Дифференциал повышенного трения задней оси: Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) для Лада 4х4 и Шевроле Нива (задний редуктор), классика ВАЗ.

Содержание

Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) для Лада 4х4 и Шевроле Нива (задний редуктор), классика ВАЗ.

Межколесные, самоблокирующиеся дифференциалы винтового (червячного) типа, 8-ми сателлитный (патент РФ №55063 от 27.07.2006г.).

 


Межколесный дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) — 22 шлица, задний редуктор.

(Передний редуктор 2121 НИВА автомобилей до 2002-2003 года выпуска.


Устанавливается в задний редуктор автомобилей ВАЗ классической компоновки всех годов выпуска  и автомобиля ВАЗ 2121 Нива и начиная с 1977 года до настоящего времени.

Модели автомобилей: ВАЗ 2101-2107 (задний привод), ВАЗ 2121 НИВА, Лада 4х4,

Лада Урбан, ВАЗ 2329 пикап, Лада 4х4 Пикап, ВИС 2346, ВИС 2946, ИЖ 27175 (пикап на базе 2104), Лада 4х4 Медицинский,  ВИС БРОНТО 4х4, ВИС РЫСЬ4х4. 


Устанавливается в задний редуктор всех комплектаций автомобиля Шевроле НИВА, начиная с начала производства, 2003 год, до настоящего времени.


Устанавливается в передний редуктор модели 2121, 22 шлица, автомобилей ВАЗ 2121 НИВА с 1977 года до 2002-03 года. (Примечание: В 2002-03 годах серийный дифференциал с количеством шлицев 22 шт, заменен на дифференциал модели 2123 с количеством шлицев 24 шт.)


Самоблокирующийся дифференциал ВАЛ-РЕЙСИНГ, устанавливаются взамен серийного дифференциала по существующим технологиям заводов изготовителей автомобилей и по заводским регулировкам, без доработки внутренних поверхностей редукторов. 


 


   

Степень блокирования «ЛЕГКАЯ»

подробно по ссылке: ВЫБОР ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Все блокировки собираются только с одним значением начального момента трения до 5 кг.

подробно по ссылке: Муфта комфорта самоблока ВАЛ-РЕЙСИНГ.

Допускается снижение начального момента трения в дифференциале на автомобиле после прикатки и заправки масла


Обозначение на упаковке — ВАЗ 2101-07-Лада 4х4-Шевроле Нива-22 шлица-ВИНТОВОЙ-ЛЕГКАЯ.

Серийный номер в коде на корпусе дифференциала

начинается с буквы и цифры — «A1».

Ссылка на маркировку изделий ВАЛ-РЕЙСИГ.:Маркировка самоблокирующихся дифференциалов производства ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Рекомендован при ежедневной эксплуатации в большей степени заднеприводного автомобиля. Улучшает проходимость и устойчивость заднеприводного автомобиля, особенно в зимних условиях. Улучшает старт с места и подъем в гору. Работая в автоматическом режиме, позволяет максимально исключить возможность пробуксовки колес оси с дифференциалом Мягок при включении. Минимизирует риск поломки сопряженных деталей.


Устанавливается в задний редуктор серийных автомобилей Лада 4х4 Рысь и ЛАДА 4х4 Бронто, снегоболотоходов «Петрович» и «Странник».

 


Рекомендован для подготовки и технического тюнинга автомобилей:

— наиболее подходят для установки в задний редуктор автомобилей ВАЗ -2101-2107 заднеприводной компоновки.

— для «гражданского» применения в любых целях в городе и на легком бездорожье;

— для автотуризма и путешествий на автомобилях,

!При гражданской эксплуатации не рекомендуется эксплуатация автомобиля с задним приводом (ВАЗ 2101-07) в зимних условиях без специальной «зимней» резины.


 

ВАЖНОЕ!

Дифференциалы повышенного трения не работают при 100% диагональном вывешивании автомобиля, в связи с тем, что свободно вращающиеся колесо имеет нулевой (незначительный) коэффициент сцепления с поверхностью и соответственно нулевую силу тяги. Если у Вас часты случаи попадания в диагональное вывешивание, особенно с остановкой, при трогании с места, когда автомобиль находиться в вывешенном состоянии рекомендуется комплектовать полноприводные автомобили по схеме один самоблок + раздатка с понижением, или  2-мя самоблокирующимися дифференциалами. На автомобиле Лада 4х4 и Шевроле Нива и классических автомобилях ВАЗ, при остановке автомобиля в ситуации диагонального вывешивания или зависании одного колеса автомобиля с приводом на заднюю ось, дополнительный момент на задних колесах, можно создать при трогании со слегка включенным ручным тормозом.

 


ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Касается автомобилей Лада 4х4 и автомобилей на их базе.

При блокировании межосевого дифференциала, происходит значительное увеличение нагрузки на все узлы трансмиссии автомобиля.

При эксплуатации автомобиля с межколесным дифференциалом повышенного трения, не рекомендуется движение автомобиля с заблокированным межосевым  дифференциалом в раздаточной коробке, по хорошим дорогам (асфальтовое покрытие,  твердые грунтовые дороги и т.п.). Это сокращает срок службы механизмов силовой передачи. 

Возможно появление посторонних звуков в трансмиссии автомобиля, что не является неисправностью и не относится к гарантийным обязательствам.


Дифференциалы повышенного трения увеличивают нагрузку на сопряженные детали трансмиссии (подшипники, полуоси и т.п.)

В случае установки на автомобиль с пробегом, рекомендуется при замене базового дифференциала на самоблокирующий, установить новые подшипники дифференциала.


При эксплуатации автомобиля на среднем и жестком бездорожье, установке пониженных пар главной передачи в редукторы и раздаточную коробку,  рекомендуется для повышения надежности заднего моста и автомобиля в целом, установка усиленных полуосей и проведение работ по усилению кожуха («чулка») заднего моста.

 


Применяемое масло:

При эксплуатации автомобиля с самоблокирующимся дифференциалом  «VAL-racing»:

 — параметры и характеристики масел рекомендуется использовать из руководства по эксплуатации автомобиля, в который устанавливается самоблокирующийся дифференциал «VAL-racing», обязательно с учетом температурных характеристик региона, где будет эксплуатироваться самоблокирующийся дифференциал.

Подробнее о масле для самоблокирующихся дифференциалов по ссылке:

О масле для самоблокирующихся дифференциалов ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Конструкция дифференциал ВАЛ-РЕЙСИНГ винтового типа.

 

Самоблокирующийся дифференциал ВАЛ-РЕЙСИНГ. Конструкция.

1.Корпус дифференциала. 2.Крышка дифференциала, 3. Шестерня полуоси корпуса 4.Шестерня полуоси крышки. 5.Сателлит  длинный. 6.Сателлит короткий. 7 Обойма. 8.9. Шлицевое кольцо. 10.Тарельчатые пружины. 11.Крепежный винт.

Ведомая шестерня дифференциала в комплекте не поставляется (серийная деталь, показана условно).


Крепежный болт ведомой шестерни (номер детали ВАЛ-РЕЙСИНГ №2101-1005127VR), специальный, доработка ВАЛ-РЕЙСИНГ — поставляются в комплекте — 8 штук.

Номер серийного болта (не доработанный): Болт крепления маховика 2108 (№21080-1005127-00).

(Болты имеют увеличенную длину резьбовой части и заниженную головку. Применение доработанных болтов необходимо в связи с увеличенной толщины базовой, посадочной, торцевой поверхности блокировки для ведомой шестерни. Увеличение толщины необходимо для повышения надежности конструкции блокировки, в связи с увеличением нагрузок на дифференциал при эксплуатации автомобиля.)  


 

 

Самоблокирующийся дифференциал (LSD)

Самоблокирующийся дифференциал — тип дифференциала с блокировкой, срабатывающей в случае появления большой разницы в скорости вращения полуосей привода колес. Существует несколько конструкций блокировок для разных дорожных покрытий и типов автомобилей.

Трансмиссия

Английскую аббревиатуру LSD (limited slip differential) на русский язык можно перевести как дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением. Стандартный (открытый, свободный) дифференциал допускает наличие разницы в угловых скоростях выходных валов, вплоть до полной остановки одного из них. Это можно наблюдать на застрявшей в грязи машине, когда одно колесо прокручивается, а другое стоит на месте. В конструкции дифференциала LSD предусмотрена блокировка, допускающая небольшую разницу в скорости вращения валов, но срабатывающая в случае большой диспропорции между ними. В автомобилях такие дифференциалы с блокировкой используются в двух основных случаях: если это внедорожник, или если это — спортивный автомобиль с двигателем, обеспечивающим чрезмерный крутящий момент. В первом случае блокировка срабатывает, чтобы автомобиль не застревал, а во втором — для обеспечения эффективного старта с места, чтобы колеса не проскальзывали на асфальте.

Принцип работы дифференциала LSD

Блокировка, вне зависимости от конструкции, срабатывает, когда разницы в угловых скоростях колёс превышает определенный, заранее установленный предел. После срабатывания блокировки крутящий момент передаётся на оба колеса в равной пропорции. Это продолжается либо до восстановления контакта с дорогой обоими колесами, либо до полной потери сцепления с поверхностью.

Популярные виды LSD-дифференциалов

В конуструкции блокировок, использующихся в ведущих мостах легковых автомобилях, преобладают два основных типа. Конструкция первого типа основана на чувствительности к разнице скоростей. Второй тип конструкции — механизм, чувствительный к появлению разницы в передаче крутящего момента. В современных автомобилей чаще встречаются блокировки первого типа становятся всё более популярными. Причина в том, что к первому типу относятся блокировки на основе вискомуфты, то есть простые в производстве и неприхотливые в обслуживании. Относящиеся ко второму типу механические блокировки дороже и раньше выходят из строя за счет применения большого количества деталей.

Дифференциалы LSD, чувствительные к разнице скоростей

Вязкостные дифференциалы

Распространенный тип дифференциала повышенного трения, основанный на действии вискомуфты. Помимо надежности заслужили популярность плавностью работы — их действие основано на изменениях в свойствах специального геля, меняющихся бесступенчато. Поскольку основная тенденция в развитии современных автомобилей — стремление любыми способами повысить комфорт для водителя, это свойство оказалось ценным. Однако у вязкостных дифференциалов есть и свои недостатки. Как и в любом узле, в котором передача усилия производится за счет давления жидкости, при их работе теряется часть энергии, что приводит к повышению расхода топлива. Во-вторых, они крайне чувствительны к повышенным нагрузкам — перегрев отрицательно действует на гель, лишая его рабочих свойств. Иными словами, побуксовав в снегу в течение продолжительного времени, можно быть уверенным, что работа блокировки ухудшилась и в следующий раз будет уже менее эффективной. Механические блокировки, например, работают одинаково вплоть до поломки. В общем случае вязкостный дифференциал требует замены при пробеге 100 тысяч километров.

Как и любой другой резервуар с жидкостью, вискомуфта чувствительна к состоянию уплотнений. Поэтому внутреннюю часть дифференциала делают полностью герметичной, чтобы силиконовый гель не смешивался с трансмиссионным маслом, смазывающим шестерни. В случае разгерметизации вискомуфту извлекают и заменяют новой.

Дифференциалы на основе героторного насоса

В дифференциалах этого типа с внутренней стороны установлен вращающийся героторный насос, а на вращающемся приводном валу укреплено зубчатое колесо, которое находится внутри насоса. При возникновении разницы в в скорости вращения корпуса героторного насоса и зубчатого колеса, происходит сжатие жидкости внутри насоса. Находящаяся под давлением жидкость передает крутящий момент на «отстающее» колесо, которое в данный момент стремится остановиться, так как имеет сцепление с дорогой. Эти системы стремительно набирают популярность по мере увеличения степени компьютерного управления узлами автомобиля (системы EBD и тому подобные), так как, в отличие от вискомуфты, работой героторного насоса можно управлять.

Дифференциалы LSD, чувствительные к разнице в передаче крутящего момента

К этому типу относятся механически дифференциалы червячного типа, обеспечивающие автоматическую блокировку при возникновении разности крутящих моментов между корпусом и приводным валом. Если одно из колес проскальзывает, крутящий момент, падает, червячный дифференциал перераспределяет крутящий момент на свободное колесо. При этом колесо блокируется не полностью, и степень блокировки зависит от степени падения крутящего момента. Самоблокирующиеся дифференциалы типа «Торсен»

Слово Torsen в наше время — торговая марка, а образовалось оно при сложении двух слов «torque» — «крутящий момент» и «sensing» — «чувствительный». Под маркой Torsen выпускаются конструкции двух типов. Самоблокирующиеся дифференциалы типа «Квайф»

Сателлиты дифференциала типа Quaife (их обычно 10) не крепятся на осях, как у аналогов, а находятся в закрытых нишах корпуса. Все они параллельны полуосям, однако в отличие от  Torsen Т-2, где каждый сателлит постоянно контактирует с обеими полуосевыми шестернями, в Quaife правый ряд сателлитов находится в контакте с правой полуосевой шестерней, левый – с левой.

LSD дифференциал — что это, для чего нужен и как работает — TopWay.su

LSD дифференциал — что это, как работает и какую помощь может оказать на бездорожье? Дифференциал повышенного трения LSD работает также, как и аналогичные автоматические неполные блокировки. Он срабатывает в тех случаях, когда колеса на одной оси начинают крутиться со слишком разной по отношению друг к другу скоростью. Чаще всего LSD дифференциал ставят на внедорожники и спортивные автомобили, но считать его 100% блокировкой от застревания в грязи или диагонального вывешивания ошибочно.

LSD дифференциал — что это такое

Как уже было сказано выше, дифференциал повышенного трения LSD не обеспечивает полной блокировки, допуская определенную разницу между скоростями вращения валов. Он срабатывает лишь в том случае, когда разница ощутима. Выше уже было сказано, что LSD часто ставят в различные автомобили: как в спортивные, так и во внедорожники
В пример можно привести LSD дифференциал Toyota — в определенный момент блокировка срабатывает и крутящий момент обеих валов сравнивается, становится одинаковым. Равные пропорции всё равно дают возможность завязшему колесу прокручиваться, но то колесо, которое имеет хорошее сцепление, тоже начинает крутиться и джип выезжает с засады на нормальное место (во многих, но далеко не во всех случаях).

Как работает LSD дифференциал и какие типы бывают
Классический — дифференциал чувствителен к разнице скоростей между валами, блокируя при определенном моменте. Это классическая блокировка, аналогичная вискомуфте. Применяется всё чаще, особенно во внедорожниках, так как лёгок в обслуживании и крайне прост по своей конструкции и принципу действия;

Традиционный — дифференциал срабатывает при разнице между передачей крутящего момента. Его уже почти никуда не устанавливают, встречается только на старых авто и то, чаще в нерабочем или полумертвом состоянии. Дифференциал LSD такого типа можно отнести к червячному типу, он блокирует автоматом при определенной разнице между КМ самого дифференциала и, непосредственно приводного вала.

Классический задний дифференциал LSD очень популярен, но на многих старых машинах доведен до ужасного состояния. В новые его тоже периодически устанавливают, но, как уже говорилось выше, его эффективность в серьезной грязи не очень высока. Многое зависит от прокладки между сиденьем и рулем, поэтому в умелых руках автомобиль лишь с такой блокировкой тоже способен на небольшие подвиги, но заменить 100% блокировку он не способен.

Также начинающие джиперы часто интересуются, как определить LSD дифференциал — делается это очень просто: задняя сторона машины домкратиться так, чтобы колеса отрывались от земли. Передняя часть авто при этом стоит на земле (не забывайте ставить под колеса противооткаты и держать авто на передаче в момент подъема). Колесо, которое оказывается в воздухе, можно попробовать покрутить. Если второе колесо крутится в ту же сторону, то у вас установлен LSD. Если второе колесо начинает крутиться в другую сторону, то в мосту или ничего нет, или дифференциал с блокировкой сломан и не функционирует. Также определить наличие или отсутствие LSD в мосту можно по наклейкам на самом узле или на арке водительской двери, но как показывает практика, чаще всего на старых авто такие наклейки не сохраняются.

Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением

Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (также: дифференциал ограниченного проскальзывания (LSD), дифференциал повышенного трения, самоблокирующийся дифференциал) — это дифференциал, механика работы которого за счёт конструктивно заложенного повышенного внутреннего сопротивления между некоторыми вращающимися деталями позволяет такому дифференциалу без каких-либо управляющих воздействий извне выравнивать самостоятельно угловые скорости ведущего и ведомых звеньев вплоть до полной их взаимной блокировки и превращения всего дифференциала в прямую передачу.

Следует иметь в виду, что в англоязычной литературе данные дифференциалы обозначаются как «LSD (Limited-Slip Differential)», т.е. дифференциал ограниченного проскальзывания, и данный термин не определяет физического принципа работы устройства, наличия управления им и т.д. Имеет значение лишь сама функция блокировки неконтролируемой разницы в угловых скоростях приводов («проскальзывания»). «Ограниченность проскальзывания» подразумевает некий заданный предел разницы угловых скоростей, при превышении которого начинает срабатывать блокировка.

Содержание

Преимущества

Основное преимущество дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением (далее — ДПВС) можно увидеть, рассмотрев случай с обычным (или «открытым») дифференциалом, у которого одно колесо вообще не имеет контакта с дорогой. В этом случае второе колесо, контактирующее с дорогой, будет оставаться неподвижным, и первое, не контактирующее с дорогой колесо, будет вращаться свободно — передаваемый крутящий момент будет равным на обоих колёсах, но не будет превышать порогового значения момента, необходимого для движения транспортного средства, и поэтому транспортное средство будет оставаться неподвижным. В обычных автомобилях, движущихся по асфальтовым дорогам, такая ситуация маловероятна, и поэтому для таких автомобилей обычный дифференциал вполне подойдёт. При вождении в более сложных условиях, например, при движении в грязи или по бездорожью, подобные ситуации случаются, и наличие дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением позволяет не останавливать движение. За счёт ограничения разницы в угловых скоростях колёс полезный момент передаётся до тех пор, пока хотя бы одно из колёс имеет сцепление с дорогой.

