Преднатяг блокировки дифференциала что это такое?

Преднатяг дифференциала винтовой блокировки. Нужен?

Преднатяг нужен! Но для других целей!

Главная › Преднатяг дифференциала винтовой блокировки. Нужен?

44 человека прочитали этот пост

Преднатяг нужен!
А зачем, я постараюсь объяснить в этой статье.

Небольшая мат.часть.
Усилие преднатяга создаёт набор стальных тарельчатых пружин:

Установлены пружины преднатяга в центральной части блокировки и распирают левую и правую шестерни полуосей в противоположные стороны, создавая их трение об корпус:

Располагаются пружины преднатяга друг относительно друга у разных производителей по-разному:
Многие Российские производители винтовых блокировок в результате так и не дали внятного ответа о правильном расположении пружин преднатяга, у остальных зачастую они стоят верно, но не в каждой выпущенной блокировке. Есть умельцы, располагающие в блокировках шайбы преднатяга таким образом:
что точно приведёт к быстрой поломке крайних шайб преднатяга, они раскрошатся и осколками со стружкой выведут из строя сателлиты или главную пару. Преднатяг соответственно исчезнет. Потребуется полная дефектовка редуктора и ремонт, замена тарельчатых пружин на новые с длительной работой по регулировке преднатяга.
По таблице видно, как работают тарельчатые пружины преднатяга в зависимости от расположения друг относительно друга:
При грамотном выставлении пружин по типу, форме, толщине и материалам возможно получить прогрессивную характеристику пакета пружин преднатяга, примерно как на последнем примере.

Высокий преднатяг, от 7 кг/м и выше сильно перенапрягает пружины и с течением времени они начинают ослабляться тем быстрее, чем выше изначальный преднатяг. Сильное трение шестерён об корпус повышает температуру масла в редукторе выше допустимых 150 градусов, это может лишить масло его свойств, особенно смазывающих. Ну и соответственно заметно выше становится расход при высоком преднатяге, особенно при езде в населённых пунктах.
Правильно подбранные по виду, форме, толщине и расположению пружины преднатяга обладают колоссальным эффектом: блокировка мягко и быстро срабатывает, не перегревает масло, не издаёт лишних звуков, не повышает расход, преднатяг держится годами и пружины не могут сломаться по определению. Такое расположение пружин гарантирует малое падение преднатяга со временем и составит от 2 до 5% в год, как и предписывает их производитель. Кстати от производителя пружин преднатяга многое зависит, бывают Российские, Немецкие, Американские, Японские, Китайские. Бывают разных видов, толщин, размеров, типов исполнения, из разных сталей и материалов, углепластика например:

Выбрать наиболее подходящие возможно лишь долгими испытаниями, тестами и изучением рекомендаций производителей.
Как оказалось высокая цена не показатель высокого качества.

Известно, что максимальный крутящий момент двигателя НИВЫ в зависимости от модели составляет до 150 H/m = 15 килограмм / метр (кг/м). Не большое значение, но! С учётом передаточного числа первой передачи, момент вырастает х4 и равняется 60 кг/м. Проходя раздаточную коробку, он увеличивается в 4 раза и равняется 240 кг/м. И, наконец, главная пара в зависимости от передаточного числа увеличивает момент в 3,9-4,3 раза, итоговый максимальный момент на ведущем колесе может достигать 1032 кг/м! А это без преувеличения одна тонна, приложенная на рычаг длиною в 1 метр.
Теперь становится понятным, почему сворачиваются и ломаются полуоси.

Тронутся автомобилю по идеально ровной асфальтированной дороге на накачанных шинах возможно имея момент, равных примерно 70-80 H/m, это 7-8 кг/м, проверял лично динамометрическим ключом. А тронуться на песке или из небольшой ямы в грунте на подспущенных колёсах, потребуется 200-600 H/m, равно от 20 до 60 кг/м.

