Дифференциал повышенного трения что это такое


Принцип работы дифференциала повышенного трения

Главная задача дифференциала это передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам, а также распределение этого крутящего момента между ними. Следующая, но от этого не менее важная функция дифференциала обеспечение разной скорости вращения правого и левого колес автомобиля при прохождении поворота, это очень важно по той причине что путь который проходят колеса в повороте не одинаков! Устройство простейшего дифференциала показано на анимации: вращение от двигателя передается через ведущую шестерню главной пары к ведомой шестерне, которая жестко закреплена на корпусе дифференциала. Затем через установленные в корпусе шестерни-сателлиты вращение передается на полуосевые шестерни которые в свою очередь через приводные валы передают вращение колесам автомобиля. Дифференциал устроен таким образом, что установленные в его корпусе шестерни-сателлиты могут вращаться вокруг своей оси. При движении по прямой вращение от ДВС через ГП передается на корпус дифференциала, он вращаясь передает крутящий момент на колёса через шестерни-сателлиты и полуосевые шестерни, при этом сателлиты в корпусе дифференциала не вращаются вокруг своей оси, так как автомобиль едет по прямой и его колеса проделывают равный путь. Если автомобиль отклоняется от прямолинейного движения и начинает поворачивать мы наблюдаем картину которая изображена на рисунке выше. Как мы можем понять колеса движутся с различной скоростью, внутренне колесо движется по более короткому пути, внешнее соответственно проделывает более длинный путь. Чтобы стало возможным проделать разный путь за одинаковое время колёса должны вращаться с разной скоростью, что и обеспечивает дифференциал. В повороте увеличивается сопротивление вращению у внутреннего колеса, внутренняя полуосевая шестерня вращается медленнее наружной, заставляя сателлиты в корпусе дифференциала поворачиваться вокруг своей оси, позволяя колесам вращаться с разной скоростью. Всем автомобилистам известно что дифференциал отлично справляется со своей задачей пока мы ездим по дорогам и не съезжаем в сторону. Если автомобиль движется по дороге с одинаковым сцеплением никаких проблем нет, но стоит нам съехать с асфальта хотя-бы одним колесом например на лед или просто качественную грязь как мы просто не сможем сдвинуться. В этом случае колесо с плохим сцеплением с дорогой начнет бодро и весело вращаться в воздухе раскидывая грязь, второе колесо которое стоит на асфальте при этом и не подумает пошевелиться, думаю многие попадали в подобную ситуацию. Коэффициент блокировки (КБ) — соотношение крутящего момента на отстающем колесе к моменту на забегающем колесе. Его величина для симметричного дифференциала всегда равна 1, для дифференциалов повышенного трения — от 1 до 5. Чем больше КБ, тем лучше проходимость автомобиля. То есть при КБ = 3 момент на отстающем колесе будет в три раза больше, чем на буксующем, а при КБ = 5 — в пять раз. Но момент на колесе в эту секунду будет возможным от 20 до 70%, в зависимости от возможности блокирующего механизма. Для устранения вышеперечисленных недостатков в трансмиссию машины был внедрён дифференциал, который также должен передавать на колёса все нагрузки, получаемые от двигателя. На машинах более ранних выпусков устанавливались планетарные дифференциалы классической конструкции с симметричной схемой распределения крутящего момента. Данный дифференциал всего лишь частично устранял указанные недостатки. Начиная с 30-х годов прошлого столетия стали проводиться исследования применения дифференциалов повышенного трения. Они устанавливались сперва на спортивных автомобилях, а затем в серийных внедорожниках и дорожных авто. Наиболее широкое применение получили следующие дифференциалы повышенного трения: ФРИКЦИОННЫЕ • самоблокирующийся фрикционный многодисковый дифференциал. Состоит из корпуса, сателлитов, оси сателлитов, выходных полуосей, шестерен полуосей, пакетов дисков. Диски поочередно связаны с корпусом дифференциала и шестернями полуосей. Диски подпружинены пружиной. Работа основана на синхронном вращении полуосей с корпусом на прямом участке дороги и разности вращений при выполнении маневров. В этом случае, в работу вступает фрикцион и подаёт дополнительный крутящий момент на отстающую шестерню. Имеющие в своей конструкции подпружиненные пакеты фрикционных дисков. Они имеют статическое преднатяжение (момент срабатывания) от 2 до 12 кг/м. Используются в автоспорте, быстро изнашиваются, требуют вмешательства для восстановления рабочих характеристик после каждой гонки. • самоблокирующийся героторный дифференциал. Конструкция подобна вышеописанному дифференциалу, только вместо пружин установлен поджимной поршень и гидронасос. Фрикционные диски сжимаются поршнем под давлением жидкости от одного или двух шестерёнчатых насосов. Недостатки примерно такие же, как и для подпружиненного фрикциона • кулачковый (зубчатый) дифференциал. Состоит из сепаратора, наружной звёздочки, внутренней звёздочки, сухарей, двух полуосей, ведомой шестерни главной передачи, корпуса. Основан на применении кулачковых (зубчатых) пар вместо планетарного механизма. При небольшой разнице в угловых скоростях полуосей зубчатые пары взаимно проворачиваются, а при пробуксовке блокируют оси. Положительные стороны: простота конструкции, доступность монтажа, низкая стоимость. Отрицательные стороны: резкая работа, низкая эффективность, повышенный расход топлива. В связи с этим, устанавливаются, в основном, на военную и специальную технику. • вискомуфта. Состоит из корпуса, ведущего вала, ведомого вала, пакета дисков (дисков ведущего и ведомого валов), ступицы, нажимного диска, 2-х кольцевых нагнетательных поршней, кольцевого рабочего поршня, балансировочной пружины. Принцип работы основан на заполнении междискового пространства фрикциона динатантной жидкостью, силиконовой, способной загустевать и увеличиваться в объёме при повышении температуры. С увеличением разности во вращении полуосей увеличивается температура от трения, соответственно, увеличивается вязкость жидкости и, как результат, сцепление дисков. Преимущества: простота конструкции и эксплуатации. Недостатки: малая эффективность, громоздкость конструкции, инертность в использовании. В связи с массивностью, в основном применяются для межосевых дифференциалов. ШЕСТЕРЁНЧАТЫЕ • самоблокирующийся дифференциал (КВАЙФ). Состоит из корпуса, сателлитов левого и правого рядов, полуосевых шестерен (левой и правой), 2-х выходных валов. В данном дифференциале оси с сателлитами закрыты в корпусе (в специальных отверстиях), расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса. Сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно винтовыми зубьями. • «торсен» первого типа. Состоит из корпуса, сателлитов левого и правого рядов, правой и левой шестерен полуосей, 2-х выходных валов. «торсен» первого типа. Каждая полуось имеет свои сателлиты, попарно связанные с сателлитами другой полуоси. Зацепление прямозубое, ось сателлита перпендикулярна полуоси. • «торсен» второго типа. Состоит из корпуса, сателлита, связанного с правой шестернёй полуоси, сателлита, связанного с левой шестернёй полуоси, правой и левой полуосевых шестерен, левого и правого выходных валов. «торсен» второго типа. Применяются косозубые шестерни полуосей и винтовые сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Дифференциалы устанавливаются на всех типах автомобилей. На машинах с одной ведущей осью устанавливается один дифференциал на ведущей оси, между колёсами. На автомобилях с подключаемой второй ведущей осью устанавливается два дифференциала, по одному на оси, также между колёсами. На автомашинах с постоянным полным приводом устанавливается три дифференциала: один – межосевой, и по одному на осях между колёсами. Межколёсный дифференциал распределяет нагрузку между колёсами, в зависимости от условий их работы, а межосевой распределяет нагрузку между осями. Все виды рассматриваемых дифференциалов могут устанавливаться между осями полноприводных автомашин, а также между полуосями (межколёсные) полноприводных и с одномостовым приводом. Вискомуфта, в связи со своей массивностью, устанавливается, в основном, между осей. Для установки дифференциала необходимо досконально исследовать конструктивные особенности трансмиссии машины и определить, какой вид дифференциала подойдёт для установки (несмотря на универсальность изготовления дифференциалов, существуют отличия, не позволяющие произвести установку без выполнения доработок, замены деталей или агрегата). Установку дифференциалов повышенного трения необходимо выполнять специалистам высокой квалификации. При необходимости выполнения доработок может возникнуть потребность в токарных, фрезерных, шлифовальных и других станках.
Всякий раз, когда автомобиль попадает в аварию, действуют сильные кинетические силы. В любой аварии присутствует определенное количество энергии. Фактические цифры варьируются в зависимости от скорости и массы автомобиля, а также от скорости и массы... Приводные ремни агрегатов двигателя являются предметом регулярного технического обслуживания автомобилей. Громкий свист, плохая зарядка аккумулятора и даже перегрев - это симптомы, которые должны побудить вас проверить приводные ремни вашего двигател... Новые машины сбивают с толку. Со всеми компьютерами, датчиками и гаджетами может показаться, что под капотом происходит какое-то колдовство. Мы здесь, чтобы показать вам, как работают современные автомобильные компьютерные системы управления. ... Иридий - чрезвычайно твердый металл. Помимо твердости, основным его свойством является чрезвычайно высокая температура плавления (почти 2500 градусов Цельсия). С конца 20-го века иридий использовался в виде сплава в...
Переход от работы над старой, обычной или механической системой впрыска дизельного топлива к современной компьютеризированной топливной системе высокого давления или топливной системе HPCR требует изменения вашего мышления и диагностического процесса... Горные экскаваторы представляют собой гигантские машины, а самые большие модели в мире могут весить более 800 тонн. Bucyrus Rh500 ... Всякий раз, когда автомобиль попадает в аварию, действуют сильные кинетические силы. В любой аварии присутствует определенное количество энергии. Фактические цифры варьируются в зависимости от скорости и массы автомобиля, а также от скорости и массы... «Компьютерная диагностика автомобиля» иногда неправильно понимается автомобилистами. Моя цель - облегчить вам этот термин и весь диагностический процесс. Неудивительно, что компьютеры контролируют практически все ас...