Коэффициент блокировки

Коэффициент блокировки есть важнейшее оценочное свойство любого ДПВС. В информационных материалах о ДПВС этот коэффициент может выражаться двояко и несколько отличаться по смыслу толкования, хотя в обоих случаях подразумевать одно и то же, только с разных точек зрения.

В иностранной технической литературе КБ обычно выражается посредством процентного значения в десятках процентов в диапазоне от 20 % и выше. Цифра обозначает покрываемую конкретным ДПВС ширину диапазона относительного распределения крутящего момента между колёсами/осями от заложенного в дифференциала статического (с поправкой на его возможную несимметричность) до максимального уровня в 100/0, в пределах которого ДПВС может обеспечить взаимную блокировку. Данное определение подпадает под англоязычный термин Locking Effect («блокировочный эффект»). В русскоязычной технической литературе КБ выражается через число от 2 и выше (обычно, без десятичных дробей), обозначающее максимально возможную разницу в крутящих моментах (разницу в силе тяги) на колёсах/осях, в пределах которой данный ДПВС может обеспечить их взаимную блокировку. Данное определение КБ соответствует английскому термину Torque Bias («сдвиг момента»).

Показано соотношение между КБ в числовом и процентном значениях

Хотя оба понятия КБ предполагают под собой разные формулы подсчёта, абсолютно любой ДПВС может быть корректно оценён любым из них. При этом, каждое из двух значений КБ можно соотнести с общим оценочным показателем, а между обеими значениями всегда имеется взаимооднозначное соответствие. Так, например, значение КБ=50 % и КБ=3 означает в обоих случаях одно и то же: что ДПВС с указанными КБ допускает перераспределение крутящего момента между колёсами/осями в соотношении не более чем 75/25, что с одной стороны даёт 50 % полного диапазона возможного перераспределения эффективно используемого крутящего момента (75-25=50), а с другой стороны даёт 3-х кратную разницы в возможной силе тяги (75/25=3). Числовое (не процентное) значение КБ, возможно, здесь более интуитивно понятно, тем более, что помимо своего основного смысла, оно предполагает аналогичную разницу в допустимой силе сцепления колёс/осей с поверхностью, что в том же случае КБ=3 означает, что максимально эффективное использование мощности двигателя на этом ДПВС возможно только если сила сцепления каждого колеса с поверхностью дороги будет отличаться не более чем в три раза.

Простой (свободный) дифференциал не позволяет получить какую-либо разницу в эффективно-используемых крутящих моментах на ведомых звеньях, здесь разница между силой тяги обоих колёс/осей практически нулевая на любых режимах, КБ такого дифференциала равен 0 % или 1. Прямая передача или заблокированный дифференциал позволяют весь эффективно используемый крутящий момент реализовать на любом ведомом звене, здесь любое колесо/ось могут обеспечить всю тягу при нулевой уровне тяге на другом колесе/оси, а КБ в данном случае равен 100 % или бесконечности.

ДПВС может иметь два верхних значения КБ — по одному для каждой ветви мощности. Такое возможно в случаях несимметричного дифференциала, когда КБ получает поправку на несимметричность — то есть, верхние значения КБ для каждой из сторон отличаются друг от друга на разницу в соотношении раскладываемых крутящих моментов (например, в несимметричном заднем кулачковом межколёсном ДПВС грузового автомобиля ГАЗ-66, раскладывающим крутящий момент по колёсам в соотношении ?(60/40), значения КБ для правого и левого колёс равны, соответственно, 3.1 и 2.1). И такое возможно в симметричных дифференциалах, когда это конструктивно допустимо механикой работы блокировки (например, в симметричном червячном ДПВС Torsen Type-1 разные значения КБ можно реализовать через разные углы нарезки зубьев в каждой паре сателлит-шестерня).

Обычно под КБ конкретного ДПВС подразумевается его максимальный КБ. При этом у любого ДПВС существует значение так называемого начального КБ, которое обычно не декларируется.

Преднатяг

Под этим термином подразумевается создание в ДПВС внутреннего сопротивления взаимному вращению ведомых звеньев в статике, то есть, при отсутствии подачи на дифференциал какого-либо самого минимального крутящего момента. Величина уровня преднатяга определяется усилием, необходимым для сдвига (поворота) любой ведомого звена дифференциала при неподвижном ведущем звене. В свободном дифференциале уровень преднатяга близок к нулю. Преднатяг, если он есть, «работает» всегда, независимо от того, нагружен ДПВС тяговым или тормозным крутящим моментом или не нагружен. Наличие преднатяга не есть обязательное условие работы ДПВС.

Так называемая «муфта преднатяга» предполагает под собой некое устройство внутри ДПВС, выполняющее вышеупомянутые функции и затрудняющее взаимное вращение ведомых шестерён дифференциала. Конструкция этого устройства не имеет универсального вида и на разных ДПВС может быть любой. Обычно это есть распорные пружины разной формы, дополненные дистанционными кольцами.

Типы ДПВС и конкретные конструкции

В пассажирских автомобилях как правило используются два типа ДПВС:

  • чувствительные к разнице крутящих моментов.
  • чувствительные к разнице угловых скоростей.

Дифференциалы обоих типов допускают наличие некоторой конструктивно запрограммированной разницы между крутящими моментами (в первом случае) или угловыми скоростями (во втором случае), но налагают механическое ограничение на возникновение большой их диспропорции.

Винтовая блокировка

Конструктивно дифференциалы с винтовой блокировкой могут быть выполнены на основе любого плоского однорядного или двухрядного планетарного механизма схем СВС или СВЭ с параллельными осями сателлитов, которые, в свою очередь, могут быть как одиночными, так и парными взаимозацепленными. Общем для любого вида исполнения будут две особенности: использование цилиндрических косозубых шестерён во всех парах зацепления и отсутствие фактических осей сателлитов как деталей. Винтовая передача, как таковая, здесь не используется, и широко употребимый термин происходит исключительно от визуального сходства сателлитов дифференциала с винтом, особенно на контрасте с его основными шестернями. А шестерни-сателлиты здесь вращаются не на осях, а в цилиндрических карманах, отфрезерованных в корпусе/водиле дифференциала. Идея блокировки основана на том, что в косозубом зацеплении под нагрузкой возникают осевые силы, стремящиеся раздвинуть по своим осям обе зацепленные шестерни в противоположные от плоскости контакта стороны, и здесь это свойство в первую очередь использовано в парах взаимозацепленных сателлитов, которые для этого получают некоторую осевую подвижность. Под тягой, при повороте или пробуксовке колеса, вращающиеся сателлиты расклиниваются в своих карманах, упираются торцами в корпус дифференциала, за счёт чего происходит их торможение и самовыравнивание угловых скоростей ведомых шестерён. Расклинивание сателлитов тем сильнее, чем выше передаваемый ими крутящий момент, но сам коэффициент блокировки определяется углом наклона зубьев зацепления и фрикционными свойствами пар контакта сателлит/корпус. Для усиления эффекта самоторможения в данных дифференциалах обычно применяют более чем минимально необходимые для плоского планетарного механизма три пары сателлитов — а именно, от четырёх до семи пар. И для усиления фрикционного эффекта в точках контакта торцов сателлитов с корпусом дифференциала могут применяться диски-прокладки из материала, создающего повышенное сопротивление при трении. В случае одиночных сателлитов работа дифференциала в принципе аналогична, с тем лишь отличием, что здесь в самоторможение вовлечены не только сателлиты, но и центральные шестерни дифференциала.

Ввиду того, что шестерни с косозубым зацеплением могут быть использованы на плоских планетарных механизмах любой схемы и формы, дифференциалы на их основе можно выполнить с практически любыми заданными передаточными отношениями в каждой паре звеньев ведущее-ведомое. Соответственно, такие дифференциалы могут быть как симметричные, так и несимметричные, и применяться в трансмиссии и как межколёсные и как межосевые. На этих дифференциалах активно используется преднатяг, а блокирующий момент здесь создаётся в тяговом режиме даже при отсутствии разницы в угловых скоростях на выходе. Но исключительно на косозубом зацеплении высокие значения коэффициента блокировки не доступны (обычно < 3), и для усиления эффекта такие дифференциалы могут дополняться фрикционными пакетами по типу дифференциалов с дисковой блокировкой.

Дифференциалы с винтовой блокировкой очень широко распространены по сей день. Основная их область применения — спортивные и гоночные автомобили. Также они применяются как тюнинговые для незначительного улучшения проходимости в дорожных автомобилях. Однако на истинно внедорожной технике они обычно не используются. Наиболее известны образцы от британской компании Quaife Engineering и американской Torsen NA Inc.. В первом случае дифференциал так и называется — Quaife. Во втором случае — это так называемые Torsen Type-2 и Torsen Type-3.

Червячная блокировка

Конструктивно все дифференциалы с червячной блокировкой выполнены на основе простых пространственных планетарных механизмов схемы СВС с сателлитами на перекрещивающихся осях. Визуально пары зацепления солнце-сателлит здесь выглядят как червячная передача, в которой оси червячного колеса и самого червяка также перпендикулярны друг-другу и не пересекаются. В роли червяка и в роли червячного колеса здесь могут выступать как сателлиты, так и ведомые шестерни, и имеются разработки червячной блокировки с обеими вариантами распределения ролей между шестернями. Идея блокировки основана на том, что червячной передаче свойственно самоторможение в случаях направления мощности от червячного колеса к червяку, которое тем сильнее, чем больше угол наклона нарезки зубьев червяка к его оси вращения.

Хотя дифференциал с червячной блокировкой наиболее известен в варианте, разработанном американской Torsen NA Inc., — так называемый Torsen Type-1 — сама компания-разработчик почему-то избегает термина «червячная передача» при описании своего дифференциала. Зубчатая передача здесь декларируется как косозубая на перекрещивающихся осях, но не просто косозубая, а с некоей специфической, разработанной самой Torsen и запатентованной ими же формой зубьев Invex™, фактически являющейся частным вариантом эвольвентного зацепления. В русскоязычной инженерно-технической литературе считается, что в Torsen Type-1 роль червяков выполняют ведомые шестерни, а роль червячных колёс — сателлиты. Объяснение этому проистекает из разного угла наклона косозубой нарезки на ведомых шестернях и сателлитах. Необычная трёхрядная форма сателлита с прямозубым зацеплением по краям и косозубым в центре объясняется исключительно тем, что ввиду компоновки с перекрещивающимися осями конструктивно невозможно организовать через одну и ту же зубчатую нарезку одновременный зацеп как сателлитов с ведомыми шестернями, так и сателлитов между собой, и к повышению внутреннего сопротивления дифференциала эта особенность не имеет отношения. Обе ведомые шестерни здесь имеют сонаправленную нарезку зубьев и некоторую минимальную осевую подвижность, которая, как и в случае дифференциалов с винтовой блокировкой, необходима для сдвига обеих шестерён вдоль оси под нагрузкой, только в данном случае не для контакта с корпусом, а для их взаимного самоторможения друг о друга, что вносит существенный вклад в общее повышение внутреннего сопротивления. Дифференциал момент-чувствительный. Коэффициент блокировки в разных вариантах — 3-6. Дифференциал визуально и кинематически симметричен, и в случае межосевого использовался на модификациях AWD машин, изначально переднеприводных. Вообще, Torsen Type-1 есть один из наиболее известных моделей ДПВС. Он широко использовался в гоночных автомобилях WRC и Формулы-1 разных лет и в качестве межколёсного и в качестве межосевого. А на дорожных легковых автомобилях он стал совершенно однозначной ассоциацией с системами полного привода от Audi — Quattro — хотя в последних разработках Audi применяла и иные варианты. Среди внедорожных машин известным носителем данного ДПВС является Hummer h2.

Настоящими дифференциалами с червячной блокировкой и высокими (порядка 10 и даже выше) коэффициентами блокировки были американские и немецкие разработки для грузовых автомобилей повышенной проходимости. В данном случае конструкция планетарного механизма ДПВС предполагала тройные взаимозацепленные сателлиты, из которых два сателлита были червяками, а один — червячным колесом. Также, червячными колёсами были ведомые шестерни, а всего в дифференциале было 8 червяков и 6 червячных колёс двух типоразмеров. Основные попытки относительно массового применения этих ДПВС пришлись на предвоенные годы. В СССР этот тип ДПВС испытывался после войны, как в виде трофеев от Rheinmetall-Borsig AG, так и в виде домашних разработок «улучшенной» конструкции на основе немецкой. Данные по конкретным американским и немецким носителям отсутствуют, хотя считается, что дифференциалы с червячной блокировкой были широко распространены на различных грузовиках и тягачах для бездорожья и карьерных разработок. В СССР единственный более-менее массовый носитель — Урал-375Д. Современное использование — вероятно, нулевое.

Дисковая блокировка

Разобранный дифференциал с дисковой блокировкой

Конструктивно дифференциал с дисковой блокировкой всегда состоит из планетарного механизма схемы СВС на конических шестернях, дополненного парой миниатюрных конических фрикционных муфт и парой многодисковых фрикционных пакетов, располагающихся по оси дифференциала с обеих его сторон между ведомыми шестернями и корпусом. Часть фрикционных дисков здесь зацеплена с корпусом дифференциала, а часть — с миниатюрным конусообразным сцеплением, которое сопрягается каждое со своей ведомой шестернёй (солнцем). Идея блокировки основана на том, что под нагрузкой в конических шестернях возникают осевые силы, стремящиеся раздвинуть зацепленные шестерни друг от друга, и в отличие от свободного дифференциала, где этот эффект стараются нивелировать, здесь именно за счёт него и происходит сжатие фрикционных пакетов между ведомыми шестернями и корпусом дифференицала, что в свою очередь приводит к выравниванию угловых скоростей. Помимо конических муфт и фрикционных пакетов для усиления эффекта здесь нередко используется распорная пружина, установленная между ведомыми шестернями. И для усиления эффекта эти дифференциалы обычно имеют не два, а четыре сателлита на крестообразном водиле.

Разработки подобных дифференциалов известны с довоенного периода — ими занимались американские фирмы LeTurno-Westinghouse и Borg Warner. Современный вид и дисковую блокировку дифференциалы приобрели в 60-х годах, когда появились относительно надёжные фрикционные материалы, что позволило делать всю систему компактной и пригодной для легковых автомобилей. Сегодня используются в качестве межколёсных в задних ведущих мостах как спортивных, так и внедорожных автомобилей. Надёжны, но могут требовать регулировки со временем.

Кулачковая блокировка

Кулачковый дифференциал Порше, применявшийся на KdF82

Конструктивно здесь возможны два варианта исполнения. В одном случае кулачковая муфта, состоящая из двух кулачковых дисков и промежуточного сепаратора с сухарями располагается между обеими ведомыми шестернями свободного дифференциала. Во втором случае, планетарная передача дифференциала вообще не имеет зубчатых колёс: эрзац-водилом дифференциала служит сепараторное кольцо, сателлитами являются сухари, а роль ведомых шестерён выполняют два кулачковых диска или кольца с волнообразным профилем сопряжённой с сепаратором поверхности. В обоих случаях идея блокировки основана на том, что при определённой разнице в угловых скоростях ведомых звеньев сухари расклиниваются между кулачковыми дисками/кольцами и практически моментально блокируют дифференциал. Блокировка здесь срабатывает только от разницы в угловых скоростях. До некоторого значения этой разницы дифференциал работает как свободный, по достижению — сразу блокируется, причём не важно, нагружен он крутящим моментом или нет. Какой-либо переходной режим частичной блокировки между свободным и заблокированным состояниями отсутствует.

Первые известные разработки кулачковых дифференциалов вероятно принадлежат Фердинанду Порше. Именно его дифференциал пошёл в серию на машинах KdF-K?belwagen. Сегодня кулачковые самоблокирующиеся дифференциалы в основном используются как межколёсные в автомобилях повышенной проходимости и в военной технике (бронетранспортёрах и пр.).

Шариковая блокировка

Конструктивно дифференциалы с шариковой блокировкой представляют собой некий эрзац планетарной передачи симметричной схемы СВС. Формально они не имеют ни шестерён, ни сателлитов в своей конструкции, но фактически, функции составляющих их деталей и общий принцип их работы идентичен конструкции и принципу работы любого настоящего планетарного дифференциала, а механика блокировки определяется повышением внутренного сопротивления работе, как и в остальных типах самоблокирующихся дифференциалов. В роли сателлитов здесь используются шарики, которые плотно набиты в закольцованные канавки в корпусе (водиле) дифференциала, и которые, как и настоящие сателлиты, контактируют одновременно друг с другом и с парой ведомых эрзац-шестерён (двумя солнцами). При небольшой разнице в угловых скоростях шарики, толкая друг-друга, перемещаются в закольцованной канавке в ту или другую сторону, обеспечивая дифференциальное вращение всей конструкции. При достижении некоего уровня разницы в угловых скоростях (пробуксовке) ведомых шестерён шарики не могут её (разницу) поддерживать, за счёт трения самотормозятся в своих канавках и тем самым создают блокировочный эффект.

Эта конструкция малоизвестна в мировом автопроме и всё её распространение, вероятно, ограничивается Россией и Украиной. Наиболее известные дифференциалы с шариковой блокировкой — это Автоматический Дифференциал Красикова и Автоматический Дифференциал Нестерова.

Дифференциал с вискомуфтой

Вязкостная муфта с открытым корпусом.

Конструктивно дифференциал состоит из простого планетарного механизма абсолютно любой схемы и вискомуфты, соединяющей два его любые звена (два любые вала подачи/снятия мощности). Вискомуфта может располагаться как внутри дифференциала и связывать два ведомых звена, так и снаружи и связывать ведущее и ведомое звено (на принципиальную работы всей системы расположение вискомуфты влияния не оказывает). Идея блокировки основана на свойствах вискомуфты выравнивать угловые скорости двух своих звеньев за счёт свойств дилатантной жидкости. Блокировка срабатывает только от разницы в угловых скоростях. Кратковременно допускается 100 % блокировка. Переходные режимы также активно используются.