Теперь предлагаю сделать небольшой вывод по поводу необходимости высокого преднатяга — можно «спрыгнуть с домкрата» на гладеньком асфальте и доказать окружающим, что высокий преднатяг — круто! Сомнительное удовольствие если учесть все возможные последствия и недостатки.

Винтовая блокировка хорошо работает и без пружин преднатяга, коэффициент блокирования даёт исключительно угол наклона зубьев сателлитов. Чем угол шестерни сателлита круче, тем больший коэффициент блокирования, но это контент для следующего поста.
Недостатки у блокировок без преднатяга неоспоримо есть: звонкое дребезжание деталей внутри блокировки при езде по кочкам и большее время срабатывания, т.к. детали заранее не прижаты к рабочим плоскостям. Непосредственно о пружинах преднатяга и о самом преднатяге внедорожное общество узнало в своё время силами одного именитого производителя блокировок посредством одного не менее имениторго журнала об автомобилях. Преднатяг позиционировался как ключевой параметр, от которого зависит степень блокировки. В связи с тем, что не многие пользователи подкованы технически, все поверили «на слово». Сейчас этот производитель признал это и отказался от термина «Преднатяг», заменив на «Муфта комфорта», а коэффициент блокирования регулируется углом наклона зубьев. Можете проверить на оффициальном сайте. Это решение правильное и честное по отношению к покупателям, мы с командой его единогласно поддерживаем.

В итоге.
Преднатяг обязательно нужен для:
1- подготовки рабочих элементов блокировки к рабочему состоянию, максимально приближая к ответным рабочим поверхностям — моментальное включение сателлитов в работу гарантированно и лишнее масло не попадёт под привалочную рабочую плоскость.
2- реализации «преднатянутого» состояния деталей в корпусе исключает дребезжание элементов на кочках или при изменении направления вращения дифференциала в поворотах.
Оба пункта повышают комфорт пользования блокировкой, поэтому правильно называть не «Преднатяг», а «Муфта комфорта».
Подобрать идеальный преднатяг муфты комфорта вопреки ожиданиям возможно. Доказано на винтовых блокировках Doctor Drive. Возможно реализовать плюсы преднатяга в полном объёме и не допустить негативных нюансов. Чтобы достичь целей требуются долгие тестовые испытания винтовой блокировки и муфты преднатяга, длительные диалоги с производителями пружин и кропотливые расчёты вибронагруженности элементов над которыми думаю редкие производители заостряют внимание, просто делают блокировку дешевле, чтобы выиграть в конкурентной гонке по цене. Но есть ещё много факторов, которые сильнее чем цена влияют на привлекательность блокировки. Читайте о них в следующих постах блога.

Статья защищена авторским правом. При копировании указать источник.
Doctor Drive

Преднатяг дифференциала

Дифференциал — это механическое устройство, узел трансмиссии автомобилей, которое выполняет следующую функцию — принимает мощность вращения и разделяет ее на 2 дифференциально связанных потока.

Что такое преднатяг дифференциала

Дифференциал автомобиля занимается распределением крутящего момента с ведущего вала на правое и левое полуоси. Состоит дифференциал из 4-х конических шестеренок. По габаритам не большой. Если колеса крутятся с одинаковой нагрузкой, то дифференциал распределяет силу вращения пополам (50:50).

Если одно колесо наехало, например, на лед, то дифференциал на одно колесо дает большую вращательную силу, а на другую — меньшую. То колесо, которое на льду, получает повышенную угловую скорость и станет ведущим, а то колесо, которое крутится по асфальту — перестанет получать вращательную скорость и станет ведомым. Из-за этого, то, что момент вращения передается только на одно колесо, причем на то, которое находится (в данном случае) на льду, управление и проходимость автомобилем сильно ухудшается. Но, для сохранения управляемости и проходимости, ведущим колесо должно было стать то колесо, которое на асфальте. Чтобы избежать такого ненужного эффекта, было изобретено устройство — автоматический дифференциал повышенного трения.

Самоблокирующиеся дифференциалы

Механизм повышенного трения — это многодисковый дифференциал, вискомуфта, самоблокирующийся дифференциал «Квайф» и «Торсен» осуществляет частичную блокировку автоматически, без переключения рукоятки водителем.