24techno-guide.ru

Самоблоки: все, что вам нужно знать

Создание универсального механизма, идеально работающего в любых условиях, - голубая мечта каждого конструктора. Однако выверенное на бумаге решение на практике обязательно обрастает своими «но». Иногда случаются парадоксы: достоинство и главное предназначение узла в определенных условиях становятся его недостатками. Характерный пример — свободный дифференциал.

Ахиллесова пята

Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.

Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.

Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.

Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение. Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину. Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.

Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.

Дискотека

Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес. Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая. Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес. В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.

В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг. Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов. Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Червоточина

Среди червячных самоблоков наибольшую известность получил дифференциал Torsen. Его название произошло от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Такой дифференциал первого типа (Т1) был изобретен еще в 1958 году, тем не менее возможности этой конструкции по сей день остаются непревзойденными.

От свободного дифференциала конструкция Т1 отличается очень сильно. Роль привычных сателлитов играет замысловатая червячная передача, густо «наросшая» поверх полуосевых шестерен. Благодаря особенности своей работы она способна блокировать дифференциал. Дело в том, что червячная передача необратима: перенос момента возможен только от ведущего звена (червяк) к ведомому (полуосевая шестерня). То есть при пробуксовке колеса его полуосевая шестерня не сможет провернуть червяк из-за больших сил трения.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей. Одновременно каждый парный червяк находится в зацеплении со своей полуосевой шестерней. При движении автомобиля в повороте вся эта красота работает подобно сателлитам свободного дифференциала, обеспечивая необходимую разность частот вращения колес. Но как только момент на одном из колес меняется из-за потери сцепления с дорогой, червячная передача блокируется. Причем дело даже не доходит до физической пробуксовки «слабого» колеса.

Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.

Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала. Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением. В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.

При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала. В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях. Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

На своем месте

Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы.

Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины. Если это обычная повсе­дневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной. Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть потенциал машины.

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

Если заводского варианта нет, то предпочтительнее взять винтовой дифференциал типа Torsen T2/Quaife. Он проще и значительно дешевле версии T1, но при этом не сильно отстает по характеристикам. Аналогичные дифференциалы предлагает масса других производителей. Среди достоинств такого самоблока — быстрое, но мягкое и прогнозируемое срабатывание, широкий диапазон изменения момента на колесах, внушительный ресурс и надежность. При подборе дифференциала рекомендуется ограничиться преднатягом до 7 кг. Иначе его ресурс будет заметно ниже из-за повышенного износа внутренних элементов — без получения заметных ездовых дивидендов.

Если же нужна подготовка под професси­ональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок. Рынок предлагает много подобных узлов. Частенько такие самоблоки имеют преднатяг от 10 кг. Благодаря этому они отлично работают в условиях соревнований — но при этом крайне непрактичны в повседневной езде, так как блокируются слишком рано и жестко. Дисковые дифференциалы проще переваривают высокую степень преднатяга, однако она достаточно быстро проседает. Для ее восстановления потребуется снятие и полная разборка узла.

Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем.

Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%).

КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов.

Другая важная характеристика дифференциала — преднатяг. Чем он больше, тем значительнее первоначальный момент внутреннего трения в узле. В основном он зависит от тех же особенностей, что и КБ. Однако современные самоблоки всё чаще имеют в своей схеме регулировочные шайбы. Они стоят между полуосевыми шестернями и дополнительно их распирают, увеличивая преднатяг, который можно подгонять под любые условия эксплуатации.

Дополнительный плюс конструкции с шайбами — возможность продлить жизнь дифференциала. Со временем неизбежен износ зубьев червяков и фрикционных дисков, который снижает преднатяг и эффективность работы узла. Замена пружинных конических шайб, которые тоже ослабевают, вновь взбодрит самоблок, если подобрать необходимое количество шайб и их толщину. Важно учитывать, что увеличенный преднатяг всегда повышает нагрузку на любой дифференциал, что неизбежно усиливает его износ и сокращает ресурс.

Благодарим за помощь в подготовке материала «КПП Сервис» (www.vaz08–15.ru).

Самоблоки: все, что вам нужно знатьСамоблоки: все, что вам нужно знать

Фото: компании-производители

www.zr.ru

Дифференциал Торсен — DRIVE2

Сегодня я хочу вам представить на рассмотрение знаменитый дифференциал Торсен и его поколения.

Дифференциал Torsen — разновидность самоблокирующегося дифференциала, работающего на основе изменяющегося трения механических частей, приводящего к перераспределению крутящего момента между колесами.Дифференциал – устройство, передающее усилие от единственного источника (коробки передач) к двум приводам колес, и при этом обеспечивающее независимость (дифференцирование) вращения этих приводов. В результате колеса одного моста могут вращаться с разными угловыми скоростями при прохождении поворотов, когда внутреннее колесо проходит более короткий путь, чем внешнее. Простейший дифференциал распределяет мощность между колесами равномерно. Соответственно, при пробуксовке одного колеса усилие на втором равно нулю. Более совершенные устройства, подавляющее большинство которых относится к классу самоблокирующихся дифференциалов или дифференциалов повышенного трения оснащены механизмами, обеспечивающими блокировку «вывешенной» полуоси и перераспределение усилия таким образом, чтобы максимум мощности передавалось на колесо, сохраняющее сцепление с дорогой.

Дифференциал Torsen считается оптимальным решением для полноприводных автомобилей, эксплуатируемых в жестких условиях. Торсен – не фамилия изобретателя, а аббревиатура от «Torque Sensing», то есть «чувствительность к крутящему моменту».

История создания дифференциала типа TorsenПринципиальная схема дифференциала этого типа Torsen изобретена в 1958 г. американским инженером Верноном Глизманом. Патентом на производство самоблокирующегося механического дифференциала этого типа владеет фирма Torsen, чье имя стало названием типа самоблокирующегося дифференциала.

Устройство и принцип работы дифференциала типа TorsenЕсли в классическом дифференциале все приводы конические, то в «торсенах» присутствуют червячные шестерни. За счет механического свойства червячной передачи «расклиниваться» при определенном соотношении крутящих моментов проскальзывающее колесо блокируется, и без применения снижающей общую надежность электроники происходит «перебрасывание» до 83% мощности на рабочее колесо. Таким образом, в отличие от классической конструкции, «Торсен» не уравнивает крутящий момент на колесах, а направляет его на «загруженную» полуось.

Поколение дифференциалов TorsenВ первом (T-1) червячными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. Каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Ось сателлита перпендикулярна полуоси. При повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, он, в свою очередь, вращает второй сателлит и другую полуосевую шестерню. Такая последовательность дает возможность колесам автомобиля вращаться с разной скоростью. Но при пробуксовке, когда дифференциал пытается отдать большую часть мощности на одну из полуосей, червячную пару этой полуоси начинает расклинивать, и силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колесах, осуществляют блокировку дифференциала. Torsen типа 1 — самая мощная из конструкций в классе, поскольку работает в самом широком диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1.

Во втором Torsen (T-2) оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в специальных карманах чашки дифференциала. Парные сателлиты имеют косозубое зацепление, которое, расклиниваясь, тоже участвует в процессе блокировки.

