но при этом управляемость станет немного хуже.
Включение полного привода
Использование блокировки будет обоснованным в следующих случаях:
- Если есть вероятность пробуксовки колес, на участках с плохим покрытием,
- При недостатке тяги двигателя на высоких оборотах,
- При движении по дороге с рыхлым покрытием, снегу, льду.
Также следует учитывать некоторые особенности Шевроле Нива, а именно – беспомощность трансмиссии при диагональном вывешивании. В таком режиме колеса начинают прокручиваться, поэтому при необходимости нужно подкопать под колесом или сделать надсыпь под приподнятой осью.
Многим автолюбителям нравятся внедорожники в силу их высокой проходимости по местности со сложным рельефом. Среди отечественных автомобилей ярким примером служит марка Chevrolet Niva. А чтобы машина смогла преодолевать труднодоступные препятствия, не обойтись без блокировки дифференциала на «Ниву».
Независимо от марки внедорожника, включая и упомянутую «Ниву», у всех автомобилей есть одна характерная особенность, которая заключается в наличии полного привода и дифференциала. Более подробная информация представлена ниже.
Определение термина
Что же представляет собой дифференциал? Его механизм включает группу шестерен планетарного типа. Основное его предназначение заключается в передаче крутящего момента от двигателя на ведущие колеса одной оси. При этом колеса относительно друг друга вращаются с разной скоростью.
Автомобили, у которых только пара ведущих колес, планетарный механизм ставится между их приводами, что иначе зовется как межколесный дифференциал. Однако большая часть внедорожников имеет полный привод и в этом случае он располагается между осями – это межосевой дифференциал. Тяговая сила колеса зависит от его радиуса и показателя подводимого крутящего момента.
Прежде чем ставить блокировку дифференциала на «Ниву», стоит разобраться в его механизме. Как правило, на многих внедорожниках установлен только один дифференциал – внутри ведущего моста. На автомобиле «Chevrolet Niva» их целых три штуки. При этом каждый из двух располагается в заднем и переднем мосту соответственно. Они позволяют всем колесам относительно одной оси вращаться с разной угловой скоростью. Третий механизм, как описано чуть выше, располагается между осями и распределяет крутящий момент от двигателя между двумя мостами.
Разновидности дифференциалов
Цилиндрический механизм в основном ставится на автомобили с полным приводом. Вот где пригодилась бы блокировка дифференциала на «Ниву».
Конический дифференциал, как правило, симметричный, ставится между приводами колес.
Червячная передача крутящего момента работает тише своих аналогов, но имеет более сложное устройство. Представляет собой универсальный вариант, так как одновременно может быть межколесным и межосевым дифференциалом.
Также дифференциал может быть симметричным или несимметричным, в зависимости от количества зубьев.
Принцип действия дифференциала
С одной стороны дифференциал обеспечивает водителю комфорт и безопасность при вождении автомобиля по твердой и сухой поверхности дороги. С другой, все не так однозначно – стоит только выехать за ее пределы или попасть на скользкое покрытие, как дифференциал лишает машину возможности передвигаться.
В зависимости от ситуации планетарный механизм работает в одном из трех режимов (иногда блокировка дифференциала на «Ниве» не нужна):
- Когда автомобиль двигается прямолинейно.
- При вхождении в повороты.
- Машина проезжает скользкое покрытие.
Рассмотрим более подробно каждый из таких случаев.
Движение автомобиля по прямой дороге
Когда машина движется по прямой дороге, дифференциал равномерно распределяет нагрузку между колесами. При этом сателлиты, которые располагаются в корпусе, не двигаются относительно своих осей и посредством неподвижного зубчатого зацепления передают крутящий момент полуосям. Те, в свою очередь, приводят в движения колеса, которые вращаются с одинаковой угловой скоростью.
Особенность движения на поворотах
Тут стоит мысленно (лучше на бумаге) нарисовать схематичную картинку, как автомобиль поворачивает. Это способствует лучшему восприятию. Как раз на поворотах дифференциал начинает подключаться к работе. И здесь блокировка дифференциала на «Ниве» может только навредить.
Вся особенность такова, что колесо, которое находится ближе к центру поворота (внутреннее), движется по малому радиусу и проходит меньшее расстояние. А то колесо, что расположено в отдалении от центра поворота (внешнее), соответственно движется по большому радиусу и проходит большее расстояние.
При этом на внутренние колеса автомобиля действует повышенное сопротивление, что заставляет их снизить свою скорость. Внешним же колесам необходимо наоборот двигаться быстрее, по причине все того же большего радиуса.
И не будь дифференциала, каждый поворот приводил бы к повышенному износу резины колес. А если при этом скорость автомобиля будет высокой, то заноса не избежать. Об этом следует знать до того, как ставить механизм блокировки дифференциала на «Шевроле Нива».
Это говорит о том, что колеса должны вращаться с разной угловой скоростью. Когда автомобиль начинает поворачивать, сателлиты поворачиваются вокруг своих осей, что приводит к замедлению скорости полуоси внутреннего колеса, в то время как угловая скорость полуоси внешнего колеса наоборот увеличивается.
Так и происходит плавный поворот транспортного средства. Несмотря на разность угловых скоростей, тяговая сила всех колес одинакова, поскольку главный крутящий момент не изменяется. Конечно, это при условии, что все колеса имеют одинаковое сцепление с дорогой.
Движение автомобиля на разном покрытии
В этом случае начинает проявляться существенный недостаток дифференциала, в силу его особенной конструкции. Здесь как раз просто необходима блокировка дифференциала на «Шевроле Нива», и вот почему.