Отличие автоматического дифференциала от симметричного в том, что автоматический самоблокирующийся имеет пружинный пакет фрикционных дисков.

Состоит автодифференциал из:

  • ведомые червячные (полуосевые) шестерни;
  • ведущие червячные (саттелиты) шестерни.

Оси сателлиты и полуосей параллельны друг другу. Если одно колесо, допустим правое, начинает вращаться медленнее, чем колесо напротив, то, соответственно, и полуось с шестерней вращается медленнее и вращает с такой же угловой скоростью сателлит 2. Сателлит 2 передает вращение сателлиту 3. Сателлит 3 передает вращение шестеренке полуоси 4. В результате — разные угловые скорости колес на повороте.

Из-за того, что крутящие моменты в винтовом зацеплении разные, появляются осевые и радиальные силы, которые прижимают шестерни 1 и 4, сателлиты 2 и 3 торцами к крышке дифференциала. Червячные сателлиты 2 и 3 прижимаются к поверхностям отверстий, в которых они сидят. Благодаря образующимся при этом силам, происходит блокировка полуосей. Насколько сильно заблокируется полуось, определяется коэффициентом блокировки.

Характеристики дифференциала самоблока:

  • коэффициент блокировки дифференциала в % (КБД) (зависит от наклона зубьев, если винтообразный, или, если это диск, то углом чашки);
  • преднатяг блокировки в кг (это статическое сопротивление между 2 полуосями).

КБД — это отношение моментов сил отстающего к забегающему, то есть крутящий момент отстающего колеса делим на крутящий момент колеса, которое быстрее вращается.

Преимущества самоблокирующегося дифференциала:

  1. Водителю не требуется самому включать самоблок дифференциала, все происходит автоматически.
  2. Устраняет пробуксовку при разных значения сцепления колес.
  3. Улучшает проходимость и динамику управления автомобилей на разных дорогах.
  4. Эффективность разгона возрастает на разных дорожных покрытиях.
  5. Детали самоблокирующегося и обычного дифференциалов взаимозаменяемы.
  6. Какая-либо полуось не сломается, потому что нет полной блокировки колес.
  7. Отключение, то есть разблокировка осуществляется путем сброса педали газа.

Самоблокирующиеся винтовые дифференциалы эффективно подходят для обычного автомобиля. Такие устройства надежные. Рабочий эксплуатационный ресурс винтовых самоблоков такой же, как и у коробок переключения передач (КПП). Они плавно активируются и дезактивируются.

Симметричные дифференциалы

Чем больше величина коэффициента блокировки, тем лучше проходимость. А во время движения по ровной дороге по асфальту большой коэффициент наоборот ухудшает управление и динамику транспортного средства, потому что момент отстающего колеса момент в несколько раз больше, что способствует выталкиванию машины из поворота. В таком случае идет повышенный износ резины из-за пробуксовок, идет нагрузка на узлы привода, уменьшается коэффициент полезного действия и увеличивается расход топлива.

Читайте также  Шины all season что это?

Преднатяг дифференциала — это, своего рода, взаимная уступка между комфортом управления и тяговой мощностью автомобиля.

А вы знаете, где находится номер двигателя в вашем автомобиле? В некоторых марках и моделях, он выбит в месте соединения мотора и коробки.

Как устанавливается преднатяг

Регулировка преднатяга осуществляется путем установки пакета специальных пружинных шайб, которые распирают шестеренки внутри блокировки. Полный пакет таких спецшайб, сложенные все вместе составляют толщину 1 см, но все шайбы по толщине разные, чтобы можно было регулировать момент.