В третьем Torsen (T-3) – единственный в серии, имеющий планетарную конструкцию. Используется главным образом как межосевой дифференциал в автомобилях с полным приводом. Оси сателлитов и ведущей шестерни также параллельны, из-за чего весь узел достаточно компактен. Конструкция Т-3 позволяет изначально перераспределить нагрузку между мостами – обычно 40/60. Срабатывание частичной блокировки происходит при отклонении от этой пропорции на 20-30%.

Плюсы и минусы дифференциала типа TorsenСреди основных недостатков дифференциалов повышенного трения, к которым относится Torsen, следует назвать сравнительно низкий КПД и повышенный расход топлива из-за больших потерь на трение, а также высокий износ нагруженных деталей и предрасположенность к заклиниванию. Кроме того, значительное тепловыделение дифференциалов этого типа требует специальных мер по его охлаждению и особых смазочных материалов. К достоинствам «торсенов» стоит отнести плавность и высокую точность работы, а также сравнительно низкий уровень шума. И, конечно же, то, что борьба с дорожными неурядицами не требует от водителя каких-либо особых телодвижений – распределение мощности двигателя между колесами происходит автоматически.

Дифференциалы Torsen, как правило, при правильной эксплуатации не нуждаются в обслуживании. Для их надежной работы достаточно регулярно менять трансмиссионное масло и контролировать его уровень. При появлении признаков износа (чаще всего это характерный шум редуктора) лучше заменить узел целиком, так как «любительская» замена отдельных деталей может спровоцировать выход из строя всей трансмиссии. Также необходимо помнить, что к быстрому износу дифференциала с червячной парой может привести езда при разных характеристиках колес на одной оси — к примеру, использование «нештатного» запасного колеса.

Всем спасибо и С НОВЫМ ГОДОМ!

Page 2

Сегодня я хочу вам представить на рассмотрение знаменитый дифференциал Торсен и его поколения.

Дифференциал Torsen — разновидность самоблокирующегося дифференциала, работающего на основе изменяющегося трения механических частей, приводящего к перераспределению крутящего момента между колесами.Дифференциал – устройство, передающее усилие от единственного источника (коробки передач) к двум приводам колес, и при этом обеспечивающее независимость (дифференцирование) вращения этих приводов. В результате колеса одного моста могут вращаться с разными угловыми скоростями при прохождении поворотов, когда внутреннее колесо проходит более короткий путь, чем внешнее. Простейший дифференциал распределяет мощность между колесами равномерно. Соответственно, при пробуксовке одного колеса усилие на втором равно нулю. Более совершенные устройства, подавляющее большинство которых относится к классу самоблокирующихся дифференциалов или дифференциалов повышенного трения оснащены механизмами, обеспечивающими блокировку «вывешенной» полуоси и перераспределение усилия таким образом, чтобы максимум мощности передавалось на колесо, сохраняющее сцепление с дорогой.

Дифференциал Torsen считается оптимальным решением для полноприводных автомобилей, эксплуатируемых в жестких условиях. Торсен – не фамилия изобретателя, а аббревиатура от «Torque Sensing», то есть «чувствительность к крутящему моменту».

История создания дифференциала типа TorsenПринципиальная схема дифференциала этого типа Torsen изобретена в 1958 г. американским инженером Верноном Глизманом. Патентом на производство самоблокирующегося механического дифференциала этого типа владеет фирма Torsen, чье имя стало названием типа самоблокирующегося дифференциала.

Устройство и принцип работы дифференциала типа TorsenЕсли в классическом дифференциале все приводы конические, то в «торсенах» присутствуют червячные шестерни. За счет механического свойства червячной передачи «расклиниваться» при определенном соотношении крутящих моментов проскальзывающее колесо блокируется, и без применения снижающей общую надежность электроники происходит «перебрасывание» до 83% мощности на рабочее колесо. Таким образом, в отличие от классической конструкции, «Торсен» не уравнивает крутящий момент на колесах, а направляет его на «загруженную» полуось.

Поколение дифференциалов TorsenВ первом (T-1) червячными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. Каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Ось сателлита перпендикулярна полуоси. При повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, он, в свою очередь, вращает второй сателлит и другую полуосевую шестерню. Такая последовательность дает возможность колесам автомобиля вращаться с разной скоростью. Но при пробуксовке, когда дифференциал пытается отдать большую часть мощности на одну из полуосей, червячную пару этой полуоси начинает расклинивать, и силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колесах, осуществляют блокировку дифференциала. Torsen типа 1 — самая мощная из конструкций в классе, поскольку работает в самом широком диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1.

Во втором Torsen (T-2) оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в специальных карманах чашки дифференциала. Парные сателлиты имеют косозубое зацепление, которое, расклиниваясь, тоже участвует в процессе блокировки.

В третьем Torsen (T-3) – единственный в серии, имеющий планетарную конструкцию. Используется главным образом как межосевой дифференциал в автомобилях с полным приводом. Оси сателлитов и ведущей шестерни также параллельны, из-за чего весь узел достаточно компактен. Конструкция Т-3 позволяет изначально перераспределить нагрузку между мостами – обычно 40/60. Срабатывание частичной блокировки происходит при отклонении от этой пропорции на 20-30%.

Плюсы и минусы дифференциала типа TorsenСреди основных недостатков дифференциалов повышенного трения, к которым относится Torsen, следует назвать сравнительно низкий КПД и повышенный расход топлива из-за больших потерь на трение, а также высокий износ нагруженных деталей и предрасположенность к заклиниванию. Кроме того, значительное тепловыделение дифференциалов этого типа требует специальных мер по его охлаждению и особых смазочных материалов. К достоинствам «торсенов» стоит отнести плавность и высокую точность работы, а также сравнительно низкий уровень шума. И, конечно же, то, что борьба с дорожными неурядицами не требует от водителя каких-либо особых телодвижений – распределение мощности двигателя между колесами происходит автоматически.

Дифференциалы Torsen, как правило, при правильной эксплуатации не нуждаются в обслуживании. Для их надежной работы достаточно регулярно менять трансмиссионное масло и контролировать его уровень. При появлении признаков износа (чаще всего это характерный шум редуктора) лучше заменить узел целиком, так как «любительская» замена отдельных деталей может спровоцировать выход из строя всей трансмиссии. Также необходимо помнить, что к быстрому износу дифференциала с червячной парой может привести езда при разных характеристиках колес на одной оси — к примеру, использование «нештатного» запасного колеса.

Всем спасибо и С НОВЫМ ГОДОМ!

www.drive2.ru

Принцип работы блокировки (дифференциал повышенного трения) — Лада Приора Седан, 1.6 л., 2011 года на DRIVE2

Здравствуйте подписчики и гости моего бортжурнала.Думаю многим известно, но все-таки необходимо разобрать устройство стандартного дифференциала ВАЗ и его устройство, иначе просто нет смысла)

устройство дифференциала

1 — приводы левый и правый2 — ведомая шестерня ГП3 — ведущая шестерня ГП4 — шестерни приводов

5 — сателлиты

Главная задача дифференциала это передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам, а также распределение этого крутящего момента между ними. Следующая, но от этого не менее важная функция дифференциала обеспечение разной скорости вращения правого и левого колес автомобиля при прохождении поворота, это очень важно по той причине что путь который проходят колеса в повороте не одинаков!Устройство простейшего дифференциала показано на рисунке: вращение от двигателя передается через ведущую шестерню главной пары к ведомой шестерне, которая жестко закреплена на корпусе дифференциала. Затем через установленные в корпусе шестерни-сателлиты вращение передается на полуосевые шестерни которые в свою очередь через приводные валы передают вращение колесам автомобиля.Дифференциал устроен таким образом, что установленные в его корпусе шестерни-сателлиты могут вращаться вокруг своей оси. При движении по прямой вращение от ДВС через ГП передается на корпус дифференциала, он вращаясь передает крутящий момент на колёса через шестерни-сателлиты и полуосевые шестерни, при этом сателлиты в корпусе дифференциала не вращаются вокруг своей оси, так как автомобиль едет по прямой и его колеса проделывают равный путь.

Траектории движения колес автомобиля в повороте.