Вязкостные ДПВС менее эффективны в сравнении с вышеупомянутыми механическими ДПВС, так как в них происходит рассеивание энергии. В частности, любая постоянная нагрузка, которая нагревает жидкость внутри муфты, приводит к неустранимым перманентным потерям «дифференциального эффекта».

Данный ДПВС не стоит путать с использованием вискомуфты в системах так называемого полного привода по требованию.

Дифференциал с героторным насосом

В дифференциалах этого типа с одной стороны вращается корпус героторного насоса, а с противоположной стороны вращается вал, соединённый с зубчатым колесом, находящимся внутри насоса. Когда возникает разница в частотах вращения корпуса и зубчатого колеса, насос сжимает рабочую жидкость во внутренней полости насоса. Это обеспечивает передачу вращающего момента к колесу машины, имеющему более сильное сцепление. Системы, основанные на насосах, имеют верхнюю и нижнюю границы прикладываемого давления, и внутреннее демпфирование во избежание гистерезиса. Новейшие системы с героторными насосами имеют компьютерное регулирование выходной мощности, что обеспечивает более высокую подвижность и исключает колебания.

Источник https://ru.wikipedia.org/wiki/Дифференциал_с_повышенным_внутренним_сопротивлением

Дифференциал повышенного трения torsen. Дифференциалы Torsen

Дифференциал типа Torsen — разновидность самоблокирующегося дифференциала, работающего на основе изменяющегося трения механических частей, приводящего к перераспределению крутящего момента между колесами.

Трансмиссия

Назначение дифференциала типа TorsenДифференциал – устройство, передающее усилие от единственного источника (коробки передач) к двум приводам колес, и при этом обеспечивающее независимость (дифференцирование) вращения этих приводов. В результате 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 типа Torsen считается оптимальным решением для полноприводных автомобилей, эксплуатируемых в жестких условиях. Торсен – не фамилия изобретателя, а аббревиатура от «Torque Sensing», то есть .

История создания дифференциала типа Torsen

Принципиальная 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 Torsen

Если 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.

Деление на на три основных типа дифференциалов типа Torsen

В 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.В дифференциале 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.Torsen тип 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 Torsen

Среди 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 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.

Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связаны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением (при этом ось сателлита перпендикулярна полуоси). При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси крутящих моментов гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.

Как только одна из полуосей начинает буксовать и крутящий момент на ней падает, гипоидные пары «полуось/сателлит» начинают вращаться и расклиниваться, создавая трение с чашкой дифференциала и друг с другом, что приводит к частичной блокировке дифференциала. За счет момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси.

Данная конструкция работает в самом большом диапазоне распределения крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1. Диапазон срабатывания конструктивно регулируется углом наклона зубцов червяка.

[свернуть]

T-2, Type B

Раскрыть…

Данный тип дифференциала изобрел англичанин Rod Quaife. В нём используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов (оси сателлитов параллельны полуосям). Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала, при этом парные сателлиты образуют между собой еще одну винтовую пару, которая, расклиниваясь, также участвует в процессе блокировки. В дифференциале T-2 использована немного другая компоновка этого же устройства. В ней парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший коэффициент блокировки, однако они более чувствительны к падению момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1).



Такое устройство, в частности, имеют дифференциалы True Trac и Electrac (последний снабжен принудительной электрической блокировкой) компании Tractech. В России также есть производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили.

[свернуть]

T-3, Type C

Раскрыть…

Третий тип используется в основном для межосевых дифференциалов. Как и во втором типе, в данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение крутящего момента в пользу одной из осей (например, 4Runner 4-го поколения: 40/60 в пользу задней оси). Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от 53/47 до 29/71. В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит уже при 20-30% разницы моментов. Подобная структура дифференциала делает его компактным, что, в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.


[свернуть]

Применение дифференциалов Torsen

Раскрыть…

Дифференциалы Torsen используются как в качестве межосевых, так и в качестве межколесных, в зависимости от решаемой задачи.

В качестве межосевого дифференциала:

  • Alfa Romeo Q4 в версиях 156 Crosswagon & Sportwagon, 159, Brera & Spider Q4
  • версии Audi quattro с 1987 года: 80 & 90, S2, RS2 Avant, 100 / 200 / 5000, Coupe quattro, A4 & S4, RS4, A5 & S5, A6 & S6, RS6, A8 & S8, A6 allroad quattro, Q5, Q7, V8 MT
  • Chevrolet TrailBlazer SS
  • Lexus GX, LS 600h / LS 600h L, LX
  • Mitsubishi Triton пятого поколения
  • Range Rover L322
  • Saab 9-7X Aero
  • Toyota: 4runner Limited, FJ Cruiser 6MT, Landcruiser 200, Landcruiser 120/150, Sequoia
  • Volkswagen: Passat B5 (торговые марки 4Motion & Syncro), Amarok (не во всех версиях)
  • Nissan Frontier (Nismo/Pro 4x Off Road)

Межосевой и задний дифференциалы:

Передний и задний дифференциалы:

  • Humvee
  • Mitsubishi Pajero Evolution

Только передний дифференциал:

  • Honda/Acura Integra Type R
  • Alfa Romeo: GT, 147 Q2
  • Honda Civic Si (с 2006 года)
  • Honda Civic 1.8 VTi Europe & UK (5D & Aerodeck Wagon, 1996–2000)
  • Ford Focus RS
  • Mitsubishi Pajero
  • Nissan Maxima SE 6MT
  • Nissan Sentra SE-R Spec-V
  • Oldsmobile Calais W41 (7 машин оборудованы на заводе, код опции C41)
  • Oldsmobile Achieva W41 (7 машин оборудованы на заводе, код опции C41)
  • Rover 200 Coupe Turbo, 200 BRM/LE, 220 Turbo, 420 Turbo, 620 Ti, 820 Vitesse (только версия 200PS)
  • Honda Accord Type R
  • Subaru Impreza STI после 2005
  • Ford F-150 SVT Raptor начиная с 2012 модельного года
  • Volvo 850 R только в сочетании с M59 MT
  • Renault Megane RS
  • Peugeot RCZ R
  • Peugeot 208 GTI и 308 GTI (Peugeot Sport)

Только задний дифференциал:

  • Audi V8 AT
  • Audi R8
  • Alfa Romeo: 155 Q4, 164 Q4
  • BMW Z3
  • Citroën BX 4×4 с ABS (так же как и Peugeot 405 4×4)
  • Dodge/Ram Heavy Duty с 2003 года, оснащенный задней осью 11.5 AAM
  • Ford Ranger FX4 (только 2002), Ranger FX4 Level II (2003-2009)
  • Honda S2000
  • Hyundai Genesis Coupe
  • Lancia Delta Integrale
  • Lexus IS, Lexus IS F, Lexus LFA
  • Maserati Biturbo
  • Mazda: Miata/MX-5 (опция на моделях 1994-2005 MT), RX-7, RX-8
  • Nissan Silvia S15 SpecR
  • Nissan Skyline R34 GTT, 25GT-X, 25GT-V MT
  • Peugeot 405 4×4 с ABS (так же как и Citroën BX 4×4)
  • Peugeot 505 turbo sedan (только 1989 модельный год)
  • Subaru Impreza WRX STI (2007–2011)
  • Toyota: Celica GT-Four, Supra, Soarer, Aristo, Mark II, Chaser, Cresta, Verossa, Altezza
  • Pontiac Firebird четвертое поколение (1999-2002)
  • Chevrolet Camaro четвертое поколение (1999-2002)
  • Chevrolet Camaro SS, Pontiac Fire Hawk & Comp T/A четвертое поколение (1996-1997)
  • Subaru Legacy spec.B
  • 2012 Ford Mustang Boss 302, опция (стандарт на Laguna Seca Edition)
  • 2014 Ford Mustang Shelby GT500, опция
  • 2014 Ford Mustang GT в составе GT Track Package
  • 2015-2016 Ford Mustang GT в составе Performance Package
  • Toyota GT86 (также продавалась как Subaru BRZ и Scion FR-S на некоторых рынках)
  • Super Duty F-450/550 с 1999 года (Ford)

Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based LSD), однако в них лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

Дифференциал Торсен (Torsen) – это разновидность самоблокирующегося червячного дифференциала повышенного трения. Как и любой другой дифференциал, он предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами либо между ведущими мостами. Название механизма происходит от словосочетания Torque Sensing, что переводится как «чувствительный к крутящему моменту». Рассмотрим принцип работы, основные компоненты, а также плюсы и минусы данного устройства трансмиссии разных поколений.

Общий вид дифференциала Torsen

Торсен является червячным самоблокирующимся дифференциалом. Это означает, что автоматическая блокировка происходит при разности крутящих моментов на корпусе механического устройства и его на приводном вале. Сам дифференциал состоит из ведомых и ведущих червячных шестерен, которые называют «полуосевыми» и «сателлитами» соответственно. Червячная шестерня имеет одну особенность: она не вращается от других шестерен, однако сама может приводить во вращение другие шестерни. Это свойство (расклинивание) позволяет частично блокировать дифференциал.

Рассмотрим, как работает межосевой червячный дифференциал.

Если колеса автомобиля имеют хорошее сцепление с дорожным покрытием и движутся плавно, то крутящий момент между осями распределяется в равных отношениях. При резком увеличении крутящего момента ведущие червячные шестерни пытаются начать движение в противоположную сторону. Ведомые шестерни перегружаются, блокируются выходные валы, а лишний крутящий момент от двигателя машины передается на другую ось.

Межколесный самоблокирующийся червячный дифференциал включается в работу при проскальзывании одного из колес. При пробуксовке падает крутящий момент на одном колесе, Торсен блокируется и передает крутящий момент от двигателя машины на другое колесо. Блокировка буксующего колеса при этом является частичной, а степень блокировки зависит от того, насколько сильно уменьшилась величина крутящего момента.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen может максимально перераспределить крутящий момент до соотношения 7:1 (86%:14%).

Устройство и основные компоненты

Схема дифференциала Torsen в трансмиссии автомобиля Audi Quattro

Рассмотрим, из каких основных элементов состоит Торсен:

  • Корпус (другое название: «чашка дифференциала»). Он передает крутящий момент от главной передачи на полуосевые шестерни через сателлиты. На нем крепится ведомая шестерня главной передачи. Внутри чашки дифференциала имеются оси, на которых установлены сателлиты.
  • Правая и левая полуосевые шестерни (другое название: «солнечные шестерни»). Они передают крутящий момент на оси/полуоси через шлицевое соединение.
  • Сателлиты правой и левой полуосевых шестерен. Соединяют чашку дифференциала и полуосевые шестерни. Торсен имеет в своей конструкции четыре сателлита.
  • Выходные валы.

Отметим, что данная разновидность самоблокирующегося дифференциала обладает наиболее совершенной конструкцией.

Поколения дифференциала Torsen

Самоблокирующийся дифференциал Torsen имеет три поколения:

  • T-1 – первое поколение самоблокирующегося устройства распределения крутящего момента. В нем в качестве червячных пар выступают сателлиты и шестерни ведущих полуосей. Сателлиты полуосей связаны прямозубым зацеплением. Оси сателлитов перпендикулярны полуосям. Межколесный дифференциал Торсен первого поколения позволяет колесам автомобиля вращаться с различной скоростью. При проскальзывании колеса механизм пытается передать большую часть мощности двигателя автомобиля на другую полуось, после чего червячная пара этой полуоси расклинивается. При этом сила трения, которая возникает в червячном зацеплении из-за разности величин крутящих моментов на колесах, блокирует дифференциал. Первое поколение дифференциала Torsen самое мощное из всех конструкций в своем классе.
  • T-2 – второе поколение устройства. Главные отличия от первого поколения: оси сателлитов здесь расположены вдоль полуосей; сами сателлиты расположены в специальных карманах корпуса дифференциала; участвующие в процессе блокировки механизма при расклинивании шестерни парных сателлитов – косозубые.
  • T-3 – третье поколение дифференциала. Имеет планетарную конструкцию. Третье поколение Торсен используется, в основном, в качестве межосевого дифференциала на автомобилях, имеющих полный привод. Механизм имеет компактные габариты в связи с тем, что ведущая шестерня и оси сателлитов расположены в конструкции параллельно.

Преимущества и недостатки

Начнем с достоинств дифференциала Torsen:

  • высокая точность работы
  • плавность работы
  • низкий уровень шума при работе
  • распределение мощности двигателя автомобиля между колесами или ведущими мостами происходит автоматически и не требует участия водителя
  • мгновенное перераспределение крутящего момента не влияет на процесс торможения
  • при корректной эксплуатации практически не нуждается в обслуживании (необходимы лишь контроль уровня трансмиссионного масла и его своевременная замена)

Недостатки дифференциала Торсен:

  • высокая стоимость из-за сложности изготовления и сборки механизма
  • увеличение расхода топлива из-за потерь на трение элементов механического устройства
  • сравнительно низкий КПД
  • предрасположенность к заклиниванию
  • высокий износ нагруженных элементов
  • механизм требует особые смазочные материалы из-за значительного тепловыделения при работе
  • ускоренный износ деталей при использовании колес одной оси с разными характеристиками (например, при установке запасного колеса, отличающегося от установленных колес)

Применение

Самоблокирующийся дифференциал Torsen используют как в качестве межколесных, так и в качестве межосевых устройств распределения крутящего момента. Широкую известность получил дифференциал Torsen Audi Quattro. В современных полноприводных автомобилях данное механическое устройство устанавливается довольно часто. Отметим, что межосевой дифференциал Torsen используется практически на всех автомобилях Hummer.

Популярность устройства распределения крутящего момента Торсен обусловлена отсутствием связи с какой-либо электроникой или муфтами. Данный элемент трансмиссии – это сравнительно простой механизм, отличающийся мгновенным срабатыванием и отсутствием негативного влияния на процесс торможения. Именно поэтому дифференциал данного типа используют в своих автомобилях ведущие автопроизводители.

На сегодняшний день в автомобильном мире представлено три типа устройства полного привода:

1. Классическая трансмиссия с полным приводом (обозначается термином full-time), в которой имеется три дифференциала. Это обуславливает наличие у такого автомобиля полного привода на все колеса в любом режиме его движения. Но, как было уже сказано выше, при потере сцепления с дорогой хотя бы одного из колес такой автомобиль будет стоять на месте. То есть в таком автомобиле наличие частичной или полной блокировки дифференциала обязательно. На сегодняшний день самым популярным решением на традиционных внедорожниках является жесткая механическая блокировка межосевого дифференциала. При этом момент распределяется по осям в пропорциях 50 на 50. Благодаря этому автомобиль становится более проходимым, но не способным ездить по дорогам с твердым покрытием со скоростью более 30-40 км/ч (более высокая скорость движения пагубно скажется на дифференциалах и может привести к их поломке). В качестве опции на внедорожных моделях может быть предусмотрена возможность дополнительной блокировки заднего дифференциала.


2. Вместе с тем, возникло такое направление, как механически подключаемый полный привод – part-time. В его схеме совсем нет межосевого дифференциала, вместо которого присутствует специальный механизм, подключающий вторую ось. Такой тип трансмиссии используется обычно на пикапах и внедорожниках невысокой ценовой категории. На твердом дорожном покрытии такая машина может ездить только с использованием привода одной оси (в большинстве случаев задней). А чтобы преодолеть участки бездорожья, водителю необходимо вручную подключать полный привод, жестко блокируя между собой переднюю и заднюю оси. В итоге получается, что момент поступает на обе оси сразу. Однако ведь свободные дифференциалы на осях продолжают оставаться, поэтому автомобиль может не поехать в случае вывешивания колес по диагонали. Эта проблема решаема: стоит только заблокировать один из межколесных дифференциалов – обычно в первую очередь задний. Именно поэтому в некоторых моделях есть на задней оси самоблокирующийся дифференциал.

3. Полный привод, подключаемый автоматически. На сегодняшний день это самое популярное и универсальное решение. Обозначается он чаще всего AWD (A-AWD) – automatic all-wheel drive. Конструкция такой системы очень похожа на part-time, где нет межосевого дифференциала, но для того, чтобы подключить вторую ось, предназначена электромагнитная или гидравлическая муфта. Блокируется муфта с помощью электроники, а используется для этого два механизма функционирования – реактивный и превентивный, о которых пойдет речь немного ниже.

Необходимо хорошо понимать, что для получения максимального эффекта от работы полного привода (причем от любого – и full-time, и awd) требуется наличие переменной блокировки дифференциала между осями, зависящей от условий движения. Это осуществляется различными методами и устройствами. К ним относятся самоблокирующийся шестеренчатый дифференциал, вязкостная муфта, управление блокировкой с помощью электроники.

Самым простым из них является использование вязкостной муфты (дифференциал с ней носит название VLSD (viscous limited-slip differential), однако он малоэффективен. Принцип работы этого простейшего устройства в том, что оно передает вращающий момент с помощью вязкой жидкости. Когда начинает отличаться скорость вращения входного и выходного валов муфты, повышается вязкость жидкости внутри нее, причем вплоть до перехода в твердое состояние. Таким нехитрым образом осуществляется блокирование муфты и равномерное распределение момента между осями. У вязкостной муфты есть недостатки. Во-первых, это ее большая инерционность, что исключает возможность ее использования на бездорожье, ограничивая твердым дорожным полотном. А во-вторых, у нее весьма ограничен срок службы – примерно до пробега автомобилем 100 тысяч километров, после чего вязкостная муфта перестает функционировать, а дифференциал освобождается.
Все же на сегодняшний день такие муфты иногда применяют – для того, чтобы блокировать задний межколесный дифференциал внедорожников или межосевой дифференциал в автомобилях марки Subaru с МКПП. В недалеком прошлом вязкостную муфту применяли для того, чтобы подключать вторую ось в системы автоматически подключаемого полного привода в автомобилях Toyota, однако из-за низкой эффективности от такой практики потом отказались.