Чтобы отрегулировать преднатяг, потребуется:

  • динамометрический ключ стрелочный (ключ с щелчками не подходит, его придется долго настраивать);
  • самодельная спецдеталь, сделанная из простой внутренней гранаты (обрезан и к нему приварен болт) — смотрите ниже на видео;
  • комплект пружинных шайб (колечки);

Порядок регулировки преднатяга:

  1. Разобрать дифференциал блокировки (запоминаем последовательность). После снятия крышки вытаскиваем шнековую шестеренку полуоси; за ней идет узкая шестеренка с большим внутренним отверстием, но который имеет бортик; затем идут те самые регулировочные пружинные шайбы. Можно вытащить шнековые сателлиты (сами преднатяги), чтобы проверить какой у них износ.
  2. Установить новые шайбы.
  3. Собрать.
  4. Динамометрическим ключом и специальной самодельной деталью определяем момент затяжки. Когда ключ начинает проворачивать — в этот момент стрелка показывает момент натяга.

В этом видео рассмотрен вариант регулировки шайбами блокировки авто ВАЗ 2108.

Преднатяг до 5 кг не сплющивает до плоского состояния шайбы, такой момент натяжки считается ресурсным. Блокировка с натягом до 5 кг поможет сильно не терять своих характеристик около 4 лет. Любая блокировка с натягом в первые пару месяцев теряет около 1 кг натяга.

Специалисты рекомендуют делать для переднего дифференциала с самоблокировкой преднатяг не больше 5 кг, а для заднего дифференциала — не больше 7 кг. При максимальной величине, например, в 9 кг, все пружинные шайбы будут уже прижаты и эффект пружин будет потерян.

Как выбрать преднатяг дифференциала

Можно установить преднатяг от 5 до 11-12, но это максимальные значения устанавливают для спортивных автомобилей. Среднее значение 7-8 кг.

Чем выше установленное значение, тем раньше и быстрее срабатывает дифференциал. Это очень удобно во время управления по бездорожью, но довольно опасно во время езды на хорошей дороге. Это важно, если в автомобиле установлена самоблокировка в передний мост, так как это может привести к ненужному рывку на руле.

Если вы эксплуатируете автомобиль большую часть времени по бездорожью, то установленный больший преднатяг дифференциала отлично будет помогать преодолевать дорожные препятствия.

Если, в основном, эксплуатация автомобиля проходит по, относительно, хорошим дорогам, то надо устанавливать предварительный натяг поменьше.

Выбор варианта дифференциала для Лады Гранта. Со штатным дифференциалом поднятое домкратом колесо вращается, которое на земле стоит. С новым самоблокирующимся дифференциалом Val-Racing с установленным натягом 6 кг поддомкраченный автомобиль поехал, так как колесо, которое на асфальте тоже вращается.

Как выбрать блокировку для своего автомобиля (очень полезное видео-советую посмотреть).

Тест-драйв автомобиля НИВА с винтовыми блокировками

Как можно измерить подручными средствами установленный преднатяг на автомобиле

Какой натяг делать?…звучит почти, как «СКОЛЬКО ГРАММОВ ВЕШАТЬ?»

Парня зовут МАКС, он ездит на отечественно машине ВАЗ 2114. Он выглядит как миллионы таких же как ВЫ, уважаемый читатель. у него 2 руки и 2 ноги. Его машина как и Ваша приняла порцию технического тюнинга. треугольные рычаги, форсированный мотор, доработанные тормоза, модернизированную КПП…О. о последнем поговорим подробнее.

Несколько лет назад у Макса случилась неприятность с КПП. Оборвался палец дифференциала, и как следствие — появился «кулак дружбы» в картере сцепления КПП. Ремонт стоит сказать дорогостоящий. Как человек разумный (на грабли наступать МАКС предпочитает единожды) наш подопечный ремонт совмещает с тюнингом. В кпп устанавливается ряд, пара и, конечно же, ПРЕДМЕТ СЕГОДНЯШНЕЙ СТАТЬИ — БЛОКИРОВКА.