Если автомобиль отклоняется от прямолинейного движения и начинает поворачивать мы наблюдаем картину которая изображена на рисунке выше. Как мы можем понять колеса движутся с различной скоростью, внутренне колесо движется по более короткому пути, внешнее соответственно проделывает более длинный путь. Чтобы стало возможным проделать разный путь за одинаковое время колёса должны вращаться с разной скоростью, что и обеспечивает дифференциал.В повороте увеличивается сопротивление вращению у внутреннего колеса, внутренняя полуосевая шестерня вращается медленнее наружной, заставляя сателлиты в корпусе дифференциала поворачиваться вокруг своей оси, позволяя колесам вращаться с разной скоростью.Всем автомобилистам известно что дифференциал отлично справляется со своей задачей пока мы ездим по дорогам и не съезжаем в сторону. Если автомобиль движется по дороге с одинаковым сцеплением никаких проблем нет, но стоит нам съехать с асфальта хотя-бы одним колесом например на лед или просто качественную грязь как мы просто не сможем сдвинуться. В этом случае колесо с плохим сцеплением с дорогой начнет бодро и весело вращаться в воздухе раскидывая грязь, второе колесо которое стоит на асфальте при этом и не подумает пошевелиться, думаю многие попадали в подобную ситуацию.Самое что смешное, даже не потребуется остановится, просто если не успеть выскочить из этого участка автомобиль просто остановится и не сможет продолжить движение. Аналогичная ситуация возникает при агрессивном прохождении поворотов, когда одно колесо имеет сцепление с покрытием хуже чем другое и начинает пробуксовывать, в результате часть мощности двигателя тратится на пробуксовку одного из колес, при этом скорость прохождения поворота падает.Чтобы ограничить свободу вращения колес и частично нивелировать вышеописанные недостатки были изобретены дифференциалы повышенного трения. Их также называют в народе блокировкой, самоблокирующимся дифференциалом, блокой, далее по тексту буду именовать как ДПТ.Блокировки бывают двух основных типов Torsen и Quaife. Система Torsen не получила значительного развития для автомобилей ВАЗ, считаю не имеющим необходимости ее рассматривать.Ниже мы рассмотрим дифференциал повышенного трения винтового типа.

Практически самый распространенный тип это винтовой дифференциал повышенного трения.

Устройство дифференциала повышенного трения системы Quaife

1 — сателлит с спиральными зубьями2 — пакет тарельчатых шайб3 — посадочное место сателлита

4 — шестерня полуоси

Полный размер

корпус с гнездами под сателлиты

Основа конструкции дифференциала повышенного трения это сателлиты, они расположены в посадочных местах корпуса дифференциала. Количество сателлитов в разных моделях может быть разным, наиболее часто используются шесть сателлитов. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с полуосевыми шестернями, также сателлиты левой стороны попарно находятся в зацеплении с сателлитами правой стороны.Если условия движения таковы что колеса имеют одинаковое сцепление с покрытием то винтовой дифференциал повышенного трения, работает как обычный заводской дифференциал. В обиходе заводской дифференциал также часто именуют свободным, как-бы обозначая что у него нет ограничения свободы вращения колес относительно друг-друга. При вышеописанном условии движения главная пара вращает корпус дифференциала, сателлиты и полуосевые шестерни при этом неподвижны относительно корпуса дифференциала и друг друга, крутящий момент равномерно распределяется между ведущими колёсами, собственно аналогичная ситуация происходит в заводском дифференциале, момент распределяется равномерно между колесами.Если условия движения таковы что сцепление правого колеса автомобиля с покрытием ухудшается (либо возникает избыток крутящего момента на колесе) и оно начинает пробуксовывать, то сопротивление вращению левого колеса относительно правого увеличивается (для того чтобы его провернуть потребуется больше крутящего момента) и левая полуосевая шестерня начинает вращаться относительно корпуса дифференциала против часовой стрелки (на рисунке это отображено зелеными стрелками), передавая вращение на находящиеся с ней в зацеплении сателлиты левой стороны, которые вращаются по часовой стрелке, а сателлиты правой стороны против часовой и соответственно правая полуосевая шестерня вращается относительно левой по часовой стрелке. В результате этого в зубчатых парах возникают силы, стремящиеся раздвинуть шестерни (направления этих сил показаны красными стрелками). Установленные в гнёздах корпуса дифференциала сателлиты, под воздействием возникающих в зубчатых парах сил прижимаются торцами и вершинами зубьев к стенкам посадочных гнезд в корпусе дифференциала повышенного трения. Думаю сейчас вы начали понимать почему он именно так называется, именно этот трение и есть основоположник его названия как повышенного трения, это трение затрудняет вращение сателлитов, а соответственно и левой полуосевой шестерни относительно корпуса дифференциала чем и достигается эффект частичной блокировки дифференциала, причем именно частичной, данный тип не может обеспечить 100% жесткую блокировку между левым и правым колесом.При этом силы возникающие в зубчатых соединениях и стремящиеся прижать сателлиты к их посадочным местам напрямую зависят от величины крутящего момента, проходящего через дифференциал в данный момент, так и от разницы в сопротивлении вращению между ведущими колёсами, как только крутящий момент, необходимый для пробуксовки одного колеса становится меньше чем момент нужный для пробуксовки другого дифференциал повышенного трения перераспределит момент в сторону колеса которое сложнее пробуксовать.То колесо которое сложнее пробуксовать однозначно имеет более качественное сцепление с дорогой. При этом момент передается автоматически на необходимое колесо, сам процесс передачи происходит плавно, конечно если специально ловить этот момент в грязи как делал это я ощутить можно, но если не сосредотачивать внимание на этом вы этого никогда не почувствуете.Помимо описанного выше дифференциал имеет так называемый коэффициент блокировки, он зависит от профиля зубьев сателлитов, количества сателлитов в дифференциале. Чем больше сателлитов тем он может быть выше, как правило значение находится в пределах 3-5.Коэффициент блокировки — это отношение крутящего момента на колесе с лучшим сцеплением с дорожным покрытием, к моменту на колесе у которого сцепление с дорожным покрытием хуже, чем большее тем больше момента дифференциал может передать на колесо с лучшим сцеплением. Собственно если коэффициент равен двум, это означает что в 2 раза и так далее. При движении в повороте без избыточного крутящего момента, т.е. накатом или с небольшим открытие дроссельной заслонки дифференциал повышенного трения работает как абсолютно обычный, но стоит водителю открыть дроссельную заслонку шире как ему станет сложно входить в поворот, автомобиль будет стремиться ехать прямолинейно! Данный тип дифференциала не имеет в своей конструкции быстро разваливающихся элементов, так что проблем он вам не составит, если требуется вмешательство в КПП очень рекомендую установить данный тип дифференциала.

Есть одна ситуация когда может возникнуть проблема, когда момент, необходимый для вращения буксующего колеса равен нулю. Такое возможно на очень качественном гололеде и при диагональном вывешивании, в таком случае дифференциалу попросту нечего перераспределять и колесо весело буксует и обкидывает толкающего автомобиль грязным снегом и или грязью без снега. При этом человек который вас толкает, из личного опыта почему-то часто это была девушка с которой нас куда-то носило, запоминает это надолго, и в случае если она станет вашей супругой, то вспоминать вам это будут точно)))

Для того чтобы такого не происходило, видимо конструктору слишком часто вспоминали, был изобретен пакет тарельчатых шайб.

Полный размер

тарельчатые шайбы

Создаваемое шайбами усилие прижимает шестерни полуосей к корпусу дифференциала, и не дает им свободно вращаться. Собственно это усилие и есть преднатяг, если преднатяг уйдет полностью, то дифференциал перестанет работать только в условиях диагоналки, она все-таки не типична для легковых автомобилей. Данные шайбы это единственное что действительно может износиться, но они продаются отдельно и проблем восстановить преднатяг особых не составляет, кроме необходимости разобрать КПП.В заключение хочется разобрать плюсы и минусы от установки дифференциала повышенного трения.К плюсам относим:— улучшение проходимости автомобиля, особенно на покрытиях с плохим зацепом— улучшение разгонной динамики при резком старте— при отклонении руля от нулевого положения, он гораздо сильнее стремится в нольК минусам относим:— заметно возросло усилие на руле даже на месте и при прямолинейном движении.— при резком разгоне и попадании передними колесами на разные покрытия, морду немного переставляет— в повороте если давить на педаль газа руль надо держать очень крепко, он норовит вырваться и распрямить траекториюВывод, само собой раз вы видите эту запись в моем БЖ блокировка была установлена, и я ни капли не жалею об этом. К недостаткам быстро привыкаешь, проблем в использовании при езде как обычные, не укушенные тюнингом люди, не возникает, только лишь добавляется повышенная проходимость.

Запись о том что было установлено в КПП тут www.drive2.ru/l/456044438926394625/

Кстати говоря через несколько лет преднатяг еще жив, как я это проверил в этой записи www.drive2.ru/l/452864101543051938/

www.drive2.ru

LSD-дифференциал - что это такое?

Каждый автолюбитель стремится к тому, чтобы узнать о своем автомобиле как можно больше полезной и важной информации. Естественно, если вы не будете знать, что такое дифференциал, то вы все равно сможете водить машину. Но на этом все и закончится – на большее вы будете не способны, а ведь многие автолюбители предпочитают проводить ремонт своего четырехколесного друга самостоятельно. Более того, у водителей имеется свое собственное негласное сообщество, и вы вряд ли сможете попасть в него, если не будете иметь никакого представления о том, как работает ваш автомобиль. Именно для этого вам нужно изучать абсолютно все мелочи, так как они вам в будущем вполне могут пригодиться.