Что такое дифференциал Торсен и принцип его работы

Следующий способ переменной блокировки дифференциала – самоблокирующийся шестеренчатый дифференциал. На сегодня известно такое устройство под названием Torsen . Итак, что такое дифференциал Торсен. Принцип его работы – в свойстве червячной передачи заклинивать, когда на осях возникает определенное соотношение величин крутящих моментов.


Такой метод используется на очень многих автомобилях с полным приводом (например, весь модельный ряд полноприводных Ауди), он имеет технически сложное устройство и, соответственно, высокую стоимость. Но вместе с тем, эффективен как на твердых дорогах, так и на бездорожье. Из недостатков стоит отметить то, что когда сопротивление вращению на какой-либо из осей полностью отсутствует, дифференциал разблокирован, поэтому автомобиль не сможет двигаться. Именно в этом и заключается уязвимость автомобилей с дифференциалом Torsen – когда сцепление с дорогой отсутствует на обоих колесах одной оси, с места автомобиль не сдвинется. В связи с этим компания Audi применяет на своих новых моделях дифференциал с коронными шестернями и дополнительными фрикционами.


Электронное управление блокировкой дифференциала включает в себя как обычные способы регулировки положения буксующих колес с помощью тормозной системы автомобиля, так и более сложные устройства электронного управления со степенью блокирования дифференциала, зависящей от обстановки на дороге. Их достоинство – именно в наличии электроники, которая самостоятельно мгновенно определяет нуждаемость каждого колеса автомобиля в крутящем моменте и необходимом его количестве. Для этого предназначено множество датчиков – это и датчик вращения, и акселерометр, который фиксирует продольные и поперечные ускорения автомобиля, и датчики педали газа, а также положения руля. В отличие от таких электронных устройств и вязкостная муфта, и самоблокирующийся дифференциал – это полностью механические устройства, не предполагающие вмешательства в их работу электронной системы.
Стоит отметить, что система, которая имитирует блокирование дифференциала путем использования штатных автомобильных тормозов, чаще всего не так эффективно действует по сравнению с непосредственной блокировкой дифференциала. Обычно такая имитация используется как альтернатива межколесной блокировке. На сегодняшний день ее применяют даже на машинах, имеющих привод на одну ось.
В качестве примера блокировки на электронном управлении можно привести трансмиссию с полным приводом VTD, которая устанавливается на автомобили Subaru с 5-скоростной АКПП. Есть еще такая система, как DCCD, которую используют на модели Subaru Impresa WRX STI и Mitsubishi Lancer Evolition, имеющем активный центральный дифференциал ACD. И эти трансмиссии без преувеличения можно считать самыми совершенными во всем автомобильном мире.

« Торсен» против «Хальдекса»… О, сколько копий было сломано пользователями интернет-форумов в попытках убедить друг друга в том, чей полный привод лучше? У Audi или у BMW? У Subaru или Mitsubishi? «Хальдекс» или «Торсен»?

Но в итоге, к пятой или десятой странице обсуждения весь спор обычно сводился к выяснению, что правильнее — чистая механика, или новомодная электроника? Мы решили сами разобраться в этом вопросе и попросили у Ауди два полноприводных купе: Audi TTS с электрогидравлическим Хальдексом и Audi A5 3.2 с Торсеном. Обе машины с автоматами — у TTS преселективная коробка передач DSG, а у A5 — традиционный, с гидротрансформатором.

Турбомотор Audi TTS развивает 272 лошадиные силы,
а атмосферник Audi A5 — 265 сил

Однако сразу говоримся — мы не ставили перед собой задачу выяснить, какой тип полного привода лучше. Нет! Мы лишь попытались разобраться в особенностях управления автомобилями с той или иной трансмиссией. Но прежде чем отправляться на тестовые заезды, давайте сначала проясним, чем между собой отличаются системы полного привода, используемые на автомобилях Ауди.

Torsen

Постоянный полный привод Торсен — это настоящая икона Audi. В 2006 году каждый третий автомобиль этой марки, сходящий с конвейера, оснащался полноприводной трансмиссией! Однако дифференциал Torsen появился на немецких автомобилях далеко не сразу…

История полноприводных автомобилей из Ингольштадта началась в 1981 году, когда было запущено производство купе Audi Quattro с постоянным полным приводом и жестко блокируемыми центральным и задним дифференциалами. Причем замыкать дифференциалы нужно было вручную, а сама трансмиссия была предназначена, в первую очередь, для преодоления труднопроходимых участков. Ведь по своей конструкции она мало чем отличалась от систем полного привода, используемых на внедорожниках, и потому не имела никакого отношения к спортивному вождению — наоборот, машина с заблокированными дифференциалами плохо поворачивала. К тому же многие водители забывали отключать блокировки при езде по асфальту, что заканчивалось их (дифференциалов) поломкой.

Поэтому спустя несколько лет на автомобилях Audi впервые появился дифференциал повышенного трения Torsen, разработанный американской фирмой Gleason Сorp. Принцип работы объясняется уже в его названии – оно образовано от английский слов Torque (крутящий момент) и Sensing (чувствительность), что вместе означает как чувствительный к моменту. То есть, Torsen реагирует не на разницу в скорости вращения передних и задних колес, как большинство других трансмиссий, а на разницу в моменте на них. Или, в некотором смысле, на разницу в сцеплении с покрытием колес на передней и задней оси.

Еще одна особенность Торсена заключается в том, что он не пытается уравнять скорость вращения колес в случае их пробуксовки, а лишь перенаправляет крутящий момент двигателя на те колеса, которые имеют лучший зацеп с дорогой. И делает это без помощи электроники – чистая механика.

До 2006 года Torsen распределял тягу в пропорции 50:50 между передними и задними колесами и мог перебрасывать на каждую из осей до 75 процентов крутящего момента двигателя. Однако из-за конструктивных особенностей автомобилей Audi с продольно расположенным двигателем (это A4 предыдущего поколения, A6 и A8, мотор в которых, фактически, висел перед передней осью), формула 50:50 часто критиковалась журналистами и владельцами машин за врожденную недостаточную поворачиваемость.

В итоге, с 2006 года автомобили Audi стали оснащаться новой версией Торсена с распределением момента в пропорции 40:60 в пользу задней оси. Первыми такой дифференциал получили обновленные RS4 и A6, а затем он появился на купе Audi A5 и соплатформенном семействе Audi A4. Другим стал и диапазон изменения тяги на колесах: максимум, на который теперь могла рассчитывать передняя ось — это 65 процентов тяги, а задняя — на 85 процентов.

Помимо полной механичности своей работы и относительной дешевизны, Torsen имеет еще одно неоспоримое преимущество перед конкурентами – он срабатывает практически мгновенно, не дожидаясь начала пробуксовки колес.

Кстати, дифференциал Torsen может использоваться не только в качестве межосевого, но и в качестве межколесного – в таком виде он применяется, например, на автомобилях Alfa Romeo, Toyota (Land Cruiser 200), Subaru Impreza WRX STi, Mazda3 MPS, заряженных Honda Civic и Accord и так далее. Центральный дифференциал Torsen установлен на полноприводных Лексусах, Alfa Romeo Brera, и на всем семействе Audi, за исключением моделей A3 и TT.

Haldex

Муфта Haldex

Трансмиссия Haldex досталась марке Audi вместе с платформой VW Golf IV, на базе которого сначала был построен хэтчбек Audi A3, а затем и купе Audi TT первого поколения. В основе Хальдекса — многодисковое сцепление в масляной ванне, которое блокируется в ответ на разницу в скорости вращения передних и задних колес.

В обычном состоянии автомобиль с новой муфтой Haldex остается переднеприводным — на задние колеса передается до 10 процентов тяги. Но как только передние колеса начинают пробуксовывать, в действие вступает гидронасос (на ранних версиях Хальдекса он был механическим), который повышает давление в исполнительном цилиндре, сжимающем пакет фрикционов, и подключает к работе заднюю ось.

И если в первых поколениях муфты Haldex электроника занималась лишь тем, что стравливала давление в гидросистеме, уменьшая степень блокировки муфты, то теперь она контролирует еще и работу электрического насоса, который пришел на смену механическому. Это означает, что новая муфта Хальдекс может замыкаться не только при пробуксовке передних колес, но и по команде управляющего блока.

Плюс такой конструкции в том, что электроника может превентивно подблокировать муфту, например, при разгоне, или при малейшем проскальзывании одного из колес (на основе показаний датчиков АБС и системы стабилизации), а также постоянно играть тягой на задних колесах, увеличивая или уменьшая подводимый к ним момент в зависимости от ситуации.

Муфта Haldex последнего (четвертого) поколения сейчас применяется на автомобилях Saab (9-3 XWD), Opel (Insignia), Audi A3, TT, VW Tiguan, Skoda Octavia, Superb и так далее. Системы предыдущего поколения можно встретить на машинах Volvo, Land Rover (Freelander), Ford (Kuga) и Seat.

Кто кого?

В обычных условиях – при езде по городу, например, – разница в работе Хальдекса и Торсена практически не ощущается. И Audi TTS, и A5 эффективно разгоняются по снежной каше и укатанному снегу. Но если машина с электронной муфтой ведет себя как переднеприводная, ускоряясь без ненужных повиливаний задом, то A5, с выраженным заднеприводным характером, то и дело пытается встать боком. Причем система стабилизации допускает легкое скольжение задней оси, заставляя периодически компенсировать его короткими движениями руля.

Под тягой Audi A5
с удовольствием метет хвостом

Но стоит выехать на извилистую зимнюю дорогу, как различия в конструкции полноприводных трансмиссий этих автомобилей начинают проявляться намного ярче. При попытке ускориться на выходе из поворота Audi TTS с Хальдексом раз за разом пытается соскользнуть мордой наружу, не позволяя докрутить корму тягой. В лучшем случае, маленькое купе едет боком, но мимо апекса, а в худшем – ведет себя как типичный переднеприводный автомобиль, демонстрируя ярко выраженную недостаточную поворачиваемость.

Поэтому попробуем пройти тот же поворот по-другому… Наша задача — заранее перевести заднюю ось тэтэшки в скольжение при помощи контрсмещения или задействовав ручник. Как только машина отреагирует на ваши действия попыткой уйти в занос – подхватываем скольжение газом и стараемся прописать дугу в сносе всех четырех колес, контролируя угол заноса задней оси рулем и тягой. Причем действовать педалью акселератора в этой ситуации нужно очень решительно: чтобы заставить электронику заблокировать муфту, приходится подавать на колеса больше тяги, чем они могут переварить, вызывая их пробуксовку. А если этого не сделать, то электроника начнет помогать вам вытягивать машину из заноса и вновь перебросит тягу на переднюю ось.

Для прохождения поворота в скольжении
машину с Хальдексом надо ставить боком заранее

Вот и приходится водителю TTS постоянно играть правой педалью, провоцируя пробуксовку колес, и не давая машине вновь стать переднеприводной.

Audi A5 с Торсеном в аналогичной ситуации ведет себя иначе. Благодаря тому, что 60 процентов тяги двигателя изначально передается на заднюю ось, довернуть машину тягой на выходе из поворота гораздо проще – нужно просто чуть сильнее нажать на педаль газа. Если сцепление передних колес еще не исчерпано, то автомобиль тут же начнет мести хвостом. А для того, чтобы пройти весь поворот в раллийном стиле необходимо лишь чуть уменьшить подачу топлива, приотпустив педаль газа, и немного — не полностью — скорректировать занос рулем. Чистый, механический кайф!

На скользких покрытиях A5 может
проявить и переднеприводные повадки

Но когда под колесами автомобиля окажется укатанный снег или лед, A5 с Торсеном может повести себя как его младший брат TTS – в ответ на нажатие педали газа передние колеса потеряют сцепление с покрытием, и машина в сносе поедет мимо поворота. К тому же, А-Пять заметно тяжелее тэтэшки, поэтому все фазы скольжения у нее длятся дольше и на действия водителя она реагирует не так быстро, как хотелось бы.

Если начался снос передней оси, а машина упорно не желает заезжать в поворот, то у водителя есть только один выход – почти полностью отпустить газ, поставить руль прямо и ждать, пока передние колеса вновь не зацепятся за покрытие. Как только это произойдет – задняя ось поедет чуть дальше, спровоцировав легкий занос, и машину можно будет довернуть газом внутрь поворота.

Torsen — это чистая механика
и чистый механический кайф

Но главное – Audi A5 реагирует даже на малейшее изменение подачи топлива, позволяя очень точно, почти филигранно управлять машиной не столько рулем, сколько тягой. Хальдекс на TTS ведет себя совершенно иначе – миндальничать с педалью газа здесь не нужно: чем больше тяги, тем понятнее ведет себя машина. Вот только езда в этом случае превращается в борьбу человека и электронного мозга машины.

Хотя большинству водителей поведение автомобиля с муфтой Haldex, скорее всего, покажется более привычным и безопасным, чем повадки машины с Торсеном. Это подтверждают и мои коллеги, поездившие на обоих автомобилях по заснеженной площадке. По их словам, TTS, в отличие от A5, не пугает внезапным заносом в ответ на увеличение тяги, а для того, чтобы вызвать занос задней оси, им было куда проще дернуть ручник, чем пересилить себя и нажать на газ.

Большинству водителей Хальдекс
покажется более понятным, чем Торсен

Но лично мне ближе механика Торсена — у нее есть характер! Она интерактивнее и глубже вовлекает водителя в процесс управления автомобилем. Да, она требует от него повышенного внимания к малейшим нюансам в поведении автомобиля и более аккуратной работы с педалью газа. Но за что же, если не за характер, мы так любим автомобили?

Зато Torsen имеет непростой,
но очень интересный характер

Блокировка дифференциалов автомобиля. Виды блокировок

« Назад

Блокировка дифференциалов автомобиля. Дифференциал повышенного трения («Квайфа»)  01.02.2019 08:16

   Дифференциал автомобиля — устройство, распределяющее крутящий момент с ведущего вала на правое и левое ведущие колеса одной оси (межколесный дифференциал) или передающее момент с двигателя на переднюю или заднюю ось ( межосевой  дифференциал). Это чисто механическое устройство отличается простотой (обычно в нем всего четыре конических шестерни), компактностью и полностью соответствует своему названию: если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал  делит крутящий момент в фиксированном соотношении (обычно 50:50) и никак не препятствует вращению выходных валов с разной скоростью. 

 Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение. 

Выходом из подобной ситуации стало использование автоматического дифференциала повышенного трения . Автором этой конструкции является англичание Rod Quaife. 

Конструкция дифференциала представляет собой планетарный редуктор, состоящий из червячных шестерен: ведомых (полуосевых) и ведущих (сателлитов). Оси сателлитов параллельны полуосям , а сами сателлиты расположены в своеобразных  карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки полуосей. 

Когда одно из колес (напрмер, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 1 вращается медленнее корпуса дифференциала
и поворачивает входящий с ней в зацепление червячный сателлит 2 . Он передает движение парному с ним сателлиту 3 из левого ряда, а тот — на левую полуосевую шестерню 4. 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 1, 4 и сателлиты 2, 3 торцами к корпусу и крышке диференциала. Сателлиты 2 и 3 также прижимаются к поверхностям отверстий, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку полуосей. Степень блокировки определяется коэффициентом блокировки . 

Основными характеристиками самоблокирующего дифференциала являются: коэффициент блокировки (%)  и величина преднатяга (кг).

 Кооффициент бокировки дифференциала (КБД) — это отношение между моментами на отстающем и забегающем колесе. КБД выражается в проценте — от 0 до 100%. Коэффициент блокировки определяется углом наклона зуба червячного сателлита. Обычно — 24 градуса.  Настоящий фирменный «Квайф» имеет угол наклона зуба сателлитов 36 градусов. Стопроцентым КБД обладают две сваренные между собой полуоси ведущего моста.

Преднатяг задается установкой пакета специальных пружинных шайб , что  обеспечивает предварительный «распор» шестеренок внутри блокировки. Набор шайб в пакете обычно равен 1 см в сложенном состоянии. Шайбы имеют различную толщину для возможности подбора и регулировки момента преднатяга. Ресурсным преднатягом является натяг до 5 кг, т.к. шайбы при таком натяге не сдавлены до полоского состояния.  Блокировка с таким натягом может критично не терять свих свойств 3…4 года. Любая натяжная блокировка теряет до 1 кг натяга в первые 2 месяца эксплуатации. По рекомендациям специалистов, величина преднатяга переднего винтового самоблокирующегося дифференциала не должна превышать 5,0 кг, а заднего — 7,0 кг. Если блокировка имеет максимальное значение преднатяга 8-9 кг, то шайбы в пакете будут сжаты до плоского состояния, что приведет к потере пружинных свойств пакета.   

Преднатяг – это компромисс между комфортом езды и тяговыми качествами авто. Чем больше величина преднатяга, тем раньше и резче срабатывает блокировка, и это хорошо на бездорожье, но может быть опасно при обычных условиях движения. Особенно это важно при установке «самоблока» в передний мост, поскольку может привести к нежелательному рывку на руле. Вавод таков:  много ездите по бездорожью, вам важно раннее срабатывание блокировки – выбирайте большой предварительный натяг, большую часть времени катаетесь по нормальным дорогам – подойдут блокировки с меньшим значением.

 

Основные достоинства самоблокирующегося дифференциала «Квайфа» 

 

  • позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес авто
  • повышает проходимость и управляемость авто при при движении на дорогах с разным покрытием
  • улучшает динамику разгона авто на дорогах с любым покрытием
  • не требует специальных усилий от водителя (включение самоблока происходит автоматически)
  • взаимозаменяем со стандартными дифференциалами
  • полной блокировки не наступает, что исключает поломку полуосей
  • разблокируется при сбросе газа

Винтовые самоблокирующиеся дифференциалы наиболее пригодны для использования на обычном автомобиле. Они надежны (сопоставимы по ресурсу с КПП), имеют наиболее сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке.