Блокировку покупал 8-ми винтовую с преднатягом. Служила она ему верой и правдой. Что значит правдой? В чем правда, спросит читатель! Да хотя бы в том, что были в жизни МАКСА и его автомобиля такие случаи, как смерть сепаратора внутренней гранаты. Обычная машина при такой поломке до гаража доедет только на лямочке… Макс же, благодаря наличию блокировки… хоть и скрепя, хоть на малой скорости, но доехал до места ремонта на одном колесе. Сделать это удается при наличии дифференциала повышенного терния, при чем трения реально ПОВЫШЕННОГО.

Влияет ли ВЕЛИЧИНА преднатяга винтовой блокировки на повышенность трения?

Как долго держится преднатяг?

А преднатяг создается шайбами или винтами?

А может надо ставить не винтовую, а дисковую блокировку?

А какую посоветуете купить? За 6т.р или за 7т.р?

У Макса наступило время ремонта КПП. Ревизия всего поношенного и, конечно же, самой Блокировки. Мы не будем описывать как устроена блокировка, какие виды дифференциалов встречаются в продаже, процесс дефектовки узлов дифференциала и устранение следов износа….мы упростим объем данного материала и приблизим читателя к ответу на основоной вопрос «сколько граммов вешать». (остальное вам даст Интернет, частично наша предыдущая статья )

— Динометрический ключ (нам удобнее работать электронным)

— Два хвостовика вазовской гранаты

— Как можно больше регулировочных шайбочек

Блокировка Макса имела натяг 2,2кг. Задача одна – повысить эффективность и чтоб блокировка при этом не создавать дискомфорта (при активной многочасовой рулежке).

Мы тоже продаем дифференциалы, каждый клиент спрашивает наши рекомендаци и по преднотягу. У нас есть свой опыт, предпочтения и советы. Мы хотим, чтоб из наших рук клиент получил хороший товар. Наши наблюдения за блокировками говорят, что производитель (а их не сколько) не сильно удручает себя вопросом преднатяга. Почему это так?

-Да и так берут,не жалуются (так рассуждает один производитель).

У другого производителя величина натяга не соответствует заявленному (советуем вам перепроверять после покупки, перед установкой). А если рыть глубже, то возникают дополнительные вопросы…

— какое масло заливать?

— горячее, разжиженное масло сильно уменьшит натяг?

— Насколько упадет натяг после N -го пробега?

Час времени потребовалось нам на попадание в зону интересующей нас величины преднатяга. Этот преднатяг делался на сухую.

Дисковая блокировка потребует наличия шлифованных дисков и других «увесистых» шайб.

Макс делал ремонт КПП у своего знакомого мужичка. Масло залили самое обычное — коробочную минералку (без изысков). А уже на следующий день наше «копание истины» продолжилось.

Вытаскиваем Макса из дома. Прямо во дворе (дабы не греть масло в КПП) вывешиваем одно колесо и проверяем величину преднатяга. Т.к. одно колесо жестко зафиксировано, то проверить преднатяг зацепившись за ступичный болт не составит труда. При холодном масле в КПП натяг остался один в один с выставленным нами накануне. Это радует. Клиент оплатил нам 600р за то, что его блокировка станет функциональнее. А прибавилось ли функциональности? Наше предложение съехать с кирпичиков обязательное дело.

Попутно клиент получат маленькие знания . как съехать с домкрата.

А Ваша блокировка везет ВАС на одном колесе? Попробуйте упражнение «спрыгнуть с домкрата». Вы думаете Макс съехал? Не черта!

Помогла «фраза снисмись с ручника». Без ручника все произошло как на картинке.

Выезжаем покататься, погреть масло. Три городских квартала и удобная паркова, для продолжения нашего рассказа.

Проверяем преднатяг. Не удивительно он снизился на 0.3 кг. Вот вам и ответ о вязкости масла. Полагаю, что если погреть масло до большей температуры, то мы получим большее значение падения натяга.

Но машинка спрыгнула с кирпичиков при этом шустрее, т.к. МАКС уже делает это умеючи.

Из показаний клиента….

— Машина стала ощутимее грести обоими колесами при старте. Ощущение дополнительного усилия на руле не наблюдается.