И в данной статье будет в деталях рассмотрен LSD-дифференциал. Что это такое? Как он работает? Какие у него бывают виды? На все эти вопросы вы найдете ответы в процессе прочтения статьи про LSD-дифференциал. Что это такое? Это первый вопрос, на который хотелось бы найти ответ, но не стоит торопиться. В первую очередь вам стоит узнать, что такое дифференциал в принципе, если вы этого не знаете. Если же эта информация вам уже известна, то вы можете просто освежить свои знания, прежде чем приступать к основной части статьи.

Что такое дифференциал?

Итак, основная тема данного материала – LSD-дифференциал: что это такое, как это работает и так далее. Но сначала вам стоит все же узнать о том, что вообще представляет собой дифференциал. Многие автолюбители уже знают определение этого понятия, но если вам оно все еще неизвестно, то данная информация станет очень важной для вашего дальнейшего изучения темы.

Дифференциал в автомобильной терминологии – это механизм, который составляет часть трансмиссии. Он служит для передачи мощности, однако у него есть одна интересная особенность, из-за которой он и получил такое название. Дело в том, что мощность в дифференциале делится в процессе вращения либо на два дифференциально связанных потока, либо же два потока мощности суммируются в один. Стоит обратить внимание на то, что два потока мощности связаны между собой именно дифференциально, то есть в сумме они дают сто процентов мощности, однако при этом у них нет конкретного показателя. Другими словами, они могут давать как 50 на 50 процентов мощности, так и 70 на 30 процентов, и 100 на 0 процентов и, наоборот, 0 на 100 процентов мощности.

Что ж, это базовая информация, касающаяся дифференциала как такового. Однако тема статьи является немного другой, поэтому стоит перейти к рассмотрению соответствующего вопроса. Тема статьи – LSD-дифференциал, что это такое, как действует этот механизм и какие бывают у него виды. Именно об этом и пойдет речь далее.

Самоблокирующийся дифференциал

Дифференциал повышенного трения LSD является самоблокирующимся, и он внушительно отличается от классического варианта. В чем же заключаются отличия? Дело в том, что при появлении большой разницы скоростей вращения полуосей привода колес включается блокировка, позволяющая разрешить проблему максимально быстро и эффективно. Простейший пример – это буксовка передних или задних колес, именно она стала первоочередной причиной появления необходимости в изменениях в классическом дифференциале. Когда какая-либо из осей начинает прокручиваться из-за того, что колеса не могут преодолеть тот или иной участок дороге, самоблокирующийся дифференциал может стать настоящим спасением.

Естественно, для ровного и гладкого дорожного покрытия вам и не нужна такая блокировка – однако это еще одна причина, чтобы вы больше внимания уделяли теории. Ведь существуют дифференциалы с разными типами блокировки, которые подходят как для различных автомобилей, так и для разных дорожных покрытий и условий. Именно поэтому вам и стоит более внимательно изучить, что представляет собой дифференциал повышенного трения LSD.

Аббревиатура

Вы получили общее представление о том, чем является самоблокирующийся дифференциал LSD, однако, если у вас спросят, что означают эти три буквы, которые указываются в названии, – что вы сможете ответить? На самом деле все довольно просто – расшифровывается эта аббревиатура как Limited Slip Differential, что можно переводить по-разному.

Один вариант уже был указан выше - дифференциал повышенного трения, но часто можно встретить еще один – дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением. Оба варианта являются правильными, и, если вы будете использовать какой-либо из них, вас, скорее всего, поймут. Но гораздо проще, естественно, использовать сокращение LSD, так как оно является универсальным, емким и понятным всем.

Однако это все только теоретические данные – пришло время разобраться с тем, как работает LSD-дифференциал, и начать стоит с его сравнения с классическим аналогом.

Сравнение работы дифференциала LSD с классическим

Классический дифференциал также имеет несколько названий, каждое из которых используется довольно широко. Его могут называть стандартным, открытым и даже свободным – и его отличительной чертой является тот факт, что у него имеется допустимая возможность разницы в угловых скоростях выходных валов. Что это значит? Это значит, что каждый из выходных валов может работать как на сто процентов, так и на ноль процентов. А это, в свою очередь, означает, что один из валов может даже остановиться. Это легко можно заметить при буксовке, когда одно колесо работает на полную мощность, а второе вообще не прокручивается.

Как же с этой проблемой справляется LSD-дифференциал? Принцип работы этого механизма крайне прост – у него имеется система автоматической блокировки, которая допускает разницу мощности двух потоков, однако достаточно небольшую, например, 60 процентов на 40 процентов. Однако, когда эта разница превышает допустимые лимиты, происходит блокировка, которая защищает автомобиль от негативных последствий подобного явления. Работа LSD-дифференциала наиболее заметна во внедорожниках, а также в спортивных автомобилях.

Где используется подобное устройство?

Как вы уже поняли, для каждого вида автомобилей существуют свои дифференциалы и способы блокировки разницы мощностей. Если вы ездите на легковом автомобиле по ровной и гладкой асфальтированной дороге или трассе, вам не нужно заботиться об описанной выше проблеме. Как уже было сказано ранее, наиболее применимым такой дифференциал является во внедорожниках и спортивных автомобилях. Если вы ездите на внедорожнике, то, вероятнее всего, вам приходится передвигаться по пересеченной местности, где велика вероятность того, что ваша машина начнет буксовать. И чтобы этого избежать, как вы уже поняли, вам нужна качественная блокировка дифференциала.

LSD-версия идеально для этого подходит, равномерно распределяя потоки мощности и не допуская того, что один вал получает всю мощность, а другой остается неподвижным. Примерно то же самое происходит и в том случае, когда вы ездите на спортивном автомобиле. Однако в данном случае ваша цель не справиться с пересеченной местностью, а одолеть асфальт на старте.

Если вы хотя бы раз видели, как легковая машина стартует на больших оборотах с места, вы точно заметили, что колеса на старте прокручиваются – это происходит как раз из-за слишком высокой разницы в потоках мощности. Самоблокирующийся дифференциал понижает эту разницу до допустимого минимума, тем самым минимизировав и прокрутку колес на старте при больших оборотах. Так что, к примеру, LSD-дифференциал Subaru гоночной модели будет стремиться к тому, чтобы максимально ограничить разницу между потоками мощности, но при этом без ущерба к общим показателям автомобиля.

Принцип работы

Вы уже успели получить общее представление о том, как работает подобный дифференциал, однако стоит остановиться отдельно на этом моменте. Ведь принцип работы – это то, что является самым главным пунктом во всем понимании устройства. Итак, данный механизм изначально работает точно так же, как и классический, – мощность подается по двум каналам, однако при этом существует заводской предел разницы этих двух мощностей, который может быть достигнут в процессе движения.

В итоге, когда случается непредвиденная ситуация и мощность одного потока начинает сильно превышать мощность другого, срабатывает та самая блокировка. В результате происходит перераспределение мощности, а точнее сброс ее до стандартного распределения, то есть 50 на 50 процентов. Нормализация крутящего момента позволяет вам выйти из затруднительной ситуации. И в современных моделях дифференциала блокировка остается активной до тех пор, пока ситуация не придет в норму, то есть пока контакт с дорогой не будет полностью восстановлен.

Виды LSD-дифференциалов

Как уже стало вполне понятно, эти механизмы являются далеко не единственными в мире автомобилей. Однако сами они также подразделяются на виды, которые вам также стоит рассмотреть более детально. Итак, основных видов имеется только два, но зато работают они совершенно по разным принципам. Первый представляет собой конструкцию, которая основывается на чувствительности к разнице скоростей, в то время как вторая – на чувствительности к разнице в передаче крутящего момента. Однако действительно ли так велико отличие, чтобы уделять этому особое внимание? Пришло время об этом узнать.

Разница между LSD-дифференциалами

Итак, если перед вами стоит выбор между двумя механизмами, один из которых активирует блокировку в зависимости от разницы скоростей, а другой – в зависимости от разницы крутящего момента, какой из них вам стоит выбрать?

Стоит знать о том, что первый вид является гораздо более популярным, он используется в большинстве автомобилей, на которых установлен LSD-дифференциал. Поэтому все же стоит делать выбор в пользу него. Причин имеется целых две. Первая заключается в том, что дифференциал работает благодаря конструкции на основании вискомуфты – довольно простого механизма, который производить легко и недорого. Поэтому и цена на такой дифференциал будет более низкая, в то время как механическая блокировка второго типа является более дорогостоящей в производстве и, соответственно, обойдется дороже при покупке.