Когда автомобиль движется по дороге, на которой имеются скользкие участки, или же по бездорожью, на колеса воздействует нагрузка в разной степени. К примеру, одно из них наезжает на скользкую поверхность, в результате чего теряет сцепление с дорогой, и начинает пробуксовывать. Остальные колеса, у которых сохраняется хорошее сцепление с дорожной поверхностью, испытывают повышенную нагрузку, что приводит к их замедлению.
Тут повторяется принцип как при вхождении в поворот. Однако в данном случае он скорее вредит, чем помогает. Колесо с низким сцеплением с дорогой может получить весь крутящий момент от дифференциала, в то время как нагруженные колеса и вовсе перестанут вращаться. В результате движение автомобиля прекращается.
Выход из ситуации есть, и он заключается в установке блокировки дифференциала на «Ниву», либо можно использовать систему курсовой устойчивости. Но что теперь означает блокировка дифференциала? Идем дальше.
Что представляет собой блокировка дифференциала?
Как уже понятно, когда автомобиль наезжает на скользкое покрытие, какое-то колесо теряет сцепление и забирает себе весь крутящий момент, что и приводит к остановке машины. Многие водители, угодившие в такую ловушку, прекрасно знают, что буксующему колесу нужно вернуть сцепление с дорогой. Для этого колесо нагружается или под него что-нибудь подкладывается. Колеса одной оси получают хорошую сцепку с дорожной поверхностью, и автомобиль начинает движение.
В этом случае необходимо, чтобы нагруженные колеса не теряли крутящий момент, для чего собственно и служит блокировка дифференциала. Вся суть блокировки межколесного дифференциала «Нивы» сводится к тому, чтобы объединить все ведущие колеса и привести их угловую скорость к одинаковому значению.
На многих внедорожниках, в том числе и на автомобиле «Chevrolet Niva», имеется возможность для включения блокировки всех дифференциалов. В результате существенно увеличивается проходимость транспортного средства по сложной местности.
Как работает блокировка?
Для того чтобы дифференциалу передать крутящий момент от двигателя к колесам и автоматически распределять его между ними, в его конструкции содержатся шестерни и валы. За счет блокирующего действия, которое осуществляется специальной муфтой-блокиратором, вращение шестеренок прекращается. В результате блокировки межколесного дифференциала «Нивы» колеса теперь прочно связаны друг с другом, благодаря чему их угловая скорость выравнивается.
У межосевого механизма такой же принцип. Только в тесной связи находятся уже передние и задние приводные валы. Благодаря этому оба моста (передний и задний) получают одинаковое значение крутящего момента. И в этом случае отечественный автомобиль может преодолевать серьезные дорожные препятствия.
Виды блокировки
При желании установить блокирующий механизм на дифференциал, стоит знать, что существуют два типа:
- полная блокировка;
- частичная блокировка.
Механизмы полного блокирующего действия могут работать в ручном (принудительная блокировка дифференциала на «Ниву») либо автоматическом режиме, тогда как частичная блокировка осуществляется лишь автоматом. Только не стоит забывать, что передвижение на автомобиле с полной блокировкой на хорошей дороге приводит к преждевременному износу шин. Вдобавок некоторые детали также быстро выходят из строя.
Таким образом, весь выбор сводиться к тому, какой механизм выбрать: ручной или автоматический. Ручная система имеет одно преимущество – водитель сам принимает решение включать блокировку дифференциала или нет.
Однако и ряд недостатков тоже имеется:
- чтобы задействовать систему, нужно убирать руку с руля;
- необходимо в обязательном порядке своевременно отключать блокировку, иначе можно повредить ходовую часть автомобиля;
- высокая стоимость.
У автоматической блокировки дифференциала на «Ниву» имеются свои особенности, среди которых – необходимость в настройке под индивидуальный стиль вождения хозяина автомобиля. В то же время механизм не так сильно нагружает трансмиссию автомобиля, как его ручной аналог. Система предоставляет полный комфорт для водителя, поскольку при необходимости она задействуется без участия человека.
Также все зависит от манеры езды. Тем водителям, которые предпочитают спокойную езду по ровному дорожному покрытию, лучше остановить выбор на вискомуфте или дисковой муфте. При экстремальной манере вождения без системы принудительной блокировки дифференциала на «Ниве» не обойтись.
Процедура установки
Сама работа на СТО обычно ценится высоко, поэтому многие водители предпочитают провести ее самостоятельно у себя в гараже в целях экономии. Если автомобиль уже не новый, то следует готовиться к дополнительным тратам, поскольку помимо самого механизма блокировки, возможно, понадобится приобрести изношенные детали.
Также, не обойтись без измерительных инструментов и регулировочных колец разного диаметра. Вся процедура монтажа блокировки дифференциала «Нивы» своими руками может проходить в следующем порядке:
- Транспортное средство следует загнать на яму, после чего хорошо зафиксировать его положение. Можно воспользоваться домкратами и опорами под кузов.
- Приподняв машину, нужно снять задние колеса, вывернув болты крепления.
- На следующем шаге необходимо демонтировать барабанные тормоза.
- Затем следует открутить и извлечь полуоси.
- Далее идет снятие кардана и демонтаж редуктора.
- Теперь остается установка блокировки дифференциала на «Ниву», после чего все нужно собрать в обратной последовательности.
Как можно понять, работа сложная в меру, но справиться с ней может каждый владелец «Нивы», в особенности при наличии навыков по ремонту автомобилей. Возможно, есть водители, которые задумываются над установкой блокирующих механизмов, но сомневаются в законности данных действий. Можно с уверенностью сказать, что на территории России монтаж межосевой блокировки дифференциала «Нивы», как и любого другого автомобиля, является законной процедурой. И нет ничего плохого в желании снабдить свою машину улучшенной проходимостью.