Через недельки две Макс накатает 1 т.км. Мы договорились проверить преднатяг после этого пробега. А Вы, уважаемый читатель сможете об этом узнать на страницах этого сайта.

П.С. Выставление преднатяга винтовой блокировки 600р, дисковой 1000р.

Цены на комплектующие КПП смотрите в прайсе.

Продолжение.

Прошло несколько дней. Макс проехал после ребилда КПП ровно 1000км. Мы продолжаем свои наблюдения за преднатягом Блокировки (спасибо Максу, что позвонил нам).

По ощущениям ничего не изменилось. Руль не напрягает, недергает. ощущения уверенного варщения обоих колес писутствует. ВСЕ тип-топ.

Домкратим машину. Даем замерзающему Максу ключ, чтоб погрелся. Сами держим фотоаппарат.

Собщаем цифры. Натяг снизился на 1,3 кг!

А что ждет блокировку после еще одной тысячи?

СЛЕДИТЕ за САЙТОМ.

Встреча прошла очень весело. Т.к. мы засняли все на видио. А Ваша машина так же спрыгивает с домкрата?

Продолжение 2

Макс проехал еще 1400км дополнительно. Процедура стандартная.

Проверяем величину нынешнего натяга. Снизился на 0,4 кг.
Попытка так же эффектно сьехать с подкатного домкрата как в предыдущий раз не увенчалась успехом (колесики домкрата продавили асфальт). Но блокировка работает по прежнему отменно. Ждите следующих замеров.
Читайте также  Как сильно нужно затягивать болты на колесах?

Наступила весна, апрель месяц. Очередная проверка преднатяга.

Преднатяг упал. до 2.5 кг!
Тест на эффективность. Блокировка борется , щелкает , т.е работает. Но не катится в таком виде.
В следующий раз будем подкладывать под колесики домкрата металический лист, чтоб не сетовать на качесвто российской асфальтоукладки. По ощущениям с кирпичей машина съедет.

Наше резюме. В целом поняно какой преднатяг надо делать! Логично, что ребилд блокировки придется делать примрено 1 раз в год! Мы рекомендуем потребителю брать блокировки именно этого производителя. Удачи на бездорожье!

П.С. Напоминаем, что имеется в наличии блокировки на

передний привод 6т.р (10 винтов)

пердний привод ВАЛ Рейсинг 8,5 т.р (8винтов)

задний привод ВАл рейсинг 9 тр

задний привод ДАН 10 тр

передний привод ДАН 10тр

ОКА 9,5тр

на УАЗЫ и Дейво-Шевроле! цену уточняйте

Вашему вниманию история еще двух машин с дифференциалами.

Ваз 21093 дифференциал винтовой ВАЛ Рейсинг. Натяг выставлялся лично нами. Хозяйка машины сетовала на низкую проходимость в зимние, заснеженные будни. Диффернециал ставился ровно год назад. Предоставляем Вашему вниманию осмотр машины по прошествии 1 года.

Натяг достойный. ДА и гребет машина уж больно шибко хорошо. Со слов хозяйки машины мы неоднократно слышали эпитеты.

. «Какую «волшебную» детальку в машину вы поставили. машина преобразилась!»

Блокировка ДАН-передний привод. Уже давно есть ДАН для заднего привода ВАЗ, успешно и вполне надежно он функционирует целых 2 года на одной из казанских НИВ. Собственно поэтому мы с охоткой взялись за тесты данного вида блокировки на перднем приводе.
Слева ДАН -передний привод. Справа ДАН-задний привод.
Особенность Дака — он не содает усилий на руле в момент поворота, что свойственно винтовой и дисковой блоировке. Усилие вы почувствуете в момент появления реальной пробуксовки одного из колес. При вывешенном домкрате колесо может вращаться в любую сторону без усилий, как на обычном диффе.
Первый ДАК прошел в ежедневном гражданском режиме езды 6 месяцев. Второй ДАК на момент написания материала пробежал 2 т.км
5 Нм. Масло с подшипником создает такое усилие.
www.youtube.com/watch Спрыгнуть с домкрата — лучший тест на эффективность вашей блокировки.