Вторая же причина заключается в простоте и неприхотливости вискомуфты – вам вообще не придется о ней заботиться, а если с ней что-то и случится, то ремонт будет простой и недорогой. Если же рассматривать второй вид дифференциала, то конструкция там является довольно сложной, имеет большое количество деталей, так что ремонт LSD-дифференциала будет трудным и дорогостоящим.

Дифференциалы, чувствительные к разнице скоростей

Теперь пришло время более внимательно рассмотреть оба эти вида, так как у них также существует свое деление – как видите, этот вопрос оказывается далеко не таким простым, каким мог показаться изначально.

Итак, первый вариант механизмов, основанных на чувствительности к разнице скоростей, - это вязкостный дифференциал. Вам необходимо очень тщательно подбирать масло для LSD-дифференциала такого типа, так как здесь важную роль играет силиконовый гель, который не должен смешиваться с маслом. Для этого также вискомуфта, то есть основной резервуар этого устройства, делается герметичным.

Собственно говоря, именно из-за геля и получается одно из важнейших преимуществ такого типа дифференциалов – они очень плавно работают из-за изменений свойств этого геля. Благодаря ему исчезает ступенчатость, которая является проблемой многих коробок передач. А учитывая тот факт, что сейчас автомобильная промышленность направлена в основном на повышение комфорта водителя и пассажиров, это свойство оказалось очень важным.

Однако не стоит думать, что этот тип дифференциала является идеальным – у него имеются и свои недостатки. Например, работа здесь выполняется за счет давления жидкости, в результате чего теряется часть энергии, и, соответственно, повышается расход топлива. Также не стоит забывать, что такой механизм очень чувствителен к высоким нагрузкам, так что при каждой сильной буксировке его эффективность будет падать. Ну и, конечно же, масло для LSD-дифференциала, о котором речь шла уже выше, должно быть высокого качества, так как вискомуфта имеет повышенную чувствительность к уплотнениям.

Однако существует и еще один вид дифференциалов, чувствительных к разнице скоростей – они работают на основе герторного насоса. Это относительно недавняя технология – точнее, она начала получать развитие вместе с компьютерным прогрессом, так как герторным насосом водитель может управлять самостоятельно в современных автомобилях. Ожидается, что в ближайшее время именно такой тип станет самым популярным – он устанавливается, например, на всех автомобилях Toyota. Но не забывайте о том, что вам теперь нужно тщательно выбирать масло для LSD. Дифференциал Toyota и других марок, которые используют данную технологию, является чувствительным к нему.

Дифференциалы, чувствительные к разнице в передаче крутящего момента

Ну и второй тип, как вы уже знаете, является чувствительным не к разнице скоростей, а к передаче крутящего момента. Естественно, конструкция этого механизма разительно отличается – чаще всего на рынке встречаются механические дифференциалы червячного типа. Принцип их работы заключается в обеспечении автоматической блокировки в том случае, если разница крутящих моментов у корпуса и у приводного вала превышает допустимую норму. В результате если эта разница повышается до недопустимых показателей, то происходит автоматическое перераспределение крутящего момента.

Стоит обратить внимание на то, что блокировка происходит не полная, то есть она зависит именно от того, какова разница между крутящим моментом корпуса и приводного вала. Часто это бывает задний дифференциал LSD – это означает, что он устанавливается не на переднем, а на заднем мосту автомобиля.

Можно встретить два самых популярных подвида этого механизма – торсен и квайф. Первый образовался непосредственно от двух английских слов, torque и sensing, которые переводятся как «крутящий момент» и «чувствительный» соответственно.

Что ж, теперь вы знаете практически все, что необходимо знать о таком механизме, как дифференциал LSD. Toyota, BMW, Mercedes и все ведущие марки автомобилей сейчас практически всегда комплектуются именно такими устройствами, потому что на данный момент они являются наиболее эффективными.

fb.ru

Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения на мою BMW F30. — BMW 3 series, 2.0 л., 2014 года на DRIVE2

Всем привет!

Вот и снова захотелось чего то новенького, а больше захотелось улучшить характеристики своего BMW с правильным приводом. Как вы наверное знаете мой автомобиль оснащён задним приводом, что дарит мне эмоции как зимой так и летом, по сути угла можно дать в любое время года, корма легко уходит в занос, при желании, а дальше азарт и отличная управляемость на каждый день. Отключить DSC полностью — возможно, для этого необходимо около четырёх секунд удерживать данную кнопу включенной и затем можно либо жечь резину, либо ехать в управляемом заносе. Что же это за аббревиатура DSC?! DSC (Dynamic Stability Control) – это система динамического контроля устойчивости, устанавливается на автомобили BMW. Её главное назначение — предотвратить занос и опрокидывание машины, для чего используется торможение или изменяется тяга на отдельных колесах. Ее работа основана на своевременном уменьшении оборотов двигателя и выборочном подтормаживании соответствующих колес для борьбы с недостаточной, нейтральной или избыточной поворачиваемостью (ситуации бывают разные, если что). Для уменьшения оборотов и подтормаживания система стабилизации использует механизмы антипробуксовочной и антиблокировочной системы. Мозг системы стабилизации – датчик поворота руля и акселерометр, отслеживающий реальный угол поворота автомобиля, расхождение показаний от которых служит основным сигналом для вступления системы в работу. Как и любая электроника, система стабилизации работает по определенному алгоритму и, в отличие от человека, неспособна оценить бесконечное множество вероятных ситуаций, поэтому, в целях безопасности, функционирует с перестраховками. Естественно при обычной эксплуатации я езжу либо при полностью включенной DSC, либо одним нажатием на кнопку — DSC снижает давление в тормозной системе, при этом возрастает драйв, BMW виляет хвостом, при резком перестроении легко поехать боком, с светофора к примеру можно стартануть намного быстрее чем с включенной DSC, при повороте в 90 градусов заносишь корму, задние колодки не так быстро изнашиваются=) Знаю, что многие опасаются заднего привода как зимой так и летом, как ни странно, спрашивая у меня: «Ну как?». «Да отлично всё», — отвечаю я. Главное помнить, что это не джип с «понижайкой» и нужно помнить, что ведущая ось одна!

М1 даёт угла

Ну что же, это было плавное вступление, а сейчас перейдём к всем известному выражению – классический задний привод BMW. Мой автомобиль имеет открытый дифференциал, а не как у F80 (новая М3) к примеру уже в базу входят управляемый дифференциал на задней оси, что позволяет в крайних случаях на колесо с наилучшим сцеплением передаваться до 100 % мощности, но у меня не М (F80), у меня F30, у которой даже опционально не возможно установить дифференциал повышенного трения. Как же работает классический задний привод с открытым или ещё можно называть с свободным диффом?! Дифференциал классической конструкции устроен просто. Вращение от ведомого вала коробки передач передается через карданный вал на ведущую коническую шестерню главной передачи, которая находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней главной передачи. Ведомая шестерня является одновременно корпусом дифференциала, в котором перпендикулярно оси ведомой шестерни закреплена ось сателлитов — малых конических шестерен, не знаю почему их так назвали=) Эти самые сателлиты вращаются вместе с корпусом дифференциала относительно оси ведомой шестернёй главной передачи. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с коническими шестернями левой и правой полуосей ведущих колес.

При прямолинейном движении автомобиля сателлиты относительно собственной оси не вращаются. Но каждый, подобно равноплечему рычагу, делит крутящий момент ведомой шестерни главной передачи поровну между шестернями полуосей. Когда автомобиль движется к примеру по змейке, маневрируя, внутреннее колесо вращается медленней, а наружное быстрей — при этом сателлиты вращаются вокруг своей оси, обегая шестерни полуосей. Но принцип деления момента поровну между колесами — сохраняется. Мощность же, подаваемая на колеса, перераспределяется — ведь она равна произведению крутящего момента на угловую скорость колеса (формула такая есть). Если радиус поворота настолько мал, что внутреннее колесо останавливается, тогда внешнее вращается с вдвое большей скоростью, чем при движении автомобиля по прямолинейной траектории. Итак, дифференциал не меняет крутящий момент, но перераспределяет между колесами мощность – это вся суть свободного или открытого диффа. Мощность всегда больше на том колесе, которое вращается быстрее! Постараюсь привести понятный пример. Если колесо попадёт на скользкую поверхность (лёд, снег, грязь…), а второе колесо на этой оси находиться на твёрдой поверхности, то вращается именно то колесо которое скользит, а второе колесо будет стоять на месте. Причина проста. Момент сопротивления вращению буксующего колеса ничтожен, соответственно мал и подводимый к нему крутящий момент. Значит, столь же мал крутящий момент и на противоположном колесе — оно стоит. Всё просто в принципе.

