Меню Рубрики

Установка блокировки дифференциала на переднеприводный автомобиль

Нужен ли самоблок для переднего привода?

Самоблокирующийся дифференциал, смонтированный на передний привод, сулит большие преимущества: в некоторых ситуациях более эффективно распределяется крутящий момент. Результат — хороший разгон, отменная тяга, управляемость что надо. Так ли это?

Червячный самоблокирующийся дифференциал оригинальной конструкции фирмы «Вал-Рейсинг» установили на «Калину» — автомобиль с типичной для большинства нынешних машин переднеприводной компоновкой и соответствующими повадками. Мы накрутили больше тысячи километров по дорогам с разным покрытием, попробовали блокировку в разнообразных ситуациях, посмотрели, как ведет себя машина на скользких зимних дорогах и сухом асфальте.

ПО МОРОЗЦУ

Ненадолго перенесемся из лета в зиму, чтобы оценить поведение автомобиля при отрицательных температурах. Пока в памяти свежи впечатления о характере автомобиля в заводском исполнении, присмотримся, что изменилось после установки самоблокирующегося дифференциала.

«Калина» заметно легче стартует (главное — не срывать ведущие колеса резко), быстрее разгоняется, причем как на «миксте», так и в ситуации, когда под всеми колесами снег или лед. В целом машина стала более собранной, охотнее следует за штурвалом, четче прописывает повороты. Понятнее и рулевое управление — возросло стабилизирующее усилие. Хотя, немного перебрав со скоростью, замечаешь: занос стал резче, чем в варианте со свободным дифференциалом.

При интенсивном разгоне и — в меньшей степени — при установившемся движении «Калина» чувствительнее реагирует на неравномерность дорожного покрытия: становится нервной, ее тянет в сторону более рыхлого покрытия, больше приходится работать рулем. Динамический коридор около метра-полутора требует от водителя большей концентрации и точности действий. В долгой дороге начинаешь с теплотой вспоминать более комфортный заводской вариант.

В экстремальных ситуациях вазовский малыш становится еще более непослушным и хуже прогнозируемым. Первые круги на закрытой трассе удается ехать быстрее, успевая компенсировать возникающие стихийные скольжения то передней осью, то задней — очень резкий занос, а иногда, наоборот, довольно продолжительный снос. Приходится интенсивнее, чем на «Калине» со свободным дифференциалом, работать рулем и газом. Однако, несмотря на то что ошибок больше и траектории далеки от оптимальных, время на круге лучше.

Покрытие раскатывается, сцепление колес с дорогой падает — и ухудшается не только время, но и поведение машины. От нее очень трудно добиться контролируемого бокового скольжения, причем проявляется оно как свойственное скорее не передне-, а полноприводному автомобилю. На сброс газа и доворот руля «Калина» отвечает сносами, которые не заканчиваются, пока не нащупаешь газом момент, когда снос резко сменяется заносом. Часто автомобиль едет, куда хочет он, а не сидящий за рулем. Более однозначного поведения удастся добиться, если применить излюбленный раллийный прием — торможение левой ногой.

Но это все-таки не боевой автомобиль, а семейный универсал. Поэтому уделим внимание и менее динамичным и азартным, но более востребованным в повседневной жизни моментам. Например, дает ли преимущество блокировка при троганье в горку? Двенадцатипроцентный подъем (под колесами — укатанный снег) покорился автомобилю и в том, и в другом исполнениях. При этом на машине со свободным дифференциалом приходилось трогаться очень осторожно, по крупицам отмеряя тягу. Вполне естественно, что более крутой, 16-процентный уклон «Калина» преодолела, только вооружившись самоблокирующимся дифференциалом.

ВЕСЕННИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

Под колесами сухой асфальт, температура плюс 15ºС. В общем, и в этих условиях разница между двумя вариантами заметна. Привычные запаздывания «Калины» на действия рулем сохранились, но управление в версии с блокировкой дифференциала стало острее и точнее. При этом вылез и знакомый по зимним испытаниям недостаток: машина потеряла в комфорте — более нервно реагирует на колеи, чувствительные срывы при проезде луж требуют от водителя большей собранности.