 

Кулачковый дифференциал повышенного трения

На чтение 19 мин. Просмотров 114 Обновлено

Для повышения проходимости на некоторых ТС устанавливают самоблокирующиеся дифференциалы, которые обеспечивают передачу большего вращающего момента на колесо, имеющее лучшее сцепление с опорной поверхностью и вращающееся с меньшей угловой скоростью (отстающее колесо), по сравнению с колесом, находящимся на участке с недостаточными высокими сцепными качествами и вращающимся с большей угловой скоростью (забегающее колесо). Таким образом, суммарная сила тяги обоих колес увеличивается. Отношение момента на отстающем колесе Мот к моменту на забегающем колесе Мзаб называется коэффициентом блокировки (Коб = Мот/Мзаб).

Оптимальный коэффициент блокировки определяется отношением максимального и минимального коэффициентов сцепления, которое для наиболее характерных условий движения находится в пределах 3… 5.

Из большого числа разных по принципу действия самоблокирующихся дифференциалов наиболее широко используются дифференциалы повышенного трения — конические и кулачковые, а также механизмы типа муфт свободного хода. Например, на многоосных полноприводных колесных машинах на первом и втором мостах (ведущих, с управляемыми колесами) установлены межколесные конические дифференциалы повышенного трения, а на третьем и четвертом ведущих мостах — механизмы типа муфт свободного хода. Последние могут быть применены в редукторах между первым и вторым мостами, а также между третьим и четвертым.

Рис. Межколесный дифференциал передних центральных редукторов:
1 — ведомая коническая шестерня; 2 — опорная шайба; 3 — сателлит; 4 — крестовина; 5 — вкладыш; 6 — полуосевые шестерни; 7 — пружина; 8 — корпус дифференциала

Далее приведено описание устройств и работы указанных механизмов.

Дифференциал передних центральных редукторов автомобиля относится к дифференциалам повышенного трения. Вращающий момент от ведомой конической шестерни 1 передается через корпус 8 дифференциала на крестовину 4. Работает этот дифференциал так же, как и обычный конический, однако он обеспечивает большее перераспределение вращающего момента на полуосях. Это происходит вследствие значительного увеличения среднего диаметра опорных шайб 2, сателлитов 3 и наличия пружин 7, постоянно поджимающих сателлиты к неподвижным относительно корпуса дифференциала вкладышам 5. Осевое усилие на сателлите, возникающее в результате зацепления его с полуосевыми шестернями 6, суммируется с усилием пружины, и на поверхностях опорной шайбы возникает повышенный момент трения. Если одно колесо попадает на скользкую дорогу или лед, а второе находится на хорошей дороге, то на последнем колесе будет возникать вращающий момент, равный сумме вращающего момента колеса, стоящего на скользкой дороге, и момента трения, возникающего внутри дифференциала. Это обстоятельство способствует повышению проходимости автомобиля.

Каждая пружина сателлитов сжата под усилием 1,7 кН (170 кгс), поэтому в целях безопасности разбирать и собирать дифференциал повышенного трения необходимо в специальном приспособлении.

Дифференциал задних центральных редукторов автомобиля относится к самоблокирующимся дифференциалам, работающим по принципу муфты свободного хода.

Вращающий момент от ведомой конической шестерни 1 передается через корпус 4 дифференциала на ведущую муфту 3.

Ведущая муфта имеет прямоугольные зубья, расположенные по наружному диаметру, и трапециевидные зубья, расположенные по внутреннему диаметру торца муфты. Вращающий момент от ведущей муфты передается на две полумуфты 5, на торце которых также имеется по два ряда зубьев — наружный и внутренний. Наружный ряд зубьев полумуфты силовой; зубья этого ряда зацепляются с аналогичными зубьями ведущей муфты. Внутренний ряд зубьев полумуфты имеет специальный профиль: эти зубья служат для отключения полумуфты от ведущей муфты. На наружном диаметре внутреннего ряда зубьев полумуфты установлено разрезное распорное кольцо 9, обеспечивающее бесшумную работу дифференциала. От каждой полумуфты вращающий момент передается через эвольвентные шлицы на полуосевую шестерню 6 и полуось автомобиля. Внутри ведущей муфты установлено центральное кольцо 10, которое удерживается от осевого перемещения стопорным кольцом 11.

Рис. Межколесный дифференциал задних центральных редукторов:
1 — ведомая коническая шестерня; 2 — шпонка; 3 — ведущая муфта; 4 — корпус дифференциала; 5 — полумуфта; 6 — полуосевая шестерня; 7 — пружина; 8 — стакан пружины; 9 — разрезное распорное кольцо; 10 — центральное кольцо; 11 — стопорное кольцо; 12 — дистанционная втулка

На обоих торцах центрального кольца имеются расположенные друг против друга зубья специального профиля. Во впадины между этими зубьями входят зубья внутреннего ряда полумуфт, а также зубья разрезных колец. Зубья центрального кольца, взаимодействуя с зубьями полумуфты, в определенных условиях способствуют выведению полумуфты 5 из зацепления с ведущей муфтой 3.

Шпонка 2, установленная в ведущей муфте, препятствует проворачиванию разрезного распорного кольца, которое удерживает полумуфту в отключенном положении.

Полумуфты постоянно поджимаются к ведущей муфте с помощью спиральных пружин 7, опирающихся крайними витками на полуосевые шестерни и на полумуфты через стаканы 8. Между полуосевыми шестернями установлена дистанционная втулка 12, предохраняющая от смещения полуосевые шестерни при установке полуосей.

При движении автомобиля по прямой ровной дороге дифференциал не работает: заблокированы все детали дифференциала и полуоси вращаются как единое целое со скоростью ведомой конической шестерни.

При движении по бездорожью раздельное вращение колес (одного моста) исключено, оба колеса принудительно вращаются с одинаковой частотой, что увеличивает общую тягу и улучшает проходимость автомобиля.

При повороте автомобиля забегающее колесо стремится вращаться быстрее ведомой конической шестерни и ведущей муфты. При этом полумуфта забегающего колеса, опираясь своими профильными зубьями на зубья центрального кольца, отходит от ведущей муфты и выключается. Разрезное распорное кольцо, находящееся на полумуфте, вращается вместе с ней до тех пор, пока не упрется краем выреза в шпонку, сидящую в ведущей муфте. В этот момент торцы зубьев разрезного распорного кольца установятся против торцов зубьев центрального кольца и будут удерживать полумуфту от включения. На протяжении всего поворота забегающая полумуфта выключена и не передает на полуось вращающий момент. Усилие будет передаваться только на полумуфту, соединенную с ведущей муфтой.

При повороте на скользких дорогах полумуфта забегающего колеса может не отключаться. Поворот при этом происходит вследствие проскальзывания отстающего колеса.

При выходе автомобиля из поворота угловые скорости забегающей и отстающей полумуфт выравниваются. Разрезное распорное кольцо при этом несколько отходит назад, зубья его сходят с зубьев центрального кольца, и полумуфта под действием сжатой пружины входит в зацепление с ведущей муфтой. При движении автомобиля по инерции с поворотом отключается не забегающая муфта, а отстающая, так как в этом случае ведущим элементом является не корпус дифференциала, а забегающее колесо.

При движении автомобиля назад по прямой дифференциал работает так же, как и при движении вперед, но в этом случае прижаты противоположные боковые стороны ведущих зубьев ведущей муфты и полумуфты.

Работа дифференциала на поворотах при движении автомобиля назад не отличается от работы дифференциала на поворотах при движении вперед.

Для изготовления шестерен главных передач, шестерен и крестовин дифференциалов применяются хромистые и хромоникелевые стали. Корпуса дифференциалов, картеры главных передач, балки ведущих мостов изготавливают из ковкого чугуна и углеродистой стали, полуоси — из хромистой, хромокремнемарганцевой и хромоникелевольфрамовой сталей.

В настоящее время для распределения моментов в требуемом соотношении между выходными валами (в ведущих мостах и раздаточных коробках) находят применение различные механизмы, в частности вязкостные муфты, героторные механизмы, дифференциалы повышенного трения, «Квайф», «Торсен» (трех типов) и др.

Механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля, называется дифференциалом. Дифференциал служит для обеспечения ведущим мостам разной скорости вращения при движении автомобиля по неровным дорогам и на поворотах.

Разная скорость вращения ведущим колесам, проходящим разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их качения без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топлива и износ шин. В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы дифференциалов (рисунок 1).

Рисунок 1 — Типы дифференциалов, классифицированных по различным признакам

Дифференциал, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами автомобиля, называется межколесным.

Дифференциал, который распределяет крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля, называется межосевым.

На большинстве автомобилей применяют конические дифференциалы, симметричные и малого трения.

Симметричный дифференциал распределяет поровну крутящий момент. Его передаточное число равно единице (uД = 1), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 (рисунок 2, а, б) имеют одинаковые диаметры и равное число зубьев. Симметричные дифференциалы применяются на автомобилях обычно в качестве межколесных и реже — межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент поровну между ведущими мостами.

Рисунок 2 — Кинематические схемы шестеренных дифференциалов

а, б — симметричных; в, г — несимметричных; 1 — корпус, 2 — сателлит; 3, 4 — шестерни

Несимметричный дифференциал распределяет не поровну крутящий момент. Его передаточное число не равно единице, но постоянно (uД ≠ 1 = const), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 имеют неодинаковые диаметры и разное число зубьев. Несимметричные дифференциалы применяют, как правило, в качестве межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент пропорционально нагрузкам, приходящимся на ведущие мосты.

Межколесный конический симметричный дифференциал (см. рисунок 2, а) состоит из корпуса 1, сателлитов 2, полуосевых шестерен 3 и 4, которые соединены полуосями с ведущими колесами автомобиля. Дифференциал легкового автомобиля имеет два свободно вращающихся сателлита, установленных на оси, закрепленной в корпусе дифференциала, а у грузового автомобиля — четыре сателлита, размещенных на шипах крестовины, также закрепленной в корпусе дифференциала.

Принцип работы дифференциала

Работу дифференциала при движении автомобиля поясняет рисунок 3.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге (рисунок 3, а) ведущие колеса одного моста проходят одинаковые пути, встречают одинаковое сопротивление движению и вращаются с одной и той же скоростью. При этом корпус дифференциала, сателлиты и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. В этом случае сателлиты 3 не вращаются вокруг своих осей, заклинивают полуосевые шестерни 4 и на оба ведущих колеса передаются одинаковые крутящие моменты.

Рисунок 3 — Работа дифференциала при движении автомобиля

а — по прямой; б — на повороте; 1, 4 — шестерни; 2 — корпус; 3 — сателлит; 5 — полуось

При повороте автомобиля (рисунок 3, б) внутреннее по отношению к центру поворота колесо встречает большее сопротивление движению, чем наружное колеса, вращается медленнее, и вместе с ним замедляет свое вращение полуосевая шестерня внутреннего колеса. При этом сателлиты 3 начинают вращаться вокруг своих осей и ускоряют вращение полуосевой шестерни наружного колеса. В результате ведущие колеса вращаются с разными скоростями, что и необходимо при движении на повороте.

При движении автомобиля по неровной дороге ведущие колеса также встречают различные сопротивления и проходят разные пути. В соответствии с этим дифференциал обеспечивает им разную скорость вращения и качения без проскальзывания и буксования.

Одновременно с изменением скоростей вращения происходит изменение крутящего момента на ведущих колесах. При этом крутящий момент уменьшается на колесе, вращающемся с большей скоростью. Так как симметричный дифференциал распределяет крутящий момент на ведущих колесах поровну, то в этом случае на колесе с меньшей скоростью вращения момент тоже уменьшается и становится равным моменту на колесе с большей скоростью вращения. В результате суммарный крутящий момент и тяговая сила на ведущих колесах падают, а тяговые свойства и проходимость автомобиля ухудшаются.

Особенно это проявляется, когда одно из ведущих колес попадает на скользкий участок дороги, а другое находится на твердой сухой дороге. Если суммарного крутящего момента будет недостаточно для движения автомобиля, то автомобиль остановится. При этом колесо на сухой твердой дороге будет неподвижным, а колесо на скользкой дороге — буксовать.

Для устранения этого недостатка применяют принудительную блокировку (выключение) дифференциала, жестко соединяя одну из полуосей с корпусом дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесу с лучшим сцеплением, увеличивается. В результате создается большая суммарная тяговая сила на обоих ведущих колесах автомобиля. При этом суммарная тяговая сила увеличивается на 20. 25% во время движения в реальных дорожных условиях.

Конический симметричный дифференциал является дифференциалом малого трения, так как имеет небольшое внутреннее трение.

Трение в дифференциале повышает проходимость автомобиля, так как оно позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший — на буксующее, что может предотвратить буксование. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах достигает максимального значения.

Однако в дифференциале малого трения увеличение суммарной тяговой силы на ведущих колесах составляет всего 4. 6%, что также не способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля.

Конический симметричный дифференциал малого трения прост по конструкции, имеет небольшие размеры и массу, высокие КПД и надежность. Он обеспечивает хорошие управляемость и устойчивость, уменьшает изнашивание шин и расход топлива. Этот дифференциал также называется простым дифференциалом.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между главными передачами ведущих мостов многоприводных автомобилей. Дифференциал устанавливается в раздаточной коробке или в приводе главных передач. Межосевой дифференциал исключает циркуляцию мощности в трансмиссии автомобиля, которая очень сильно нагружает трансмиссию, особенно при движении по ровной дороге. В качестве межосевых на автомобилях применяются и конические, и цилиндрически дифференциалы.

Кулачковые дифференциалы

Кулачковые (сухарные) дифференциалы могут быть с горизонтальным (рисунок 4, а) или радиальным (рисунок 4, б) расположением сухарей. Сухари 3 размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы 2 корпуса 1 дифференциала между полуосевыми звездочками 4 и 5, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль сателлитов.

Рисунок 4 — Кинематические схемы кулачковых (а, б) и червячных (в, г) дифференциалов

1 — корпус, 2 — обойма, 3 — сухарь; 4, 5 — звездочки; 6, 8 — червяки; 7 — сателлит; 9, 10 — шестерни

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге сухари неподвижны относительно обоймы и полуосевых звездочек. Своими концами они упираются в профилированные кулачки полуосевых звездочек и расклинивают их. Все детали дифференциала вращаются как одно целое, и оба ведущих колеса автомобиля вращаются с одинаковыми скоростями.

При движении автомобиля на повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ведущим колесам автомобиля разную скорость вращения без проскальзывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повышенного трения, так как имеют значительное внутреннее трение, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее колесо. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля достигает максимального значения. Так, за счет повышенного внутреннего трения суммарная тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 10. 15%, что способствует повышению тяговых свойств и проходимость автомобиля. Кулачковые дифференциалы относительно просты по конструкции и имеют небольшую массу. Они широко применяются на автомобилях повышенной и высокой проходимости.

Червячные дифференциалы

Червячные дифференциалы могут быть с сателлитами или без сателлитов. В червячном дифференциале с сателлитами (рисунок 4, в) крутящий момент от корпуса 1 дифференциала через червячные сателлиты 7 и червяки 6 и 8 передается полуосевым червячным шестерням 9 и 10, которые установлены на шлицах полуосей, связанных с ведущими колесами автомобиля.

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге корпус, сателлиты, червяки и полуосевые шестерни вращаются как одно целое. При движении автомобиля на повороте или по неровностям дороги разная скорость вращения ведущих колес обеспечивается за счет относительного вращения сателлитов, червяков и полуосевых шестерен.

В червячном дифференциале без сателлитов (рисунок 4, г) полуосевые червячные шестерни 9 и 10 находятся в зацеплении с червяками 6 и 8, которые находятся также в зацеплении между собой. Крутящий момент от корпуса 1 дифференциала передается полуосевым шестерням 9 и 10 через червяки.

Червячные дифференциалы обладают повышенным внутренним трением, которое увеличивает суммарную тяговую силу на ведущих колесах автомобиля на 10. 15%. Это способствует повышению тяговых свойств и проходимости автомобиля. Однако червячные дифференциалы наиболее сложные по конструкции. Они самые дорогостоящие из всех дифференциалов, так как их сателлиты и полуосевые шестерни изготавливают из оловянистой бронзы. В связи с этим в настоящее время червячные дифференциалы на автомобилях применяются очень редко.

Блокировка дифференциала — это дополнительное конструктивное решение, позволяющее компенсировать его основные недостатки. Если на сухой ровной дороге дифференциал обеспечивает безопасное маневрирование и комфорт, то при выезде на пересеченную местность или во время движения по скользкому дорожному покрытию он может вообще лишить автомобиль возможности передвигаться. Чтобы этого не происходило, необходимо ограничить функциональность узла или полностью отключить его на некоторое время. Но методы блокировки дифференциала настолько разнообразны, что нужно рассмотреть основные из них по отдельности.

Главный недостаток дифференциала

Дифференциал служит для распределения крутящего момента, поступающего от главной передачи, между полуосями ведущих колес. Крутящий момент постоянен, но соотношение его величины на ведущих колесах в определенных ситуациях должно быть различным.

Эта функция важна, когда автомобиль входит в поворот: внешнее колесо движется по большему радиусу и, соответственно, проходит за равный промежуток времени больший путь, чем внутреннее колесо. Чтобы «успеть» это сделать, угловая скорость внешнего колеса на время прохождения поворота должна повышаться.

Из-за смены направления движения центр тяжести автомобиля смещается в сторону поворота. В результате увеличивается сила сопротивления качению, и внутреннее колесо оказывается под большей нагрузкой, чем внешнее. Оно снижает скорость, дополнительно нагружая свою полуось.

На этом этапе в корпусе дифференциала из-за снижения угловой скорости более нагруженной полуоси внутреннего колеса начинают вращаться сателлиты. Они сообщают больший крутящий момент второй полуоси. Внешнее колесо повышает угловую скорость пропорционально тому, насколько ее снизило внутреннее колесо. Благодаря точному соотношению угловых скоростей машина проходит поворот плавно, без прыжков и пробуксовки.