Опять же мой автомобиль в базе имеет открытый дифференциал, но с электронным управлением. Как только «мозг» получает от датчика вращения сигнал о том, что одно колесо оси вращается значительно быстрей второго, свободное колесо притормаживается рабочим тормозом — благодаря свободному дифференциалу мощность передается на колесо, которое не утратило контакта с дорожным покрытием. Казалось бы всё супер, зачем я дальше что то рассказываю и почему название темы совсем другое. А дело вот в чём! Внешнее колесо при повороте проходит более длинную дугу, чем внутреннее. То есть при вращении ведущих колёс с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, а это негативно сказывается на управляемости, также с разрывом перераспределяется крутящий момент и как странно это бы не звучало падает сцепление с дорожным покрытием, но это всё в сравнении с дифференциалом повышенного трения, вот о нём то я и хочу более подробно поговорить=)

Изучая вопрос дифференциалов я уяснил для себя, что их бывает несколько. Заострять внимание на каждом из них не буду, а лишь перечислю какие бывают и остановлюсь на двух диффах интересных мне в данных случае. Итак в мире существуют: дифференциалы с коническими шестернями (ещё его называю симметричным дифференциалом), самоблокирующиеся дифференциалы с полной блокировкой (например такой диф установлен на ВАЗ 21213), самоблокирующиеся многодисковые дифференциалы (ещё называют героторный дифференциал, от английского Gear — шестерня), вискомуфта (получила свое название от латинского viscosus – вязкий, на бывшем авто подобное стояло), самоблокирующий дифференциал «Торсен», всем известный по Ауди с приводом quattro или по русски кватро, который они нахваливают и по сей день=). Кстати не думайте, что торсен изобрели инженеры из Ауди, нет. Дифференциал типа торсен изобретён в 1958 году американцем Верноном Глизманом. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Torsen произошло от английского Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc. Ещё добавлю последний самоблокирующийся дифференциал «Quaife» (по русски «Квайф»).

Это Torsen T1

Привод Torsen

Диффы типа Quaife и типа Torsen хорошо распространены и известны в мире автомобилестроения, на них я и хотел остановиться, потому что они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать», при определённом соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают бОльшую часть крутящего момента (до 80 %) небуксующему колесу. Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность, бОльшая потеря мощности, чем у обычного дифференциала. А вот дифференциал повышенного трения Quaife обладает меньшим КПД из-за потерь на трение, но на скользких покрытиях или при избытке тяги он может полнее реализовать крутящий момент двигателя.

Я остановился на выборе Quaife (quaife.co.uk/).

Компанию RT Quaife Engineering Ltd. основал некий Rodney Quaife в далеком 1965 году. Он разработал 5-ти ступенчатую коробку передач для очень популярных в то время мотоциклов Triumph and Norton / AMC. Производство начинается на заводе в Chalcott, графство Кент. В условиях продолжающийся снижения популярности мотоциклов Rodney Quaife переключается на автомобили, вот с этого момента стало интереснее по моему мнению. Сейчас компания имеет собственный завод, вложила более 1 миллиона фунтов стерлингов в новые металлообрабатывающие станки с ЧПУ (фунт стерлинг на момент 11.02.15 г. стоит 99,75 по отношению к российскому рублю, смеяться или плпкать). В данный момент компанией управляют дети или внуки Rodney Quaife, Michael Quaife (Технический директор), Sharon Quaife-Hobbs (Финансовый директор). Очень удивительный факт, компания Quaife Engineering Ltd. дает пожизненную гарантию на выпускаемую продукцию, что не может быть минусом и как бы намекакет о качестве выпускаемой продукции.

А теперь о самоблокирующимся дифференциале Квайф подробнее, ещё называют терминами из тюна: блока, диф, вобщем кому как нравится=) Сателлиты (как я писал ранее это малые конические шестерни) механизма самоблокирующего диффа расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса, причем крепятся не на осях, а находятся в закрытых с торцов отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый — соответственно с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно. Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня вращается медленнее корпуса и поворачивается входящей с ней в зацепление сателлит. Он передает движение связанному с ним сателлиту из другого ряда, а тот, в свою очередь, — на полуосевую шестерню. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни и сателлиты торцами к корпусу. Последние также прижимаются вершинами зубьев к поверхности отверстий, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку.

Здесь пример того как работает дифференциал повышенного трения.

Устанавливаться будет в редуктор заднего моста.

Фото днища и редуктора моего BMW.

Для себя вижу два минуса от диффа Квайф: 1) Хуже обеспечивает перераспределение крутящего момента в случае, когда одно колесо «вывешено». Зачастую в такой ситуации Quaife работает как обычный свободный дифференциал, передавая усилие на незагруженное колесо, но у меня не джип и штурмовать бездорожье на своей пузотёрке BMW я и не собирался=) 2) Считаю что возможна менее плавная работа – не исключены влияющие на управляемость одномоментные ударные нагрузки при передвижении, но возможно я ошибаюсь, посмотрим!

Рекомендации по эксплуатации аналогичны таковым для любых механических дифференциалов. Следить за уровнем смазки и беспокоиться, когда «загудит» (на мой век точно хватит). Правда, большинство «квайфов» не только ремонтопригодны, но и штатно разборные. Кстати, устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев можно менять коэффициент блокировки, находящийся в прямой зависимости от угла наклона зубьев сателлитов и полуосевых шестерен. Таким образом, рабочие характеристики узла можно корректировать в зависимости от особенностей конкретного автомобиля и условий его применения, но заморачиваться этим я не буду. Ведь дифференциал Квайф рассчитан инженерами точно под мою модель автомобиля.

Диф Quaife красивее чем NBT

Ну а теперь вероятно у вас возникли вопросы – зачем… В процессе написания данного текста, я как можно лучше пытался разъяснить и ответить на этот вопрос, но тем не менее я объясню по порядку или просто перечислю плюсы. Самоблокирующийся дифференциал позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышает проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием, улучшает динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, нагрузки на полуоси (привода) не такие критичные, как у 100% блокировки, что исключает их поломку – например в конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жёстко связывая колёса ведущей оси — это вроде как допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также к плюсам отнесу отличную управляемость, увеличение скорости прохождения поворотов, значительно легче вывести автомобиль из заноса и валить боком в управляемом заносе.

Page 2

Всем привет!

Вот и снова захотелось чего то новенького, а больше захотелось улучшить характеристики своего BMW с правильным приводом. Как вы наверное знаете мой автомобиль оснащён задним приводом, что дарит мне эмоции как зимой так и летом, по сути угла можно дать в любое время года, корма легко уходит в занос, при желании, а дальше азарт и отличная управляемость на каждый день. Отключить DSC полностью — возможно, для этого необходимо около четырёх секунд удерживать данную кнопу включенной и затем можно либо жечь резину, либо ехать в управляемом заносе. Что же это за аббревиатура DSC?! DSC (Dynamic Stability Control) – это система динамического контроля устойчивости, устанавливается на автомобили BMW. Её главное назначение — предотвратить занос и опрокидывание машины, для чего используется торможение или изменяется тяга на отдельных колесах. Ее работа основана на своевременном уменьшении оборотов двигателя и выборочном подтормаживании соответствующих колес для борьбы с недостаточной, нейтральной или избыточной поворачиваемостью (ситуации бывают разные, если что). Для уменьшения оборотов и подтормаживания система стабилизации использует механизмы антипробуксовочной и антиблокировочной системы. Мозг системы стабилизации – датчик поворота руля и акселерометр, отслеживающий реальный угол поворота автомобиля, расхождение показаний от которых служит основным сигналом для вступления системы в работу. Как и любая электроника, система стабилизации работает по определенному алгоритму и, в отличие от человека, неспособна оценить бесконечное множество вероятных ситуаций, поэтому, в целях безопасности, функционирует с перестраховками. Естественно при обычной эксплуатации я езжу либо при полностью включенной DSC, либо одним нажатием на кнопку — DSC снижает давление в тормозной системе, при этом возрастает драйв, BMW виляет хвостом, при резком перестроении легко поехать боком, с светофора к примеру можно стартануть намного быстрее чем с включенной DSC, при повороте в 90 градусов заносишь корму, задние колодки не так быстро изнашиваются=) Знаю, что многие опасаются заднего привода как зимой так и летом, как ни странно, спрашивая у меня: «Ну как?». «Да отлично всё», — отвечаю я. Главное помнить, что это не джип с «понижайкой» и нужно помнить, что ведущая ось одна!