На стабильном покрытии сцепные возможности шин почти уравнялись с тяговыми возможностями 89-сильного мотора. Стоит агрессивнее надавить на акселератор, и «Калина» азартно начинает ввинчиваться внутрь виража. Сбросил газ — тут же распрямляет траекторию. В общем-то, интересно и даже быстро, несмотря на несколько нестандартные приемы управления переднеприводной машиной. Вот только…

Контролировать ее посуху действительно проще. Правда, пока едешь быстро, но не экстремально. Стоит появиться размашистым скольжениям, управление усложняется. Ведь при сносе водитель рефлекторно сбрасывает газ, тем самым провоцируя еще больший снос передней оси. Приходится все время нащупывать оптимальную скорость или опять-таки прибегать к раллийным приемам.

Субъективные ощущения дополним испытанными на легком бездорожье. Участок подобрали идеальный: по мере продвижения вперед покрытие под колесами ухудшается. Вот проехали место, где недавно застряла машина со свободным дифференциалом. Правда, с блокировкой она продвинулась лишь немного дальше. Зубастые покрышки и тем более цепи противоскольжения дали бы отнюдь не меньшую уверенность.

УСТАНОВИМ ИЛИ НЕТ?

Нужен ли самоблокирующийся дифференциал на переднеприводном автомобиле — вопрос спорный. Тем, кто сознательно, а главное, грамотно настраивает свою машину, чтобы получить острые ездовые впечатления, эта доработка пойдет на пользу. Причем мы рассмотрели только один из вариантов самоблокирующегося дифференциала. Не исключено, кому-то больше понравится узел иной конструкции и с другими настройками. Экспериментируйте на здоровье, только помните: водительские навыки также должны быть на соответствующем уровне, ведь исправлять ошибки пилотажа на машине с самоблокирующимся дифференциалом намного сложнее.

Читайте также:  Комплекты громкой связи для установки в автомобиль

А водителям без особенных ездовых фантазий такая модернизация, пожалуй, ни к чему. Полностью использовать специфические преимущества в управляемости он вряд ли сможет, зато в комфорте однозначно потеряет. Самоблокирующийся дифференциал даст небольшое преимущество на бездорожье, но не превратит легковой автомобиль во вседорожник. При этом за узел и установку придется выложить несколько десятков тысяч рублей. Так стоит ли? Пожалуй, нет. Однако убедиться на собственном опыте, правы ли мы, вам никто не запрещает.

БЛОКИРУЙТЕ НА ЗДОРОВЬЕ!

Тольяттинская фирма «Вал-Рейсинг» выпускает винтовые и кулачковые дифференциалы повышенного трения с муфтами предварительного натяга, которые обеспечивают плавное и быстрое срабатывание блокировки и демпфируют нагрузки на трансмиссию. Кроме того, муфта позволяет варьировать коэффициент блокировки. Для легковых автомобилей, ездящих в основном по асфальту, подойдет дифференциал с натягом 4,5–6 кг/м (он указан на упаковке), а для вседорожников лучше использовать узлы с большими показателями. На тестовой «Калине» установили дифференциал с натягом 3,5–5,0 кг/м. Для справки: стоимость узла — около 10 тыс. рублей, еще примерно во столько же обойдется его монтаж.

источник

Dima402 › Блог › Блокировка дифференциала. Практика

Для того чтобы преодолеть врожденный недостаток обычных дифференциалов ухудшать проходимость, созданы десятки различных конструкций этих узлов. К разговору о других типах дифференциалов мы еще вернемся, а пока остановимся подробней на том устройстве, которое мы будем испытывать. Эта конструкция разработана в 1965 году английской фирмой «Quaife Engineering» и относится к цилиндрическим самоблокирующимся дифференциалам повышенного трения (или, как их называют за рубежом, дифференциалам ограниченного проскальзывания – limited slip). Принцип действия таких устройств несложен. Если с какой-то силой «зажать» сателлиты, не позволяя им вращаться между полуосевыми шестернями с относительно большими скоростями, то дифференциал, с одной стороны, сможет выполнять свою основную работу в поворотах, позволяя колесам вращаться с различными угловыми скоростями, а с другой – будет распределять крутящий момент в тяжелых условиях так, что это позволит колесу, находящемуся в лучших условиях сцепления с дорогой, реализовывать большую силу тяги.

Бесспорное достоинство дифференциала Quaife – его простота. Две корпусные детали, две полуосевые шестерни, десять шестерен-сателлитов (все – цилиндрические), сепаратор – и все! Когда автомобиль движется по прямой, то Quaife работает как обычный дифференциал. Полуосевые шестерни вращаются с одинаковыми скоростями, а сателлиты только передают крутящий момент поровну на оба колеса, вращаясь вместе с корпусом и полуосевыми шестернями как одно целое. А в повороте, когда возникает рассогласование оборотов колес, сателлиты прокручиваются между корпусом и полуосевыми шестернями, позволяя забегать вперед наружному колесу.