Удачи при выборе натяга у ВАшей блокировки.

Самоблоки: все, что вам нужно знать

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

Ахиллесова пята

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

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

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

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

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

Дискотека

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

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

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

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

Червоточина

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

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

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

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

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

На своем месте

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

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

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

Читайте также  Кикдаун на автомате что это?

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

КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

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

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

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

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

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

Преднатяг дифференциала

Дифференциал — это механическое устройство, компонент системы трансмиссии автомобиля, который выполняет следующую функцию — принимает вращательное усилие и распределяет его на 2 разнонаправленных потока.

Что такое преднатяг дифференциала

Автомобильный дифференциал занимается распределением крутящего момента от приводного вала к правой и левой осям. Дифференциал состоит из 4 конических шестерен. Она невелика по своим размерам. Если колеса вращаются с одинаковой нагрузкой, дифференциал распределяет силу вращения пополам (50:50).

Например, если одно колесо попадает на лед, дифференциал передает большее вращательное усилие на одно колесо и меньшее — на другое. Колесо, находящееся на льду, получает большую угловую скорость и становится ведущим, а колесо, вращающееся на асфальте, перестает получать скорость вращения и становится ведомым. Из-за этого крутящий момент передается только на одно колесо, а именно на то, которое (в данном случае) находится на льду, управляемость и проходимость автомобиля серьезно снижаются. Однако, чтобы сохранить управляемость и плавучесть, колесо на асфальте должно быть ведущим. Чтобы избежать этого ненужного эффекта, было изобретено устройство — автоматический дифференциал ограниченного скольжения.

Самоблокирующиеся дифференциалы

Дифференциал ограниченного скольжения состоит из многодискового дифференциала, вязкостной муфты, самоблокирующегося дифференциала Kvaif и дифференциала Thorsen, который блокируется автоматически без необходимости регулировки водителем кривошипа.

Разница между автоматическим дифференциалом и симметричным дифференциалом заключается в том, что автоматический дифференциал ограниченного скольжения имеет пакет подпружиненных фрикционных дисков.

Состоит автодифференциал из:

  • приводные червячные передачи (полувалы);
  • червячные редукторы с приводом (сателлиты).

Оси спутников и полуосей параллельны друг другу. Если одно колесо, скажем, правое, начинает вращаться медленнее, чем противоположное, полуось шестерни начинает вращаться медленнее и, соответственно, вращает сателлит 2 с той же угловой скоростью. Сателлит 2 передает вращение на сателлит 3. Сателлит 3 передает вращение на шестерню 4. Это приводит к разным угловым скоростям колес при повороте.

Из-за различных крутящих моментов в цилиндрическом редукторе возникают осевые и радиальные силы, которые прижимают шестерни 1 и 4 и сателлиты 2 и 3 своими концами к крышке дифференциала. Червячные сателлиты 2 и 3 прижимаются к поверхности отверстия, в котором они установлены. Возникающие при этом силы приводят к блокировке полуоси. Степень блокировки полуосей определяется коэффициентом блокировки.

Характеристики дифференциала самоблока:

  • Коэффициент дифференциальной блокировки в % (CBD) (зависит от наклона зубьев, если это винтовая форма, или, если это диск, от угла чашки);
  • Предварительный натяг замка в кг (это статическое сопротивление между двумя половинками).

CBD — это отношение моментов тормозящих сил к моментам тянущих сил, т.е. момент тормозящего колеса, деленный на момент колеса, вращающегося быстрее.

Преимущества самоблокирующегося дифференциала:

  1. Водителю не нужно включать самоблокирующийся дифференциал, все происходит автоматически.
  2. Устраняет пробуксовку при различных значениях сцепления колес с дорогой.
  3. Улучшает проходимость и динамику автомобиля на различных дорогах.
  4. Эффективность разгона увеличивается на различных дорожных покрытиях.
  5. Детали самоблокирующегося дифференциала и обычного дифференциала взаимозаменяемы.
  6. Ни одна полуось не сломана, так как нет полной блокировки колес.
  7. Отключение, или разблокировка, происходит при отпускании педали акселератора.