Тот же принцип распределения крутящего момента действует в ситуации, когда одно из колес буксует в грязи, на льду или попадает на ухаб. Оно получает больший крутящий момент, ослабляя тяговую мощность колеса, находящегося в хорошем сцеплении с дорогой. Критическая ситуация может возникнуть при распределении в процентном соотношении 0% к 100%: автомобиль перестанет двигаться.

Чтобы машина сдвинулась с места, необходимо перераспределить крутящий момент, сообщив большее его значение нагруженному колесу. При работающем дифференциале сделать это невозможно. Поэтому его частично или полностью блокируют.

Типы блокировки

Блокировать работу механизма можно методом прямого соединения его корпуса с нагруженной полуосью или ограничив возможность сателлитов вращаться.

Блокировка имеет следующие виды:

  1. Полная: величина передаваемого крутящего момента достигает 100 %. Детали узла соединяются жестко, лишая его возможности выполнять свои функции.
  2. Частичная: крутящий момент в определенном соотношении распределяется дифференциалом принудительно и за счет ограничения работы его составных частей.

Ручная блокировка дифференциала полноприводного автомобиля

В зависимости от степени участия водителя, блокировка дифференциала может производиться в ручном или автоматическом режиме:

  1. Принудительную блокировку выполняет водитель по мере необходимости (ручная блокировка). Для этого используют кулачковый дифференциал.
  2. Самоблокирующийся дифференциал накладывает ограничения на работу автоматически (автоматическая блокировка). Необходимость блокировки и ее степень определяются разностью крутящих моментов на полуосях ведущих колес или их угловых скоростей. Некоторые разновидности таких систем используют датчик блокировки дифференциала.

Виды блокирующих устройств

Устройство блокировки узла зависит от его типа и применяемого механизма. Различный функционал накладывает ограничения и определяет возможность использования в межколесных или межосевых дифференциалах.

Кулачковое блокирующее устройство

Принудительная блокировка ручным способом осуществляется кулачковой муфтой (на рис. выделена желтой окружностью). Муфта выполняет полную блокировку механизма, жестко соединяя его корпус с нагруженной полуосью.

Кулачковый дифференциал приводят в действие следующие виды приводов:

  1. механический;
  2. гидравлический;
  3. пневматический;
  4. электрический.

Они включаются с помощью рычажного механизма или специальной кнопки на приборной панели (для электропривода).

Благодаря универсальности кулачковый дифференциал применяют на межосевых межколесных механизмов.

Самоблокирующийся дифференциал и его разновидности

Устройство самоблокирующегося (автоматического) дифференциала использует принцип повышения сил трения при изменении условий нагрузки на полуоси ведущих колес. Поэтому его другое название – «дифференциал повышенного трения» или LSD (Limited Slip Differential).

Червячный дифференциал повышенного трения Torsen

Самоблокирующийся дифференциал имеет четыре основные разновидности, зависящие от способа увеличения трения:

  1. дисковый;
  2. червячный;
  3. вискомуфта;
  4. электронная блокировка.
Дисковый механизм

Дифференциал повышенного трения, в котором применяется дисковая муфта, использует принцип автоматической блокировки при изменении угловых скоростей полуосей: чем больше их разность, тем выше степень перераспределения крутящего момента.

Дисковый дифференциал

В LSD этого вида трение создается между пакетами фрикционных дисков. Один фрикционный пакет имеет жесткое соединение с чашкой дифференциала, другие – с полуосями.

При равных скоростях вращения ведущих колес фрикционные пакеты вращаются с одинаковой скоростью. Когда угловая скорость меняется, диски ускоряющейся полуоси передают часть крутящего момента на другую полуось (частичная блокировка) за счет увеличивающейся силы трения с фрикционным пакетом корпуса (чашки).

Степень сжатия в дисковом дифференциале бывает постоянная (осуществляемая пружинами) или переменная (регулируемая гидроприводом).

Червячный механизм

Сателлиты и полуоси, имеющие в качестве привода червячную передачу, нашли широкое применение для создания LSD, который блокируется за счет разности крутящих моментов.

Такая система LSD с червячным приводом называется Torque Sensing (чувствительность к крутящему моменту) или сокращенно – Torsen. Принцип работы червячного механизма предельно прост: повышение крутящего момента на одной полуоси приводит к частичной блокировке и его передаче на другую полуось. При этом никаких дополнительных систем или узлов не требуется: червячный узел является изначально самоблокирующимся за счет свойств привода, в котором червячную шестерню не могут приводить в движение другие шестерни.

Червячный привод используют в межколесных и межосевых дифференциалах различных типов машин.

Вискомуфта

Вискомуфта состоит из набора близко размещенных между собой перфорированных дисков, помещенных в герметичный корпус с силиконовой жидкостью, которые соединены с чашкой и приводным валом.

Вискомуфта

При равенстве угловых скоростей узел работает в обычном режиме. Его блокировка происходит, когда скорость вращения вала увеличивается: диски, расположенные на нем, увеличивают скорость вращения и, перемешивая силикон, приводят к его затвердеванию. Диски чашки принимают и передают крутящий момент на другой вал, усиливая его тяговую мощность.

LSD, функции блокировки в котором выполняет вискомуфта, имеет большие габаритные размеры и применяется в межосевых дифференциалах. Также вискомуфта может работать в полноприводном автомобиле в качестве дифференциала, полностью выполняя его функционал.

Но у нее есть серьезный недостаток: возможный перегрев и периодическая несовместимость с системой ABS. Это привело к тому, что в современных автомобилях вискомуфта используется крайне редко.

Электронная блокировка

Дифференциал повышенного трения, в котором используется система электронной блокировки, реагирует на изменение угловых скоростей ведущих колес.

Управление дифференциалом производится с помощью программного обеспечения. В случае увеличения скорости вращения одного колеса в тормозной системе создается давление, и его скорость снижается. При этом тяговая мощность становится выше, а крутящий момент передается на другое колесо.

Таким образом,дифференциал не оснащается дополнительными элементами и не блокируется, то есть не является LSD по сути. Перераспределение крутящего момента и выравнивание угловых скоростей производится под действием тормозной системы, которая программно управляется антипробуксовочной системой.

Подведем итог

Блокировка дифференциала – важная функция, обеспечивающая безопасность движения и улучшающая управляемость автомобиля в критических ситуациях. Возможность автоматически заблокировать буксующее колесо или ось освобождает водителя от дополнительных действий при смене дорожного покрытия.

Что такое самоблокирующийся дифференциал?

Если вы поклонник спортивных автомобилей или полноприводных автомобилей, то вполне вероятно, что вы слышали о самоблокирующемся дифференциале. Этот элемент комплекта, сокращенно сокращенно ЛСД, является частью системы привода автомобиля и предназначен для того, чтобы двигатель мог более эффективно использовать свою мощность на дороге, улучшая характеристики и управляемость автомобиля.

В общих чертах, дифференциал повышенного трения делает то, что он говорит, поскольку это устройство, которое ограничивает величину пробуксовки колес, когда ведущие колеса теряют сцепление с дорогой при подаче мощности.LSD делает это, перераспределяя мощность двигателя на колеса с наибольшим сцеплением, либо с помощью механической системы, либо с помощью электроники, либо с помощью их комбинации.

• Что такое 4WD? Объяснение систем полного привода

Основное преимущество установки LSD на автомобиль заключается в улучшении его управляемости, хотя это также полезная функция безопасности, поскольку она обеспечивает больший контроль над подачей мощности автомобиля. Вы часто найдете дифференциал с ограниченным проскальзыванием, установленный на высокопроизводительных автомобилях, которые имеют большую мощность, которую в противном случае им было бы трудно вывести на дорогу.Другие области применения включают установку их на полноприводные автомобили, которые, скорее всего, отправятся на бездорожье и нуждаются в дополнительном сцеплении, которое могут помочь создать эти дифференциалы.

Механические дифференциалы дороги в разработке и установке, поэтому вы часто найдете их только на более дорогих моделях с высокими характеристиками и горячих хэтчбеках компактных семейных автомобилей. Однако с развитием автомобильной электроники некоторые производители теперь предлагают электронные дифференциалы, которые выполняют ту же работу, что и LSD, используя датчики скорости вращения колес, которые сообщают электронике автомобиля о необходимости задействовать тормоза на вращающемся колесе, чтобы контролировать. мощность автомобиля.

Хотите узнать больше? Читайте дальше, чтобы узнать об истории самоблокирующихся дифференциалов, различных типах дифференциалов и принципах их работы.

История самоблокирующегося дифференциала

Как и многие разработки дорожных автомобилей, истоки LSD восходят к автоспорту. В 1930-х годах Фердинанд Порше поручил немецкой инженерной фирме ZF создать дифференциал, который помог бы уменьшить пробуксовку колес в автомобилях Гран-при Auto Union, поскольку их огромная выходная мощность легко преодолевала сцепление, обеспечиваемое узкими шинами того времени.

Впоследствии преимущества этого типа дифференциала были использованы во внедорожниках, но дифференциал повышенного трения снова получил известность в 1960-х годах и в эпоху маслкаров в США. Эти машины были построены во время гонки вооружений между американскими производителями American Motors, Chrysler (и его брендами Dodge и Plymouth), Ford (плюс Mercury) и General Motors (с его брендами Buick, Chevrolet, Oldsmobile и Pontiac).

• Как заменить автомобильный аккумулятор и выбрать аккумулятор, подходящий для вашего автомобиля

Но с возрастающей выходной мощностью их двигателей V8 и не слишком сложной трансмиссией дифференциал с ограниченным проскальзыванием (также известный как ‘posi’, или positraction, diff) помогал автомобилям набирать сцепление с дорогой, когда другие просто разгоняли бы его в облаке дыма от шин, и это стало желательным для отметки при указании вашего маслкара.

С тех пор самоблокирующийся дифференциал стал более совершенным и дополнен более совершенными электронными системами управления, а также предлагаются различные типы LSD в зависимости от того, для чего они вам нужны. Механический дифференциал по-прежнему является желательным дополнением к заднеприводным спортивным автомобилям, и хорошо разработанные системы по-прежнему будут давать лучший отклик, чем любая электронная альтернатива.

На переднеприводных горячих хэтчбеках LSD помогает свести к минимуму нежелательное подруливание крутящего момента, поскольку передним колесам приходится справляться с рулевым управлением, а также снижать мощность, а внедрение более совершенной электроники помогает передним колесам справляться с мощность, о которой еще десять лет назад не знали.Для полноприводных автомобилей дифференциал с ограниченным проскальзыванием имеет особую задачу по передаче мощности в поворот автомобиля с наибольшим сцеплением, а самые сложные системы могут использоваться в сочетании с блокируемыми дифференциалами для увеличения скорости автомобиля. дорожная способность.

Как работает самоблокирующийся дифференциал?

Принцип самоблокирующегося дифференциала заключается в том, что он обеспечивает больший контроль над подачей мощности, чем обычный «открытый» дифференциал. В открытом дифференциале используются шестерни, чтобы колеса вращались с разной скоростью при прохождении поворотов, но когда передается много мощности, открытый дифференциал легко преодолевается его подачей.Когда мощность поступает на колеса, она ищет путь наименьшего сопротивления, что в данном случае означает шину с наименьшим сцеплением. Если в мощном автомобиле вы сильно нажимаете на педаль газа, это может означать, что вся мощность испаряется в облаке дыма, когда ненагруженная шина крутится, а другая шина продолжает цепляться.

Добавьте LSD и дополнительные механизмы — обычно в виде узла сцепления, кулачков или даже системы вязкой жидкости, которая является частью дифференциала — противодействуют этому естественному потоку мощности, перераспределяя крутящий момент двигателя на колеса с наибольшей схватить.В результате снижается пробуксовка колеса для ненагруженной шины, а мощность автомобиля более эффективно передается дороге, что улучшает сцепление с дорогой и, следовательно, характеристики прохождения поворотов и ускорения.

• Автомобили без водителя: все, что вам нужно знать

Доступны различные типы самоблокирующихся дифференциалов, и какой из них будет использоваться в автомобиле, зависит от используемой системы привода. На автомобилях с задним приводом и 4WD может использоваться двухсторонний LSD. Это означает, что LSD будет иметь эффект при подаче мощности, а также при замедлении, что означает постоянное ощущение автомобиля.

LSD с односторонним движением лучше подходит для переднеприводных автомобилей, так как это будет иметь только ограничивающий эффект при ускорении. При замедлении LSD неактивен, что помогает снизить мощность в поворотах, поскольку двухсторонний дифференциал имеет тенденцию вносить недостаточную поворачиваемость в систему привода.

Между этими двумя находится 1,5-ходовой LSD. Это предлагает эффект LSD при ускорении и замедлении, но величина проскальзывания неодинакова в обоих направлениях, поэтому в одном направлении эффект меньше, чем в другом.Это может быть более полезно, чем односторонний LSD, потому что он по-прежнему позволяет автомобилю использовать торможение двигателем при замедлении.

Другим типом LSD является дифференциал, чувствительный к крутящему моменту. Также известный под названием «Torsen» diff, это особый тип дифференциала, который используется в полноприводных автомобилях для распределения мощности между передней и задней осями. Одним из первых серийных автомобилей с дифференциалом Torsen был Audi Quattro, и эта система помогла ему доминировать в ралли в начале 1980-х годов.

Другие типы LSD

Стремясь снизить производственные затраты, некоторые автопроизводители предложили альтернативы самоблокирующемуся дифференциалу, дающие аналогичный эффект. Вязкий LSD использует густое масло для создания эффекта ограниченного проскальзывания, хотя эта система может изнашиваться быстрее, чем механический LSD, а масло также может нагреваться и терять свою эффективность.

Достижения в области электроники позволили автопроизводителям имитировать эффекты ЛСД, используя датчики для достижения эффекта.Некоторые системы оснащены обычным дифференциалом с пакетом сцепления в стиле LSD, но его работой управляет компьютер. Это может быть адаптировано к требованиям, в том числе водителем с помощью переключаемых режимов движения.

Другой вариант — полностью электронный дифференциал, или e-diff. Они будут иметь обычный открытый дифференциал без компонентов LSD, а вместо этого электроника автомобиля будет полагаться на датчики скорости вращения колес и систему ABS автомобиля для обнаружения ранних стадий пробуксовки и использования тормозной системы автомобиля для ограничения крутящего момента, поступающего на колесо, которое теряет тягу.Это очень эффективная система, а ее усовершенствованием является векторизация крутящего момента, которая активно распределяет мощность на колеса с наибольшим сцеплением.

Понравилась эта техническая деталь? Тогда почему бы не прочитать нашу подробную статью об ESP и ESC.

Что делает дифференциал повышенного трения желательным?

Эта технология используется во многих автомобилях с высокими характеристиками, от Mazda Miata до полицейской версии Crown Vics. Он нашел место в значках JDM и хот-хэтчах.У некоторых раллийных внедорожников их было даже несколько. Это самоблокирующийся дифференциал. Но что именно он делает и почему он так желателен?

Что делает дифференциал?

Дифференциал на самом деле восходит к периоду до первого современный автомобиль, сообщает Donut Media. Потому что технология не только работа для автомобилей.

В повороте ведущие колеса автомобиля проходят разное расстояние: внутреннее колесо проходит меньше, чем внешнее.Но из-за того, что они вращаются с одинаковой скоростью, машина будет скользить. Дифференциал, однако, предотвращает это, а также позволяет ведущим колесам двигаться несколько независимо.

Внутри дифференциала находится набор шестерен, которые зацепляются друг с другом и позволяют внутреннему колесу вращаться с другой скоростью, чем внешнее колесо. Шестерни внутри дифференциала также определяют передаточное число автомобиля, которое определяет, какую мощность автомобиль может передать земле.Это также то, что позволяет GMC заявлять, что грузовик EV Hummer развивает 11 500 фунт-футов: это крутящий момент оси, а не крутящий момент двигателя.

В большинстве автомобилей используется открытый дифференциал, который представляет собой комбинацию сблокированных шестерен. Однако его большим недостатком является то, что он не может компенсировать потерю сцепления с колесом. Вот тут-то и пригодится самоблокирующийся дифференциал.

Чем отличается самоблокирующийся дифференциал? Дифференциал повышенного трения Eaton Suretrac в разрезе | Eaton

Как описывает Speedway Motors , когда автомобиль с открытым дифференциалом наезжает на участок льда или масла только одним ведущим колесом, мощность двигателя следует по пути наименьшего сопротивления.Это означает, что открытый дифференциал передает всю мощность на колесо без сцепления с дорогой. Одно колесо крутится, другое не двигается, и вы либо застреваете, либо буксуете.

Дифференциал повышенного трения, как следует из названия, ограничивает это скольжение. Этот тип дифференциала, как объясняет журнал DSport , добавляет в смесь сцепления или дополнительные шестерни. Когда одно колесо начинает проскальзывать, муфты включаются и ограничивают подачу мощности на это колесо. Это, как объясняет Road & Track , снижает пробуксовку колес и улучшает сцепление с дорогой.И самоблокирующиеся дифференциалы полезны не только на дороге: они также используются в гоночных автомобилях и внедорожниках.

Однако они стоят дороже, чем открытые дифференциалы, и требуют большего обслуживания. Однако стоит отметить, что дифференциальная жидкость на самом деле не длится весь срок службы автомобиля.

Дифференциалы с ограниченным проскальзыванием, работа которых полностью зависит от механических частей. Однако теперь появились дифференциалы повышенного трения с электронным управлением, которые позволяют еще более точно управлять автомобилем.Есть также модели с вязкостной муфтой, которые требуют меньше обслуживания и работают более плавно, чем LSD муфтового типа. Но они теряют эффективность по мере нагревания, сообщает CarThrottle , и не могут полностью блокироваться, как другие типы LSD.

Когда заблокированный дифференциал пригодится

Если у вас полноприводный или полноприводный автомобиль, вы найдете блокируемый дифференциал, если не обязательно дифференциал повышенного трения. Некоторые, например Mercedes G-Wagon, имеют несколько блокируемых дифференциалов.Блокируемые дифференциалы распределяют мощность и крутящий момент поровну между колесами, которые они соединяют, а также позволяют передавать до 100% мощности на одно колесо. Очень полезно, когда ваш внедорожник или грузовик пытается проехать по камням на двух колесах.