Отличие дифференциала Quaife от обычного состоит в следующем. Во-первых, сателлиты установлены в отверстиях корпуса свободно, без осей, и чуть-чуть «играют» в своих нишах. Во-вторых, зубья на шестернях и сателлитах сделаны косыми, поэтому при подаче крутящего момента сателлиты под действием осевой составляющей усилия прижимаются к стенкам корпуса торцами, а вдобавок «выжимаются» и трутся о корпус вершинами зубьев. Получается, что при разгоне дифференциал частично блокируется. Но если колеса все же преодолеют внутреннее трение и начнут вращаться с разными скоростями, этому будут препятствовать еще две составляющие — трение в зацеплении сателлитов с полуосевыми шестернями и друг с другом. Итак, дифференциал повышенного трения Quaife обладает меньшим кпд (из-за потерь на трение), но на скользких покрытиях или при избытке тяги он может полнее реализовать крутящий момент двигателя. А это как раз то, что нужно спортсменам!
Теперь остается снять коробку передач с нашей «девяносто девятой», разобрать ее, поставить Quaife — и в путь.

Впереди едет ВАЗ-21093 в стандартной комплектации, следом за ним – ВАЗ-21099 с самоблокирующимся дифференциалом в трансмиссии. Обе машины обуты в «злобные» шины НИИШП-Ралли.
Разгон на прямой по чистому асфальту. Различий нет.
Пологий поворот, педаль газа отпущена — машины вновь ведут себя одинаково.
Но вот в повороте мы прибавили газ — и руль в руках водителя «девяносто девятой» ожил, стремясь повернуться в «ноль» почти вдвое сильнее, чем на стандартной машине! Сателлиты под действием приложенного крутящего момента прижались к корпусу, дифференциал «прихватило». Потому-то и возросло возвращающее усилие на руле, а вдобавок, конечно, износ шин и расход топлива. Выезжаем за город. Под колесами – накатанные полосы чистого асфальта, а между ними и по бокам – снег. Знакомая картина…

Выходим на обгон, съезжаем с асфальта, цепляя колесами снежные наносы, и… что есть силы удерживаем баранку «девяносто девятой», а заодно и рыскающий по сторонам автомобиль! То же самое происходит при старте с заснеженной обочины, когда под одним колесом снег, а под другим асфальт. Машину с блокировкой сильно «затягивает» на обочину – ведь дифференциал в этих условиях частично заблокирован и позволяет колесу на асфальте «грести» намного интенсивнее, чем колесу на снегу. И все же машина разгоняется намного увереннее, чем стандартная. На заснеженных дорогах Подмосковья за рулем «девяносто девятой» мы чувствовали себя настолько уверенно, насколько это вообще возможно на легковом переднеприводном автомобиле. Скользкий подъем, целина (конечно, разумной глубины), небольшой снежный завал – нам все было нипочем. Стандартная «девятка» уже буксует, водитель прецизионно орудует газом и сцеплением, раскачивает машину переключениями вперед—назад, а «девяносто девятая» на тех же шинах, в тех же условиях верно движется вперед, загребая снег обоими колесами. А что с управляемостью? Выезжаем на замкнутую трассу, проложенную по льду одного из подмосковных озер, и устраиваем мини-соревнование: кто покажет лучшее время круга за рулем каждой из машин? Оказалось, что на машине с блокировкой в трансмиссии каждый из нас проехал километровую трассу в среднем на пять секунд быстрее, и управлять ей было проще! Дело в том, что обычный переднеприводный автомобиль реагирует на увеличение подачи топлива сносом передней оси – скользит наружу поворота. А самоблокирующийся дифференциал в тех же условиях позволяет еще и тягой «затаскивать» машину в поворот. Наш ВАЗ-21099 часто используется в качестве «агрегатоносителя» при различных испытаниях, и именно поэтому нам важно, чтобы машина оставалась в «родной», стандартной комплектации. Если бы не это обстоятельство, то мы без колебаний поставили бы на машину этот самоблокирующийся дифференциал – классная вещь! Самое главное, что его установка дает повышение проходимости и чувство уверенности в автомобиле на заснеженных и просто скользких дорогах. Даже когда мы вместо «зубастых» шин НИИШП поставили на автомобиль летние покрышки «Goodyear» и, осмелев, ринулись в снежную целину (конечно, не очень глубокую), то так и не смогли «засадить» машину: когда уже не было хода вперед, всегда можно было отползти по своей же колее назад, а потом с разгона продолжить штурм бездорожья. И это тот плюс, который по достоинству оценит каждый.