М1 даёт угла

Ну что же, это было плавное вступление, а сейчас перейдём к всем известному выражению – классический задний привод BMW. Мой автомобиль имеет открытый дифференциал, а не как у F80 (новая М3) к примеру уже в базу входят управляемый дифференциал на задней оси, что позволяет в крайних случаях на колесо с наилучшим сцеплением передаваться до 100 % мощности, но у меня не М (F80), у меня F30, у которой даже опционально не возможно установить дифференциал повышенного трения. Как же работает классический задний привод с открытым или ещё можно называть с свободным диффом?! Дифференциал классической конструкции устроен просто. Вращение от ведомого вала коробки передач передается через карданный вал на ведущую коническую шестерню главной передачи, которая находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней главной передачи. Ведомая шестерня является одновременно корпусом дифференциала, в котором перпендикулярно оси ведомой шестерни закреплена ось сателлитов — малых конических шестерен, не знаю почему их так назвали=) Эти самые сателлиты вращаются вместе с корпусом дифференциала относительно оси ведомой шестернёй главной передачи. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с коническими шестернями левой и правой полуосей ведущих колес.

При прямолинейном движении автомобиля сателлиты относительно собственной оси не вращаются. Но каждый, подобно равноплечему рычагу, делит крутящий момент ведомой шестерни главной передачи поровну между шестернями полуосей. Когда автомобиль движется к примеру по змейке, маневрируя, внутреннее колесо вращается медленней, а наружное быстрей — при этом сателлиты вращаются вокруг своей оси, обегая шестерни полуосей. Но принцип деления момента поровну между колесами — сохраняется. Мощность же, подаваемая на колеса, перераспределяется — ведь она равна произведению крутящего момента на угловую скорость колеса (формула такая есть). Если радиус поворота настолько мал, что внутреннее колесо останавливается, тогда внешнее вращается с вдвое большей скоростью, чем при движении автомобиля по прямолинейной траектории. Итак, дифференциал не меняет крутящий момент, но перераспределяет между колесами мощность – это вся суть свободного или открытого диффа. Мощность всегда больше на том колесе, которое вращается быстрее! Постараюсь привести понятный пример. Если колесо попадёт на скользкую поверхность (лёд, снег, грязь…), а второе колесо на этой оси находиться на твёрдой поверхности, то вращается именно то колесо которое скользит, а второе колесо будет стоять на месте. Причина проста. Момент сопротивления вращению буксующего колеса ничтожен, соответственно мал и подводимый к нему крутящий момент. Значит, столь же мал крутящий момент и на противоположном колесе — оно стоит. Всё просто в принципе.

Опять же мой автомобиль в базе имеет открытый дифференциал, но с электронным управлением. Как только «мозг» получает от датчика вращения сигнал о том, что одно колесо оси вращается значительно быстрей второго, свободное колесо притормаживается рабочим тормозом — благодаря свободному дифференциалу мощность передается на колесо, которое не утратило контакта с дорожным покрытием. Казалось бы всё супер, зачем я дальше что то рассказываю и почему название темы совсем другое. А дело вот в чём! Внешнее колесо при повороте проходит более длинную дугу, чем внутреннее. То есть при вращении ведущих колёс с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, а это негативно сказывается на управляемости, также с разрывом перераспределяется крутящий момент и как странно это бы не звучало падает сцепление с дорожным покрытием, но это всё в сравнении с дифференциалом повышенного трения, вот о нём то я и хочу более подробно поговорить=)

Изучая вопрос дифференциалов я уяснил для себя, что их бывает несколько. Заострять внимание на каждом из них не буду, а лишь перечислю какие бывают и остановлюсь на двух диффах интересных мне в данных случае. Итак в мире существуют: дифференциалы с коническими шестернями (ещё его называю симметричным дифференциалом), самоблокирующиеся дифференциалы с полной блокировкой (например такой диф установлен на ВАЗ 21213), самоблокирующиеся многодисковые дифференциалы (ещё называют героторный дифференциал, от английского Gear — шестерня), вискомуфта (получила свое название от латинского viscosus – вязкий, на бывшем авто подобное стояло), самоблокирующий дифференциал «Торсен», всем известный по Ауди с приводом quattro или по русски кватро, который они нахваливают и по сей день=). Кстати не думайте, что торсен изобрели инженеры из Ауди, нет. Дифференциал типа торсен изобретён в 1958 году американцем Верноном Глизманом. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Torsen произошло от английского Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc. Ещё добавлю последний самоблокирующийся дифференциал «Quaife» (по русски «Квайф»).

Это Torsen T1

Привод Torsen

Диффы типа Quaife и типа Torsen хорошо распространены и известны в мире автомобилестроения, на них я и хотел остановиться, потому что они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать», при определённом соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают бОльшую часть крутящего момента (до 80 %) небуксующему колесу. Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность, бОльшая потеря мощности, чем у обычного дифференциала. А вот дифференциал повышенного трения Quaife обладает меньшим КПД из-за потерь на трение, но на скользких покрытиях или при избытке тяги он может полнее реализовать крутящий момент двигателя.

Я остановился на выборе Quaife (quaife.co.uk/).

Компанию RT Quaife Engineering Ltd. основал некий Rodney Quaife в далеком 1965 году. Он разработал 5-ти ступенчатую коробку передач для очень популярных в то время мотоциклов Triumph and Norton / AMC. Производство начинается на заводе в Chalcott, графство Кент. В условиях продолжающийся снижения популярности мотоциклов Rodney Quaife переключается на автомобили, вот с этого момента стало интереснее по моему мнению. Сейчас компания имеет собственный завод, вложила более 1 миллиона фунтов стерлингов в новые металлообрабатывающие станки с ЧПУ (фунт стерлинг на момент 11.02.15 г. стоит 99,75 по отношению к российскому рублю, смеяться или плпкать). В данный момент компанией управляют дети или внуки Rodney Quaife, Michael Quaife (Технический директор), Sharon Quaife-Hobbs (Финансовый директор). Очень удивительный факт, компания Quaife Engineering Ltd. дает пожизненную гарантию на выпускаемую продукцию, что не может быть минусом и как бы намекакет о качестве выпускаемой продукции.

А теперь о самоблокирующимся дифференциале Квайф подробнее, ещё называют терминами из тюна: блока, диф, вобщем кому как нравится=) Сателлиты (как я писал ранее это малые конические шестерни) механизма самоблокирующего диффа расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса, причем крепятся не на осях, а находятся в закрытых с торцов отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый — соответственно с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно. Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня вращается медленнее корпуса и поворачивается входящей с ней в зацепление сателлит. Он передает движение связанному с ним сателлиту из другого ряда, а тот, в свою очередь, — на полуосевую шестерню. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни и сателлиты торцами к корпусу. Последние также прижимаются вершинами зубьев к поверхности отверстий, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку.

Здесь пример того как работает дифференциал повышенного трения.

Устанавливаться будет в редуктор заднего моста.

Фото днища и редуктора моего BMW.

Для себя вижу два минуса от диффа Квайф: 1) Хуже обеспечивает перераспределение крутящего момента в случае, когда одно колесо «вывешено». Зачастую в такой ситуации Quaife работает как обычный свободный дифференциал, передавая усилие на незагруженное колесо, но у меня не джип и штурмовать бездорожье на своей пузотёрке BMW я и не собирался=) 2) Считаю что возможна менее плавная работа – не исключены влияющие на управляемость одномоментные ударные нагрузки при передвижении, но возможно я ошибаюсь, посмотрим!

Рекомендации по эксплуатации аналогичны таковым для любых механических дифференциалов. Следить за уровнем смазки и беспокоиться, когда «загудит» (на мой век точно хватит). Правда, большинство «квайфов» не только ремонтопригодны, но и штатно разборные. Кстати, устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев можно менять коэффициент блокировки, находящийся в прямой зависимости от угла наклона зубьев сателлитов и полуосевых шестерен. Таким образом, рабочие характеристики узла можно корректировать в зависимости от особенностей конкретного автомобиля и условий его применения, но заморачиваться этим я не буду. Ведь дифференциал Квайф рассчитан инженерами точно под мою модель автомобиля.

Диф Quaife красивее чем NBT

Ну а теперь вероятно у вас возникли вопросы – зачем… В процессе написания данного текста, я как можно лучше пытался разъяснить и ответить на этот вопрос, но тем не менее я объясню по порядку или просто перечислю плюсы. Самоблокирующийся дифференциал позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышает проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием, улучшает динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, нагрузки на полуоси (привода) не такие критичные, как у 100% блокировки, что исключает их поломку – например в конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жёстко связывая колёса ведущей оси — это вроде как допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также к плюсам отнесу отличную управляемость, увеличение скорости прохождения поворотов, значительно легче вывести автомобиль из заноса и валить боком в управляемом заносе.

www.drive2.ru


Смотрите также