Audi Ur-Quattro 1985 года | Принесите прицеп

В автомобилях с полным приводом эта блокировка осуществляется с помощью раздаточной коробки, что дает расположение 2Hi, 4Hi и 4Lo. Однако Audi ur-Quattro создала современную систему полного привода, заменив ее межосевым дифференциалом.Некоторые из этих межосевых дифференциалов могут блокироваться, но обычно они просто используют муфты или вязкостные муфты для распределения крутящего момента между передними и задними колесами в соответствии с требованиями тяги, сообщает Outside Magazine .

Однако есть один сценарий, когда ограниченное скольжение дифференциал не предпочтителен: дрейфует. Дрифтинг основан на получении транспортных средств скользить и ломать тягу. Там заблокированный дифференциал существенно больше полезный. На самом деле, некоторые дрифтеры сваривают свои дифференциалы вместе, чтобы уверен, что они остаются запертыми на месте.Однако, если рассматриваемое транспортное средство не оставаться гонщиком на треке, это настоятельно не рекомендуется.

Следите за новостями от MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

Что такое самоблокирующийся дифференциал и как он работает?

Дифференциал повышенного трения (LSD) — это механическое устройство, прикрепленное к ведущему мосту автомобиля. Это предотвращает потерю тяги и оптимизирует распределение мощности, когда это необходимо. Во время нормальной работы колеса могут вращаться с разной скоростью.Но когда одному колесу требуется дополнительная мощность или тяга, оно может передавать крутящий момент на это колесо.

Как работает самоблокирующийся дифференциал?

Чтобы понять, как работает LSD, полезно сравнить его с другими дифференциальными типами. Открытый дифференциал позволяет колесам вращаться независимо друг от друга. Заблокированный дифференциал заставляет их вращаться вместе с одинаковой скоростью. Дифференциал повышенного трения похож на брак двух.

В нормальных условиях вождения LSD позволяет автомобилю работать как открытый дифференциал.Когда требуется большее сцепление для одного колеса, оно работает как заблокированный дифференциал. Добавляя давление на сторону оси с меньшим сцеплением, колеса ближе к блокировке (хотя обычно не блокируются на 100%). Это означает, что они не смогут вращаться с резко разной скоростью. В свою очередь, это позволяет колесу с большим сцеплением передавать крутящий момент на землю.

Дифференциал повышенного трения изменяет баланс мощности на два ведущих колеса, ограничивая проскальзывание колес.Во время движения это позволит проходить повороты без потери управляемости и лишнего износа из-за проскальзывания шины.

Типы самоблокирующихся дифференциалов

Существует множество разновидностей самоблокирующихся дифференциалов. Но для простоты мы можем разделить их на четыре основных типа.

Муфта самоблокирующегося дифференциала

Дифференциал сцепления (также называемый механическим дифференциалом сцепления или дифференциалом сцепления) является наиболее распространенным типом LSD.Они используют диски сцепления для передачи крутящего момента по мере необходимости, обеспечивая блокировку оси при потере сцепления с дорогой.

В зависимости от того, как он работает, это может быть односторонний, двусторонний или полуторный ЛСД. Односторонние LSD работают только при ускорении. Двухсторонние LSD также работают во время замедления. Полуторный LSD работает при ускорении и, в меньшей степени, при торможении.

Вискомуфта самоблокирующегося дифференциала

Вискомуфта LSD (также называемая вязкостной LSD или VLSD) использует трансмиссионную жидкость для достижения тех же эффектов, что и LSD на основе сцепления.Однако они имеют тенденцию быть более плавными, чем другие LSD, на низких скоростях. Они также проще по конструкции и обычно более эффективны в целом. Недостатком является то, что трансмиссионная жидкость нагревается при длительном использовании, что снижает ее эффективность.

Редуктор и дифференциал Torsen

Вместо сцепления или жидкости в редукторных дифференциалах используются червячные и прямозубые шестерни для распределения крутящего момента на колеса. Тип Torsen является наиболее распространенным и известным редукторным дифференциалом. Они не требуют такого большого обслуживания, как LSD с муфтой.Они также предлагают лучшую эффективность. Однако они, как правило, будут более шумными и имеют больше вибраций.

Электронный самоблокирующийся дифференциал

Электронные LSD (или дифференциалы с вектором крутящего момента) являются самыми дорогими и сложными. Преимущества заключаются в том, что он может быть активным, а не реактивным. Они запрограммированы делать именно то, что им нужно в данный момент времени.

Это означает, что они могут передавать мощность внешнему колесу при выходе из поворота, то есть колесу с меньшим сцеплением.Это помогает с более острыми поворотами и уменьшает недостаточную поворачиваемость. Электронные LSD, пожалуй, наиболее часто встречаются в автомобилях Lexus.

Дифференциал повышенного трения и открытый дифференциал

Открытый дифференциал является самым дешевым из вариантов ведущего моста. Это также наиболее распространено для повседневных автомобилей, которые никогда не увидят трассу или серьезное бездорожье. Колеса могут вращаться с разной скоростью, что означает, что они не будут скользить в поворотах. Еще одним преимуществом является то, что общая потеря мощности меньше.


Открытый дифференциал не имеет возможности передачи мощности при потере тяги

Однако есть некоторые недостатки. Несмотря на слово «открытый» в названии, распределение крутящего момента между двумя колесами фактически составляет 50/50. Обычно это нормально для обычной езды по дорогам с твердым покрытием. Тем не менее, это ужасно для бездорожья.

В качестве самого экстремального примера подумайте о ситуации, когда одно из ведущих колес отрывается от земли. Только колесо на земле снижает крутящий момент, и оно по-прежнему застряло всего на 50% от потенциальной мощности.Другое колесо, парящее в воздухе, полностью теряет 50% крутящего момента. С учетом трения мощность, попадающая на «землю», идет по пути наименьшего сопротивления: к колесу без сцепления. Это означает, что вы не приближаетесь к максимальной мощности.

Дифференциал повышенного трения помогает решить некоторые из этих проблем.

Преимущества и недостатки самоблокирующегося дифференциала

Дифференциал повышенного трения имеет много преимуществ по сравнению с открытым дифференциалом, но имеет лишь несколько недостатков.

Преимущества самоблокирующегося дифференциала

Дифференциалы повышенного трения позволяют водителям снижать мощность настолько, насколько это возможно, не нарушая сцепления с дорогой. Это означает, что автомобиль может проходить повороты быстрее, без неприятного ощущения, что шины теряют сцепление с дорогой. Это также означает меньший износ шин из-за потери сцепления с дорогой.


Дифференциал повышенного трения эффективно передает крутящий момент на колесо с большей тягой.

В автомобиле с задним приводом LSD может предотвратить избыточную поворачиваемость, уменьшая потерю сцепления с дорогой во время крутых поворотов.

Для переднеприводных автомобилей LSD отлично подходят для смягчения крутящего момента при прохождении поворотов. С таким большим весом над колесами в переднеприводном автомобиле они могут иметь тенденцию к резкому ускорению. LSD уменьшает это, не позволяя водителю чувствовать забавное, но тревожное дрожание рулевого колеса.

Недостатки самоблокирующегося дифференциала

Основным недостатком дифференциала повышенного трения является то, что он увеличивает стоимость. Они дороги в разработке и производстве, и эта стоимость перекладывается на потребителя.

Еще один недостаток заключается в том, что LSD не всегда идеально подходят для движения в снежных условиях. Звучит нелогично, но иногда пробуксовка колес может вытащить вас из слякоти. В этом может помочь отключение трекшн-контроля.

Наконец, самоблокирующийся дифференциал со временем потребует технического обслуживания, например, замены масла. Системы на основе сцепления в конечном итоге потребуют замены сцепления. Хотя это не так сложно и не требует много времени, как замена сцепления вашей трансмиссии, в долгосрочной перспективе это все же следует учитывать.

Дифференциал повышенного трения по сравнению с Torsen

Дифференциал Torsen, который представляет собой разновидность косозубого дифференциала, не использует сцепления, как это делает традиционный LSD. Вместо этого в нем используются шестерни, которые могут обеспечить мгновенную реакцию на изменение тяги. Еще одним преимуществом является то, что шестерни не требуют обслуживания, как пакеты сцепления.


В дифференциале Torsen вместо муфт используются шестерни.

Водители спортивных автомобилей, которые будут следить за своими автомобилями, предпочитают дифференциалы Torsen.Вот почему Ford включает один из них в свои пакеты Performance Package для Mustang.

Для водителей, которые могут пересекать свои автомобили, подойдет традиционный LSD на основе сцепления. Он будет более плавным и менее шумным, чем Torsen, особенно во время крутых поворотов на парковке. Кроме того, вы будете экономить деньги с самого начала.

Какие автомобили имеют дифференциалы повышенного трения?

Дифференциалы повышенного трения не являются обычным явлением для автомобильного рынка в целом. Обычно они используются только на автомобилях с высокими характеристиками, и даже в этом случае не у всех есть LSD.На самом деле, даже у суперкара McLaren P1 нет LSD.

Дифференциалы с ограниченным проскальзыванием обычно встречаются на автомобилях с высокими характеристиками BMW, Audi, Lexus, Dodge и Cadillac, среди многих других. Они также используются в некоторых джипах для бездорожья. Относительно недорогие автомобили с высокими характеристиками, такие как Subaru BR-Z и Ford Mustang, также имеют LSD.

Другие автомобили, у которых нет самоблокирующегося дифференциала, часто имеют программные альтернативы. Многие современные системы используют тормоза автомобиля, чтобы имитировать эффекты LSD, такие как управление вектором крутящего момента Ford.Большинство водителей никогда не смогут сказать, есть ли в их автомобиле LSD или нет.

Об авторе

CJ — владелец Focus ST и любитель автомобильной промышленности. Он использует свой личный опыт и страсть к отрасли, чтобы создавать интересные и полезные темы для коллег-энтузиастов. Читать биографию полностью →

Источники: Определения дифференциала: объяснение каждого типа автомобильного дифференциала, автомобиль и водитель | Объяснение дифференциала повышенного трения, объяснение техники | Плюсы и минусы самоблокирующихся дифференциалов | Как работает автомобильный дифференциал?, CarFax | Типы дифференциалов и принцип их работы, Mat Foundry Group LTD

Изображения используются по лицензии Creative Commons.

Эта статья была исследована, написана, отредактирована и проверена в соответствии с шагами, описанными в нашем процессе редактирования. Узнайте больше о редакционных стандартах и ​​правилах CJ.

5 Преимущества самоблокирующегося дифференциала (принцип его работы и недостатки)

(обновлено 19 ноября 2021 г.)

Транспортное средство может иметь три типа дифференциалов; открытые дифференциалы, блокируемые дифференциалы и дифференциалы повышенного трения (LSD). Функция любого дифференциала заключается в передаче мощности двигателя на колеса.Так колеса могут вращаться с разной скоростью.

В то время как открытый дифференциал по-прежнему будет приводить в действие любые колеса, которые теряют сцепление с дорогой, дифференциал повышенного трения (также известный как самоблокирующийся дифференциал) обеспечит дополнительный крутящий момент на колесо, имеющее сцепление с дорогой, и уменьшит крутящий момент проскальзывающего колеса.

Это может иметь свои плюсы и минусы, в зависимости от типа местности, по которой вы едете на автомобиле.

Преимущества дифференциала повышенного трения

1) Сцепление на бездорожье

По сравнению с открытым дифференциалом, дифференциал повышенного трения обеспечивает лучшее сцепление на бездорожье.Это связано с тем, что дифференциал повышенного трения передает мощность на колеса, которые имеют тяговое усилие.

2) Поверхности с твердым покрытием

Дифференциалы повышенного трения не только хороши на бездорожье, но и на мощеных покрытиях они еще лучше. Производительность будет превосходной, так как тяга близка к идеальной.

Вот почему многие из современных высокопроизводительных автомобилей, таких как BMW M3, Ford Mustang, Chevy Camaro, Dodge Challenger и Subaru WRX, оснащены дифференциалами повышенного трения.

3) Меньший износ шин

Поскольку дифференциал повышенного трения может отбирать мощность у колеса, теряющего сцепление с дорогой, и передавать больше мощности другим колесам с сцеплением, это помогает предотвратить чрезмерный износ шин. В противном случае шина с ограниченным сцеплением будет просто крутиться на месте и изнашиваться быстрее.

4) Меньший износ полуосей

Полуоси не будут подвергаться слишком большой нагрузке и давлению во время поворотов, поскольку они могут вращаться с различными скоростями.Это означает, что они не будут изнашиваться так сильно.

5) Не слишком дорого

Дифференциал повышенного трения не будет слишком дорогим обновлением для вашего автомобиля, если он имеется. Для тех, кто переходит на дифференциал повышенного трения, большинство тратит где-то от 600 до 1200 долларов, чтобы сделать это, что не так много, если подумать.

Недостатки самоблокирующегося дифференциала

1) Отсутствие полной мощности на колеса

Если есть колесо с сцеплением, самоблокирующийся дифференциал не сможет передать ему всю мощность.

Ему всегда придется передавать небольшое количество мощности колесу, у которого нет сцепления с дорогой, даже если оно отбирает у него много мощности. Следовательно, он не может передать 100% мощности только на одно колесо.

2) Трудно управлять сцеплением

Вы не всегда сможете предсказать, как поведет себя сцепление на пересеченной местности с камнями, грязью и песком. В то время как дифференциал повышенного трения посылает некоторую мощность на колеса, теряющие сцепление с дорогой, это не будет непрерывным источником мощности.

Как только другие колеса начинают терять сцепление с дорогой, дифференциал передает им больше мощности. В результате автомобиль может увернуться только в одну сторону.

3) Не все одинаковые

Дифференциал повышенного трения не будет одинаковым на всех автомобилях, на которых он установлен. В дополнение к LSD с фиксированным значением существуют варианты LSD, чувствительные к крутящему моменту, скорости и с электронным управлением. Некоторые смогут по-разному управлять различными элементами.

Поэтому не привыкайте к одному типу дифференциала повышенного трения и думайте, что он будет таким же в другой машине, где он есть, потому что это не так.

Читайте также: 5 основных преимуществ и недостатков трансмиссии с двойным сцеплением

Как работает дифференциал повышенного трения

Дифференциал предназначен для того, чтобы набор колес вращался с разными скоростями. Большинство автомобилей имеют один дифференциал на переднюю или заднюю ось, в зависимости от того, переднеприводная ли это машина или заднеприводная. Однако полноприводный автомобиль будет иметь два отдельных дифференциала для передней и задней осей.

Связанные: FWD vs RWD vs AWD vs 4WD

Основная цель дифференциала – помочь автомобилю совершать стабильные повороты. Но существуют различные типы дифференциалов, которые функционируют по-своему.

Двумя наиболее распространенными дифференциалами являются открытые дифференциалы и дифференциалы повышенного трения. Первый отлично подходит для поворотов на чистых дорогах, а второй лучше подходит для дорожных условий, которые могут привести к проскальзыванию колес.

В самоблокирующемся дифференциале крутящий момент двигателя равномерно распределяется на каждое колесо оси.В идеале лучше ездить по чистым дорогам, когда у вас есть этот дифференциал. Но если вы едете по грязи или льду на дороге, одно из ваших колес может потерять сцепление с дорогой при вращении.

См. также: Как сделать прогар в автомобиле или грузовике с автоматической коробкой передач

Чтобы предотвратить пробуксовку этого колеса на дороге, самоблокирующийся дифференциал забирает часть энергии крутящего момента у пробуксовывающего колеса.

В результате вам будет намного проще выполнять крутые повороты, а проскальзывание при этом будет меньше.Если бы у вас был более распространенный открытый дифференциал, он не смог бы уменьшить проскальзывание при резких поворотах.

Вот почему очень полезно использовать дифференциал повышенного трения, если вы живете в районах, где обычно бывает снег, дождь, грязь, лед и другие неприятные дорожные условия.

Дифференциал повышенного трения содержит различные диски сцепления, которые фиксируются пружинами. Когда колесо испытывает проскальзывание, увеличивается натяжение между различными дисками сцепления. Это приведет к большему сопротивлению между двумя колесами на оси, что приведет к ограниченному проскальзыванию.

Этот тип дифференциала требует большего обслуживания, чем открытый дифференциал. Обязательно периодически заменяйте дифференциальную жидкость, потому что это обеспечивает нормальную работу дисков сцепления.

Автомеханик может выполнить все необходимые работы по техническому обслуживанию и ремонту. Но важно, чтобы вы понимали потенциал дифференциала повышенного трения и почему это хорошая инвестиция, если вы живете в районе с определенными дорожными условиями, которые требуют этого.

Какая разница? Открытый против ограниченного проскальзывания

Из задней части автомобиля может доноситься воющий , скрежет или рычание. Шум может быть постоянным или только при ускорении или повороте. И это может быть настолько тонко, что вы забудете, что оно есть, но вы действительно не должны этого делать.

Если вы столкнулись с такими проблемами, пришло время для обслуживания задней части и, возможно, восстановления. И вы, вероятно, захотите отвезти свою машину к специалисту. В конце концов, это то, что делают многие автосервисы с полным спектром услуг.

Pro Gear специализируется на работах с задними колесами с 1991 года. Дж. Дэниел Джонс
Профессиональное снаряжение

Крейг Скотт

7948 Ронсон Роуд

Сан-Диего, Калифорния 92111

(858) 571-1158

[email protected]

«Около 50 процентов нашего бизнеса приходится на независимые и дилерские ремонтные мастерские, — сказал Крейг Скотт из Pro Gear в Керни-Меса.Они специализируются на автомобильных задних частях с 1991 года.

Еще одна значительная часть их бизнеса приходится на клиентов, которые с удовольствием тратят до 1500 долларов просто потому, что их задняя часть работает точно так, как задумано.