Читайте также:  Установка светодиодных ламп вместо галогеновых в автомобиле

Ну, а лучшая управляемость поможет спортсменам или активным водителям при езде в предельных режимах. То, что самоблокирующиеся дифференциалы нашли широкое применение в мире автоспорта, уже говорит само за себя.

источник

Жесткая блокировка дифференциала, для чего она?

В понимании начинающего офф-роуд энтузиаста полный привод – «это когда все четыре колеса гребут». И сколько разочарования ждёт застрявшего покорителя бездорожья, когда гребут только два из них

Сегодня мы попробуем объяснить, почему так происходит и что с этим делать. Правда, сначала заметим, что наш рассказ адресован в первую очередь владельцам полноценных внедорожников, имеющих раздаточную коробку с «железным» подключением второго, как правило переднего моста. Впрочем, владельцам автомобилей, не оснащённых раздаточной коробкой, то есть тем, у кого привод к колёсам подключается посредством дисковых муфт, материал тоже будет полезен, разве что реализовать всё в нём написанное у них не получится. Просто эти прекрасные автомобили в меньшей степени предназначены для бездорожья, а потому не смогут полностью использовать потенциал грязевой резины с развитыми грунтозацепами.

Особенно мешают дифференциалы в случае переезда препятствия по диагонали

Слабый грунт, болото и скользкая глина – вот, где включённые
блокировки помогут реализовать всю мощь грязевой резины

Для распределения крутящего момента от мотора к колёсам все внедорожники оснащены специальной системой, которая называется «трансмиссия». Она устроена так: вращение от мотора передаётся коробке передач, необходимой для выбора прилагаемого к колёсам усилия. Это происходит через специально подобранные пары шестерён. Высокие передачи служат для быстрой езды, но усилие к колёсам при этом прикладывается меньшее. А низкие, например первая или вторая, дают большую силу, передаваемую к колёсам, но меньшую скорость. Это нужно для разгона машины или езды в тяжёлых условиях, например на подъёме. Преобразованное коробкой передач вращение от двигателя у полноприводника передаётся на следующую коробку – раздаточную, которая называется так потому, что раздаёт крутящий момент на переднюю и заднюю оси.

В повороте передняя и задняя оси автомобиля проходят разный путь, поэтому, чтобы исключить проскальзывание колёс, раздаточную коробку иногда оснащают дифференциалом.

Если он есть, то автомобиль может использовать полный привод во всех случаях, и такую схему полного привода с межосевым дифференциалом называют «постоянный полный привод». Им комплектуются наиболее продвинутые и дорогие внедорожники, а также наша Niva. Если его нет, то полный привод можно подключать только на покрытии, где пробуксовка шин позволяет компенсировать разницу пути, проходимого передней и задней осями в повороте. Колёса одной оси тоже проходят разный путь в повороте, поэтому каждый ведущий мост оснащён дифференциалом, позволяющим компенсировать эту разницу. Но так происходит только на асфальте, где все колёса одинаково хорошо сцепляются с поверхностью.

В повороте передняя и задняя оси автомобиля проходят разный путь.
Поэтому, чтобы исключить проскальзывание колёс, раздаточную коробку
иногда оснащают межосевым дифференциалом

Блокировка дифференциала позволяет механически заблокировать
вращение одной полуоси автомобиля относительно другой,
заставляя колёса крутиться синхронно

На бездорожье свободный, незаблокированный дифференциал может уменьшить проходимость машины, передавая вращение от мотора только на то колесо, которое имеет худший контакт с дорогой, одновременно обездвиживая другое, плотно с ней контактирующее.

Читайте также:  Установка гидролифта на автомобиль

Проще говоря, крутящий момент уйдёт на то колесо, которое легче крутится, буксует. Особенно ярко этот недостаток дифференциалов проявляется при преодолении препятствия наискось, когда автомобиль попадает в ситуацию диагонального вывешивания (буксуют два диагонально противоположных колеса). Также он заметен, когда внедорожник проваливается одной стороной в канаву и буксуют два колеса с одной стороны – той, которая выше. При этом два свободно вращающихся колеса лишены зацепа с грунтом. И даже если автомобиль обут в серьёзную грязевую резину, такую как наша Toyo Open Country M/T, он не сможет в полной мере использовать возможности мощных грунтозацепов. Для устранения этой проблемы существуют устройства блокировки межколёсных дифференциалов, которые, если подробно не вдаваться в особенности конструкции, принуждают оба колеса одной оси вращаться вместе, вне зависимости от сцепления с поверхностью.

