Блокировка дифференциала
Тест лучшего (похоже) кроссовера, но мы нашли к чему придраться
В фильмах киногерои лихо ставят машину на один бок, продолжая езду на двух колесах. То же часто демонстрируют участники различных шоу. Однако обычная серийная машина типа Гранты с такой задачей не справится: дифференциал мгновенно снизит момент на «приземленном» колесе до нуля. Чтобы этого не было, дифференциал необходимо предварительно заблокировать, заварить и т. п.
Гаражные умельцы освоили этот прием давно: дифференциал… заваривают! При этом выравнивания моментов на колесах одной оси уже не будет: они станут распределяться пропорционально сцеплению шин с покрытием. Проходимость машины улучшится. Однако выезжать на дороги общего пользования уже не стоит: на сухом асфальте автомобиль поведет себя непредсказуемо. Износ шин, перегрев, потеря управляемости… Последним фактором, впрочем, пользуются дрифтеры, которым как раз и нужно жечь покрышки в заносе.
Дифференциал Torsen первого поколения. В коробке дифференциала вместе с двумя полуосевыми шестернями разместили шесть сателлитов с прямозубой и косозубой нарезкой. Зацепление шестерен с таким наклоном зубьев обладает свойством самоторможения.
Дифференциал Torsen второго поколения. В коробке дифференциала, помимо двух полуосевых шестерен, размещены четыре — пять косозубых шестерен, вращающихся в цилиндрических гнездах. Поскольку шестерни не имеют своих осей вращения, они проворачиваются в корпусе с большим трением и мехпотерями. Косозубое зацепление также повышает трение в дифференциале.
11 классных инженерных решений последней Волги ГАЗ-3111
Более цивилизованный способ блокировки с участием водителя — применение зубчатой муфты с пневматическим, электрическим или гидравлическим приводом. Водитель может одним движением застопорить дифференциал. Обычно это делают, жестко связав одну из полуосевых шестерен с коробкой дифференциала. Например, на некоторые модели внедорожников Toyota Land Cruiser 100/105 ставили электрические блокировки с мотором-актуатором.
Автоматическую блокировку могут осуществлять так называемые самоблокирующиеся дифференциалы, они же — «самоблоки».
Ранние конструкции использовали кулачковые дифференциалы, но они отличались быстрым износом и неравномерной работой — блокировка осуществлялась толчкообразно. Такие устройства стояли в ГАЗ‑66 и БТР‑60. До сих пор их выпускают для УАЗов.
В гражданских автомобилях применяют межколесные самоблоки, работающие более мягко. Другое название самоблоков — дифференциал повышенного трения, или LSD (Limited Slip Differential). Основных разновидностей LSD два: дисковый и червячный.
Межколесный дисковый самоблокирующийся дифференциал Сжатие дисков происходит за счет осевого смещения полуосевых шестерен при росте нагрузки и преднатяга пружин. 1 — корпус дифференциала; 2 — правый пакет дисковых фрикционов; 3 — правая полуосевая шестерня; 4 — ось 6лока сателлитов; 5 — раздвижные полукольца блока сателлитов; 6 — левая полуосевая шестерня; 7 — левый пакет дисковых фрикционов.
12 советских внедорожников — помните, какие из них можно было купить?
В дисковых LSD трение создается между пакетами фрикционных дисков. Один пакет жестко соединен с корпусом дифференциала, другой — с полуосями. При ускорении одной из полуосей диски сжимаются под воздействием осевой силы. Растут силы трения, что не дает возможности крутящему моменту снизиться до нуля. Часто в подобных схемах используют преднатяг фрикционных дисков, создаваемый пружинами. Натяг может быть и переменным, управляемым гидроприводом. Недостаток — сложная конструкция и проблемы с падением эффективности по мере износа фрикционов. Такие устройства встречаются на обычных легковых автомобилях, например — на старых «японках», таких как Honda Civic и Mitsubishi Lancer.
Следует отметить, что электромагнитные и гидравлические фрикционные муфты, которые ставят на кроссоверы, по сути тоже дисковые. Только они отвечают за подключение «дополнительной», как правило задней, оси.
В червячных LSD применен пакет из нескольких червячных передач, отличающихся, как известно, повышенным трением. Такая система LSD с червячным приводом называется Torque Sensing (чувствительный к крутящему моменту) или сокращенно — Torsen. Никаких дополнительных систем или узлов не требуется: червячный узел является изначально самоблокирующимся за счет свойств привода, в котором червячную шестерню не могут провернуть другие шестерни. Такой дифференциал в прошлые годы ставили, в частности, на многие автомобили Audi.
Муфта, известная как Haldex пятого поколения (на самом деле уже 10 лет как отделение Haldex Traction АВ принадлежит компании BorgWarner, и муфты она поставляет под своим брендом). Электрический насос, управляемый электроникой, подает жидкость под давлением к кольцевому поршню, который сжимает фрикционные диски. Вращение карданного вала передается на заднюю ось.
28921
7