«Тридцать процентов нашего бизнеса — это люди, которые хотят перейти от совершенно хорошего открытого дифференциала к какой-нибудь версии с ограниченным проскальзыванием», — сказал Скотт. И для большинства таких клиентов единственным реальным преимуществом является возможность оставить на асфальте две черные полосы от шин вместо одной.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ : В задней части корпуса мощность от вращающегося приводного вала отводится на 90 градусов к колесам и математически уменьшается с помощью конического зубчатого венца и набора шестерен. Каждый полный оборот приводного вала перемещает задние колеса на долю оборота. Какая доля зависит от желаемого баланса между внедорожным ускорением и крейсерской скоростью на низких оборотах по шоссе.

Дифференциал прикреплен к зубчатому венцу, как показано на этом дифференциале Jeep 2004 года. Дж. Дэниел Джонс

К зубчатому венцу прикреплен дифференциал, передающий мощность вращения на оси. Дифференциал необходим потому, что помимо движения по прямой машинам нужно поворачивать — и иногда довольно резко.

При повороте колесо снаружи поворота вращается сильнее, чем колесо внутри. Чем круче поворот, тем больше разница вращения.Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью.

Подавляющее большинство заднеприводных автомобилей имеют открытый дифференциал. Это означает, что задние колеса могут вращаться независимо друг от друга. Самый простой способ узнать, есть ли у вас открытый дифференциал, — это поддомкратить автомобиль и провернуть одно из задних колес. Если другое колесо вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал. Если он вращается в том же направлении, у вас есть дифференциал повышенного трения или LSD.

При правильной работе открытый дифференциал — лучший вариант для езды, самый удобный вариант для повседневной езды. Недостаток открытого дифференциала становится очевидным, когда вы ищете максимальную тягу двигателя, а не максимальную скорость вращения ведущего вала.

Открытый дифференциал всегда передает одинаковую мощность на оба колеса. Но если для поворота одного колеса требуется меньшая мощность, чем для другого колеса, например, когда одно колесо находится на сухом асфальте, а другое — на грязной обочине, то для поворота колеса в грязи потребуется меньше энергии, чем для поворота колеса на дороге. тротуар.Вращающееся колесо получает тот же крутящий момент, что и стационарное, но оно получает большую часть мощности двигателя, потому что это колесо легче вращать.

10 болтов на крышке чаще всего означают открытый дифференциал. Дж. Дэниел Джонс

Альтернативой является самоблокирующийся дифференциал. LSD определяет, когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, и с помощью различных методов соединяет два колеса вместе.Это не позволит одному колесу вращаться значительно быстрее другого; ограничение проскальзывания между ними. Это позволяет двигателю двигать автомобиль вперед, даже если одно колесо имеет меньшую тягу, чем другое.

Когда оба колеса получают достаточную мощность, чтобы разорвать связь между резиной и дорожным покрытием, результатом является отличительная черта высокопроизводительного автомобиля — выгорание двух колес. На самом деле, в идеальных условиях открытый дифференциал также может привести к прогоранию двух колес. Но это редко, потому что каждому колесу требуется точное количество энергии, чтобы отсоединить резину.

Дифференциал повышенного трения с такими торговыми марками, как Positraction, Sure Grip, Anti-Spin или Safe-T-Track, был важным оружием в войнах маслкаров 1960-х годов. Это задокументировано в часто неправильно воспринимаемой лирике классики Beach Boys «Little Deuce Coupe».

Настоящая лирика звучит так: «Есть еще одна вещь, папа, у меня большой промах». «Большое скольжение» было сленгом хот-родов 60-х годов для обозначения дифференциала повышенного трения.

Регулировка задней части для плавной работы. Дж. Дэниел Джонс

РЕШЕНИЕ : Если вы хотите заменить открытый дифференциал на LSD, у вас есть выбор. Существует несколько марок новых LSD, доступных практически для любого типа автомобиля и его предполагаемого использования. И, если вы пурист, у вас всегда есть возможность вернуться к старой школе.

«Вероятно, будет дешевле восстановить вашу заднюю часть с помощью нового Auburn Pro или Eaton LSD.Это колеблется в диапазоне от 1200 до 1500 долларов», — сказал Скотт. «Но нет ничего необычного в том, что клиент приносит бывшую в употреблении единицу со склада металлолома и настаивает на том, чтобы мы использовали ее. Старый LSD в приличном состоянии, безусловно, можно восстановить до новых характеристик, но обычно это увеличивает стоимость на несколько сотен долларов».

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ : Задняя часть и дифференциал прослужат долгое время практически без обслуживания — если вы используете правильное масло и не злоупотребляете им.

«Мы рекомендуем менять масло каждые 60 000 миль, используя обычное трансмиссионное масло высшего качества; не синтетика, — сказал Скотт.«Синтетика на самом деле работает слишком хорошо, она настолько скользкая, что не так хорошо цепляется за зубчатые колеса и шестерни».

Ключом к поддержанию вашего LSD в надлежащем рабочем состоянии является наличие соответствующих шин с надлежащим накачиванием. «Если одна шина выше другой, они вращаются с разной скоростью даже при движении по прямой», — сказал Скотт. «Это приводит к тому, что дифференциал всегда хотя бы частично включен. Это определенно приведет к преждевременному износу дифференциала».

Что касается открытого дифференциала, Скотт дает простой совет: «Не делайте прогаров на одном колесе.Это вращает шестерни паука намного быстрее, чем они когда-либо были предназначены для работы. Они потерпят неудачу».

Что, если это случится с вами, может быть «положительно» идеальным временем для обновления.

Джонс — писатель-фрилансер, фотограф и автолюбитель из Сан-Диего. Его первый роман, действие которого происходит на аукционе классических автомобилей в Новом Орлеане, скоро будет доступен. Он приветствует тематические идеи и предложения магазинов; напишите ему по адресу [email protected]

Какая разница? Открытый против.ограниченное скольжение

В задней части автомобиля может доноситься воющий , скрежет или рычание. Шум может быть постоянным или только при ускорении или повороте. И это может быть настолько тонко, что вы забудете, что оно есть, но вы действительно не должны этого делать.

Если вы столкнулись с такими проблемами, пришло время для обслуживания задней части и, возможно, восстановления. И вы, вероятно, захотите отвезти свою машину к специалисту. В конце концов, это то, что делают многие автосервисы с полным спектром услуг.

Pro Gear специализируется на задней части работы с 1991 года. J. Daniel Jones
Pro Gear

Kraig Scott

7948 Ronson Road

San Diego, CA 92111

(858) 571-1158

Progear7948 @ yahoo.com

«Около 50 процентов нашего бизнеса приходится на независимые и дилерские ремонтные мастерские, — сказал Крейг Скотт из Pro Gear в Керни-Меса. Они специализируются на автомобильных задних частях с 1991 года.

Еще одна значительная часть их бизнеса — это клиенты, которые с удовольствием тратят до 1500 долларов просто потому, что их задняя часть работает точно так, как задумано.

«Тридцать процентов нашего бизнеса — это люди, которые хотят перейти от отличного открытого дифференциала к какой-нибудь версии с ограниченным проскальзыванием», — сказал Скотт. И для большинства таких клиентов единственным реальным преимуществом является возможность оставить на асфальте две черные полосы от шин вместо одной.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ : В задней части корпуса мощность от вращающегося приводного вала отводится на колеса под углом 90 градусов и математически уменьшается с помощью скошенного зубчатого венца и набора шестерен.Каждый полный оборот приводного вала перемещает задние колеса на долю оборота. Какая доля зависит от желаемого баланса между внедорожным ускорением и крейсерской скоростью на низких оборотах по шоссе.

Дифференциал прикреплен к зубчатому венцу, как показано на этом дифференциале Jeep 2004 года. J. Daniel Jones

Дифференциал, прикрепленный к зубчатому венцу и передающий мощность вращения на оси. Дифференциал необходим потому, что помимо движения по прямой машинам нужно поворачивать — и иногда довольно резко.

При повороте колесо снаружи поворота вращается больше, чем колесо внутри. Чем круче поворот, тем больше разница вращения. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью.

Подавляющее большинство заднеприводных автомобилей имеют открытый дифференциал. Это означает, что задние колеса могут вращаться независимо друг от друга. Самый простой способ узнать, есть ли у вас открытый дифференциал, — это поддомкратить автомобиль и провернуть одно из задних колес.Если другое колесо вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал. Если он вращается в том же направлении, у вас есть дифференциал повышенного трения или LSD.

При правильной работе открытый дифференциал является лучшим вариантом для езды, наиболее удобным вариантом для повседневной езды. Недостаток открытого дифференциала становится очевидным, когда вы ищете максимальную тягу двигателя, а не максимальную скорость вращения ведущего вала.

Открытый дифференциал всегда передает одинаковую мощность на оба колеса.Но если для поворота одного колеса требуется меньшая мощность, чем для другого колеса, например, когда одно колесо находится на сухом асфальте, а другое — на грязной обочине, то для поворота колеса в грязи потребуется меньше энергии, чем для поворота колеса на дороге. тротуар. Вращающееся колесо получает тот же крутящий момент, что и стационарное, но оно получает большую часть мощности двигателя, потому что это колесо легче вращать.

10 болтов на крышке чаще всего означают открытый дифференциал. J. Daniel Jones

Альтернативой является дифференциал повышенного трения.LSD определяет, когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, и с помощью различных методов соединяет два колеса вместе. Это не позволит одному колесу вращаться значительно быстрее другого; ограничение проскальзывания между ними. Это позволяет двигателю двигать автомобиль вперед, даже если одно колесо имеет меньшую тягу, чем другое.

Когда оба колеса получают достаточную мощность, чтобы разорвать связь между резиной и дорожным покрытием, результатом является отличительная черта высокопроизводительного автомобиля — выгорание двух колес.На самом деле, в идеальных условиях открытый дифференциал также может привести к прогоранию двух колес. Но это редко, потому что каждому колесу требуется точное количество энергии, чтобы отсоединить резину.

Дифференциал повышенного трения с такими торговыми марками, как Positraction, Sure Grip, Anti-Spin или Safe-T-Track, был незаменимым оружием в войнах маслкаров 1960-х годов. Это задокументировано в часто неправильно воспринимаемой лирике классики Beach Boys «Little Deuce Coupe».

Настоящая лирика звучит так: «Есть еще одна вещь, папа, у меня большой промах.«Большое скольжение» — сленг хот-родов 60-х годов, обозначающий самоблокирующийся дифференциал.

Регулировка задней части для плавной работы. J. Daniel Jones

РЕШЕНИЕ : Если вы хотите заменить открытый дифференциал на LSD, у вас есть выбор. Существует несколько марок новых LSD, доступных практически для любого типа автомобиля и его предполагаемого использования. И, если вы пурист, у вас всегда есть возможность вернуться к старой школе.

«Вероятно, будет дешевле восстановить заднюю часть с помощью нового Auburn Pro или Eaton LSD.Это колеблется в диапазоне от 1200 до 1500 долларов», — сказал Скотт. «Но нет ничего необычного в том, что клиент приносит бывшую в употреблении единицу со склада металлолома и настаивает на том, чтобы мы использовали ее. Старый LSD в приличном состоянии, безусловно, можно восстановить до новых характеристик, но обычно это увеличивает стоимость на несколько сотен долларов».

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ : Задняя часть и дифференциал прослужат долгое время практически без обслуживания — если вы используете правильное масло и не злоупотребляете им.

«Мы рекомендуем менять масло каждые 60 000 миль, используя обычное трансмиссионное масло высшего качества; не синтетика, — сказал Скотт.«Синтетика на самом деле работает слишком хорошо, она настолько скользкая, что не так хорошо цепляется за зубчатые колеса и шестерни».

Ключом к поддержанию вашего LSD в надлежащем рабочем состоянии является наличие соответствующих шин с надлежащим накачиванием. «Если одна шина выше другой, они вращаются с разной скоростью даже при движении по прямой», — сказал Скотт. «Это приводит к тому, что дифференциал всегда хотя бы частично включен. Это определенно приведет к преждевременному износу дифференциала».

Что касается открытого дифференциала, Скотт дает простой совет: «Не делайте прогаров на одном колесе.Это вращает шестерни паука намного быстрее, чем они когда-либо были предназначены для работы. Они потерпят неудачу».

Что, если это случится с вами, может быть «положительно» идеальным временем для обновления.

Джонс — писатель-фрилансер, фотограф и автолюбитель из Сан-Диего. Его первый роман, действие которого происходит на аукционе классических автомобилей в Новом Орлеане, скоро будет доступен. Он приветствует тематические идеи и предложения магазинов; напишите ему по адресу [email protected]

Часть 2. Дифференциалы повышенного трения — дорожные и гоночные трансмиссии

Ряд других факторов влияет на характеристики блокировки пластинчатых LSD.Например, материалы трения пластин, характеристики тарельчатых шайб и количество сопрягаемых поверхностей пластин. Внешние факторы, такие как вес автомобиля, распределение веса, сцепление шин и мощность двигателя, также влияют на то, насколько хорошо блокируется дифференциал. Например, маломощный, легкий переднеприводный автомобиль на гравии не будет так же эффективно блокировать LSD, предназначенный для тяжелого заднеприводного автомобиля.

Некоторые LSD относятся к процентной блокировке, обычно это блокировка от 100% до 25%.К сожалению, эта цифра сильно сбивает с толку и в значительной степени не имеет отношения к современным ЛСД. ZF начал эту тенденцию, поскольку они не хотели раскрывать углы рампы в транспортных средствах, поскольку это было коммерческой тайной. Вместо этого они опубликовали цифру в %, чтобы показать, насколько они агрессивны. Этот процент относится как к ускорению, так и к замедлению, поскольку рампы равны. Современные LSD могут при необходимости полностью блокироваться и обычно имеют неровные пандусы. Это делает показатель % блокировки бесполезным в качестве сравнительного инструмента.

LSD с покрытием обеспечивают огромную гибкость и могут быть настроены в соответствии с вашим автомобилем, обеспечивая агрессивность, необходимую для мощности, и стабильность при торможении. Транспортные средства с более высокой мощностью и автомобили, склонные к подъему колес, получают огромную выгоду от пластинчатых LSD, поскольку весь крутящий момент может быть передан на колесо с сцеплением. Эта блокировка по требованию дает водителю полный контроль, повышая уверенность и сокращая время прохождения круга. Для автоспорта LSD с покрытием обеспечивают значительное увеличение производительности и управляемости.Дорожные автомобили также выигрывают от LSD с гальваническим покрытием, поскольку они позволяют передавать больше крутящего момента на дорогу и улучшают контроль над автомобилем.

Дифференциалы с электронным вектором крутящего момента

Дифференциалы с вектором крутящего момента, возможно, являются самым сложным типом дифференциала. Они основаны на использовании датчиков современного автомобиля для точного расчета того, какой крутящий момент должен передаваться на каждое колесо или каждую ось. Используя такую ​​информацию, как: скорость вращения отдельных колес, положение дроссельной заслонки/тормоза, угол поворота рулевого колеса, поперечная/продольная перегрузка, компьютер рассчитывает, какой крутящий момент должен передаваться на каждое колесо, чтобы повысить скорость прохождения поворотов.

Так как это очень сложный тип дифференциала, он обычно доступен только непосредственно у производителя. Каждый производитель немного отличается в своей реализации, но при обнаружении проскальзывания колеса крутящий момент уменьшается на этом колесе, позволяя большему крутящему моменту передаваться на колеса с сцеплением. Тот же процесс происходит, когда компьютер считает, что автомобиль должен более или менее агрессивно проходить повороты, в результате чего вы можете выполнить более быстрый поворот. На прямой они обеспечивают более точную передачу крутящего момента на каждое колесо, увеличивая мощность, которую вы можете подавить.

В современных автомобилях обычно используется распределение крутящего момента между передней и задней осями. На некоторых полноприводных автомобилях они запрограммированы на передний привод для экономии топлива и на включение задней оси только при обнаружении проскальзывания колес. Компьютер реагирует так быстро, что водитель даже не понимает, что колеса начали пробуксовывать. Другие автомобили явно более смещены назад, например, Nissan GT-R может передавать 98% мощности на заднюю часть, но только максимум 50% на переднюю часть.

У электронных систем управления вектором крутящего момента не так много недостатков, однако их самая большая проблема — это стоимость ремонта, когда что-то пойдет не так.Сложные компьютерные микросхемы, датчики, гидравлические приводы и т. д. дорого ремонтировать. При серьезной модификации автомобиля установленная на заводе система векторизации крутящего момента может не реагировать так, как вы хотите, поскольку она не может учитывать модификации, что может снизить производительность. Единственная другая причина, по которой вы можете захотеть удалить систему вектора крутящего момента и установить традиционный LSD, связана с личными предпочтениями. Некоторым людям просто не нравится, как работает векторизация крутящего момента, и они могут найти его слишком агрессивным или недостаточно агрессивным.

Электронные дифференциалы на основе тормозов

Дифференциалы с электронным управлением на основе тормозов не являются настоящими дифференциалами повышенного трения, однако они основаны на той же технологии, что и дифференциалы с вектором крутящего момента. Вместо того, чтобы уменьшить крутящий момент на вращающемся колесе, применяется тормоз, чтобы замедлить его. Поскольку дифференциал представляет собой стандартный открытый дифференциал, когда к вращающемуся колесу применяется тормоз, это создает ложное ощущение сцепления, позволяя передавать равное количество крутящего момента на колесо с сцеплением.Хотя это устраняет некоторые недостатки открытого дифференциала, притормаживающее колесо по-прежнему не передает крутящий момент на землю.

По сравнению с дифференциалом с вектором крутящего момента дифференциалы на основе тормозов потребляют меньше энергии и менее эффективны. Однако они лучше, чем открытые дифференциалы, и могут быть разницей между застреванием в грязи или нет. К счастью, модернизация их с помощью ATB является отличным выбором и значительно повышает их производительность. ATB очень хорошо работают с LSD на основе тормозов, поскольку к вращающемуся колесу нужно приложить лишь небольшое тормозное усилие, чтобы большой крутящий момент передавался на колесо с сцеплением.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.