Казалось бы, вот она – панацея! Съехал на грунт, заблокировал дифференциалы, и всё – проедем везде! Однако надо понимать, где и когда блокировками можно пользоваться.

Мы, конечно, ведём речь о настоящих (принудительных) блокировках, которые по команде водителя механически блокируют межколёсные дифференциалы. Существуют ещё и автоматические блокировки, которые действуют сами по себе, независимо от водителя. Но они, как правило, или не блокируют дифференциалы полностью, или не предназначены для дорог общего пользования. Есть и третий вид – электронные псевдоблокировки, имитирующие механические, но использующие лишь тормозные механизмы буксующего колеса. Хотя такие системы позволяют двигаться с любой скоростью по любым дорогам, они редко бывают способны полностью перенаправить крутящий момент к буксующему колесу и потому применяются на настоящих внедорожниках только как дополнительные.

В каких случаях нужны блокировки? Прежде всего, при переезде геометрических препятствий, когда колеса вывешиваются. Второй случай – слабый грунт, глубокий рыхлый снег, болото и скользкая глина. Особенно хорошо видна эффективность работы блокировок при движении на скользком подъёме. Однако есть моменты, когда включённые блокировки, наоборот, могут помешать.

Нельзя включать принудительные блокировки на асфальте и дорогах общего пользования! С включёнными блокировками машина может выйти из-под контроля в повороте, особенно если заблокирован передний дифференциал.

Да и с включённой задней блокировкой машина крайне неохотно входит в поворот. Наиболее заметно это на сухом асфальте. Правда, включив заднюю блокировку, легче выполнять управляемый занос, но это уже отдельная тема.

Итак, в каких случаях передняя блокировка не нужна? Можно с уверенностью сказать, что в большинстве ситуаций достаточно только задней. А при движении, например, по глубокой скользкой колее вы вообще не выберетесь, если она будет включена. Даже опытные джиперы часто не знают об этом нюансе и елозят вперёд-назад по колее с заблокированным передним мостом и вывернутыми до упора колёсами. И так пока не надоест. А после, кряхтя, расчехляют лебёдку, хотя иногда достаточно просто отключить переднюю блокировку.

Но есть случаи, когда включённая передняя блокировка не уменьшает, а, наоборот, увеличивает манёвренность машины. Это прежде всего происходит при движении по очень сильно пересечённой местности, когда передние колёса по очереди вывешиваются, и внедорожник управляется фактически только одним передним колесом, которое не вывешено. И при движении на очень крутых спусках, когда машина почти падает со склона. В таком случае, как мы уже рассказывали, требуется газовать, чтобы выровнять автомобиль. Но отсутствие контакта на одном из передних колёс приводит к пробуксовке и потере управления, поэтому в таком случае передняя блокировка может очень помочь. Задняя блокировка хороша на слабом грунте всегда, кроме случаев, когда нужна манёвренность. Кроме того, надо иметь в виду, что она так же сильно распрямляет траекторию движения машины в повороте.

Необходимо помнить: движение с высокими скоростями на заблокированных мостах, а особенно прыжки, чревато поломкой трансмиссии.

Больше всего страдают полуоси. Большие колёса с мощным зацепом при подпрыгивании резко раскручиваются, а в момент приземления просто впиваются грунтозацепами в землю и резко затормаживаются. И в этот миг излишний момент на колесе рвёт полуось или ШРУС. Так что, запрыгивая ходом на крутой короткий подъём, выключайте хотя бы переднюю блокировку. Потому что на самом верху передние колёса оторвутся от грунта и при приземлении может произойти обрыв привода. В любом случае не газуйте в прыжке!

При включении и выключении управляемых блокировок следует помнить, что они приводятся в действие не мгновенно. Трансмиссия должна хоть немного вращаться без нагрузки, чтобы зубья смогли войти в зацеп.

Поэтому после нажатия на кнопку нужно проехать хоть какое-то расстояние для того, чтобы блокировка включилась. А чтобы ее выключить, зачастую приходится не только поездить вперёд-назад, но и покрутить рулём, чтобы кулачки, замыкающие блокировку, разгрузились и смогли выйти из зацепления.

В общем, вывод очевиден: только полноценные управляемые блокировки помогут вам реализовать всю мощь грунтозацепов настоящей внедорожной резины.

источник