Самоблокирующиеся косозубые дифференциалы эффективно подходят для обычных автомобилей. Они прочны и надежны. Срок службы дифференциала с цилиндрической блокировкой такой же, как и у коробки передач. Активация и деактивация происходит плавно.

Симметричные дифференциалы

Чем выше коэффициент, тем лучше сцепление с дорогой. С другой стороны, при движении по ровной дороге на асфальте высокий дифференциал ухудшит управляемость и динамику автомобиля, так как крутящий момент отстающего колеса в несколько раз больше, что способствует выталкиванию автомобиля из поворота. Это приводит к повышенному износу резины из-за проскальзывания, нагрузке на приводные механизмы, снижению эффективности и увеличению расхода топлива.

Преднатяг дифференциала — это своего рода взаимный компромисс между комфортом вождения и тяговыми возможностями автомобиля.

Как устанавливается преднатяг

Преднатяг регулируется путем установки набора специальных пружинных шайб, которые раздвигают шестерни внутри муфты. Полный комплект этих специальных шайб, собранных вместе, имеет толщину 1 см, но все шайбы имеют разную толщину, чтобы можно было регулировать крутящий момент.

Чтобы отрегулировать преднатяг, потребуется:

  • динамометрический ключ со стрелкой (вилочный ключ не подходит, так как его регулировка занимает много времени);
  • набор пружинных шайб (колец);
  • самодельная специальная деталь, из простой внутренней шестерни (отрезанный и приваренный к ней винт) — см. видео ниже;

Порядок регулировки преднатяга:

  1. Снимите блокировку дифференциала (запомните порядок). Сняв крышку, вытащите получервяк, затем узкую шестерню с большим внутренним отверстием, которая, однако, имеет обод, а затем те же пружинные шайбы. Вы можете вытащить сателлиты болтов (только преднатяг), чтобы посмотреть, насколько они изношены.
  2. Установите новые шайбы.
  3. Повторная сборка.
  4. Определите момент затяжки с помощью динамометрического ключа и специального бытового инструмента. Когда гаечный ключ начинает вращаться, в этот момент стрелка показывает момент затяжки.

Предварительное натяжение до 5 кг не расплющивает шайбы до плоского состояния, этот крутящий момент считается ресурсным. Замок с натяжением до 5 кг не теряет своих свойств около 4 лет. Каждый замок с натяжением потеряет около 1 кг натяжения в течение первых нескольких месяцев.

Эксперты рекомендуют, чтобы предварительная нагрузка на самоблокирующийся передний дифференциал была не более 5 кг, а на задний дифференциал — не более 7 кг. При максимальном значении, например, 9 кг, все пружинные шайбы уже будут сжаты, и эффект пружины будет утрачен.

Как выбрать преднатяг дифференциала

Можно установить преднатяг от 5 до 11-12, но эти максимальные значения установлены для спортивных автомобилей. Средняя величина составляет 7-8 кг.

Чем выше установленное значение, тем раньше и быстрее включается дифференциал. Это очень полезно при движении по бездорожью, но довольно опасно при движении по хорошей дороге. Это важно, если автомобиль имеет самоблокирующиеся колеса передней оси, так как это может привести к ненужным рывкам рулевого колеса.

Если автомобиль в основном используется на бездорожье, то более высокий преднатяг дифференциала будет отлично помогать преодолевать препятствия на дороге.

Если автомобиль в основном ездит по относительно хорошим дорогам, преднатяг следует установить меньше.

Подборка вариантов дифференциалов для Лада Гранта. При стандартном дифференциале колесо, поднятое домкратом и находящееся на земле, вращается. С новым самоблокирующимся дифференциалом Val-Racing с натяжением 6 кг поднятый автомобиль едет, потому что колесо, находящееся на асфальте, тоже вращается.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: