Механизм дифференциала с момента своего изобретения остаётся одним из самых важных узлов автомобиля и столь же сложным для понимания обывателя. Посредством этого редуктора крутящий момент от силового агрегата передаётся к колёсам, тем самым приводя их в движение. Однако существует ряд случаев, когда дифференциал необходимо на время отключить, исключив из этой нехитрой цепочки при помощи вспомогательных устройств. Данная процедура называется блокировкой дифференциала, и, чтобы разобраться с ней, рассмотрим принцип работы самого агрегата.
Задачи и принцип действия дифференциала
В отсутствие дополнительных приспособлений оба колеса автомобиля, расположенные на одной оси, вращались бы с одинаковой скоростью. Это повлекло бы целый ряд эксплуатационных проблем, связанных в основном с управляемостью. Побочные эффекты — повышенный и неравномерный расход резины, дополнительная нагрузка на элементы подвески, недостаточная поворачиваемость. Дифференциал сделал возможным неравномерное распределение скорости вращения, получаемой колёсами от карданного вала.
В реальных условиях эксплуатации авто колёса могут двигаться с разной скоростью в нескольких случаях:
Подпишитесь на наш Telegram-канал
- при повороте, когда внешнему колесу приходится преодолеть большее расстояние, чем внешнему;
- на неровной дороге, когда левое и правое колёса движутся по поверхности с разным рельефом.
Все описанные выше особенности не имеют особого значения для ведомых полуосей, так как они фактически не связаны друг с другом и вращаются независимо. А вот ведущая пара получает энергию от коробки передач, каждое колесо из неё жёстко связано с трансмиссией, поэтому криволинейное движение затрудняется.
Дифференциал, делающий ведущие колёса относительно независимыми друг от друга, используется и на грузовом, и на легковом транспорте, как в моноприводных моделях, так и в полноприводных. В последних распределяющий редуктор управляет также балансом усилий между осями. Расположен он чаще всего в задней части авто и связан с карданным валом. Можно выделить три типа данного агрегата:
- открытый дифференциал;
- дифференциал повышенного трения;
- дифференциал с блокировкой.
В зависимости от типа конструкции узла различается природа механизма передачи усилия на колёса. Если возникнет ситуация, когда одной из колёс в паре потеряет сцепление с дорогой (попадёт на лёд или грязь), редуктор направит весь крутящий момент на эту полуось. Это приведёт к пробуксовке потерявшего надёжную опору колеса. В этом случае и нужна так называемая блокировка дифференциала: она временно отключает хитрый узел, чтобы вращающая сила распределялась между полуосями поровну.
Что такое блокировка дифференциала на видео:
Зачем его блокировать
В определённых ситуациях это необходимо. Чтобы было понятнее, разберём всё по порядку. Если автомобиль круто поворачивает или идёт по пересечённой местности, его ведущие колёса проходят путь разной длины. Например, при повороте путь внешнего колеса будет длиннее, а путь внутреннего колеса — короче. Раньше, когда скорости машин были невысоки, это обстоятельство никого особо не волновало. Но постепенно скорости автомобилей возросли, и стали возникать проблемы:
- покрышки изнашиваются неравномерно;
- управляемость серьёзно ухудшается.
Всё это происходит из-за того, что крутящий момент на ведущих колёсах автомобиля всегда одинаков. Поэтому и возникла необходимость разделить ведущие колёса так, чтобы на каждом из них был свой крутящий момент. Эту задачу и выполняет дифференциал ВАЗ 2107. Если дорога ровная, проблем с этим узлом нет. Но как только автомобиль оказался на пересечённой местности с включенным дифференциалом, колёса начинают пробуксовывать, а управлять машиной становится намного сложнее. Именно в этой ситуации водителю следует заблокировать дифференциал, чтобы увеличить проходимость машины.
Типы блокировки дифференциала
Производители реализуют разные схемы ограничения работы дифференциала: автоматическую и ручную. При включении блокировки колёса автомобиля будут игнорировать силу сцепления с дорогой и получать равное усилие от двигателя. Разумеется, это положительно сказывается на проходимости транспортного средства, которая невозможна в автомобилях с дифференциалом открытого типа. Неудивительно, что оснащают блокировками обычно внедорожники, которые чаще сталкиваются со сложными условиями.
Конструктивно дифференциал с блокировкой устроен так же, как агрегат открытого типа, но дополненный механизмом ограничения разницы в скорости вращения пары выходных шестерён. Природа такого механизма может быть гидравлической, электрической или же пневматической.
Включение блокировки нередко осуществляется вручную: нажатием кнопки или переключателя. Водитель сам решает, когда следует отключить дифференциал, чтобы воспользоваться преимуществами равномерного вращения колёс.
Где его используют?
Дифференциал сегодня устанавливается как на грузовом, так и на легковом транспорте вне зависимости от того, речь идет о полноприводных или же моноприводных моделях. В полноприводных машинах распределяющий редуктор обеспечивает также управление балансом усилий, который образуется между осями. В преимущественном большинстве случаев он располагается в задней части автомобиля и непосредственно связан с карданным валом.
Выбор места для монтажа
Блокировка дифференциала является полезным устройством, которое стоит установить самостоятельно, даже если оно не предусмотрено в конструкции вашего автомобиля. Специалисты в данной области советуют монтировать ограничивающий узел в задней части авто. Правильно установленная блокировка позволит при желании выровнять тягу между передними и задними колёсами. Такое расположение наиболее эффективно и безопасно. Что касается монтажных работ, то они не требуют чересчур больших усилий и могут производиться как на подъёмнике, так и в обычной смотровой яме.
Как он работает?
Если бы на автомобили не устанавливались специализированные приспособления, колеса, находящиеся на одной оси, постоянно бы вращались при одинаковой скорости, вследствие чего возникла бы масса самых разных эксплуатационных проблем, которые касаются управляемости. Таким образом, среди побочных эффектов, которые могли бы образоваться при отсутствии дифференциала и блокировки дифференциалов на УАЗ, стоит отметить завышенный, и в то же время абсолютно неравномерный расход резины, существенное увеличение нагрузки на различные элементы подвески, незначительная поворачиваемость. При помощи дифференциала появилась возможность неравномерного распределения скорости вращения, полученной каждым колесом от карданного вала.
Автоматика или ручной привод?
Перед установкой блокировки следует определиться, полностью вы собираетесь отключать дифференциал или лишь ограничивать его функциональность. В свою очередь полная блокировка может иметь ручное включение или автоматическое. В случае же выбора частичной блокировки придётся смириться с отсутствием возможности ручного включения.
Полная блокировка дифференциала
При блокировке данного типа разница в скорости вращения колёс нивелируется полностью. Это может приводить к «побочным эффектам»: пробуксовке на грунтовых дорогах и бездорожье, повышенной нагрузке на детали трансмиссии и колёс при движении по твёрдым покрытиям. Полностью отключать дифференциал целесообразно вручную.
Особенности ручной блокировки
Это самый понятный и удобный способ отключить дифференциал. Вы нажимаете переключатель, приводя в действие узел ограничителя, который в свою очередь «запрещает» распределять усилие между колёсами.
Блокировка избирательного типа несколько сложнее и может требовать для включения предварительной остановки автомобиля, чтобы произошло изменение настроек дифференциала. Распространены и такие ограничители, как система контроля тяги и блок повышенного трения.
Ручная блокировка имеет следующие преимущества:
- в отключенном состоянии ограничителя дифференциал работает в обычном режиме, и вы пользуетесь всеми его возможностями;
- водитель сам принимает решение, когда необходима блокировка, не используя её впустую.
Но есть и минусы такого типа управления:
- использование переключателя требует кратковременного отвлечения от процесса управления, и происходит это обычно в довольно сложных условиях;
- блокировку необходимо вовремя выключать, чтобы не повредить сам дифференциал;
- требуется монтаж не только ограничителя, но и механизма приведения его в действие, установка кнопки.
Особенности автоматической блокировки
Главное отличие автоматической блокировки состоит в её постоянной работе. Пока ваша нога находится на педали газа, блокировка активна и подстраивается под поведения автомобиля и ваш стиль управления. Это требует тонкой настройки и учёта многих нюансов.
Можно выделить следующие преимущества автоматики:
- блокировка включена во всех сложных ситуациях, вам не требуется отвлекаться на приведение её в действие и убирать руки с руля;
- монтаж автоматической системы проще, нежели устройства с ручным управлением.
Обратите внимание и на минусы такой системы:
- постоянная работа блокировки заметна и проявляется некоторым сопротивлением поворачиванию руля, шумностью шин в повороте;
- более того, момент автоматического зацепления шестерён сопровождается отчётливым щелчком, которые многие расценивают как постоянно раздражающий фактор.
Частичная блокировка дифференциала
Если вы не планируете ездить в особенно сложных условиях, то можно рассмотреть вариант частичной блокировки, которая также борется с пробуксовкой, но не в полном объёме. Работает механизм только в автоматическом режиме и поэтому считается удобным в повседневной эксплуатации. Такая система меньше нагружает элементы трансмиссии, не вызывая их преждевременного износа.
Частично ограничить работу дифференциала можно при помощи фрикционных дисков или косозубых шестерён. Из механизмов последнего типа можно выделить продукцию, выпускаемую под торговыми марками Torsen и Quaife.
Какую выбрать на ВАЗ 2107
Ответ на этот вопрос напрямую зависит от условий эксплуатации автомобиля. Если автовладелец никогда не выезжает в город и перемещается исключительно по просёлочным дорогам и пересечённой местности, ему подойдёт полная ручная блокировка дифференциала. Если водитель ездит по городу, но качество дорог там оставляет желать лучшего, имеет смысл остановиться на автоматической дисковой блокировке. Наконец, если автовладелец круглый год ездит по хорошим городским дорогам, ему вполне подойдёт механизм частичной блокировки дифференциала. Лучшие устройства этого типа выпускаются фирмами Quaife, Lokka и Torsen. Это дорогостоящие узлы, установку которых лучше доверить квалифицированным специалистам. Вместе с тем несложную блокировку можно сделать и своими руками. Именно об этом речь пойдёт ниже.
Самостоятельная установка блокировки дифференциала
Мастерские довольно высоко оценивают свои услуги по установке блокировки дифференциала. Общая стоимость складывается из цены самого устройства (порядка 10–50 тыс. рублей, а иногда и больше), затрат на дополнительные запчасти и материалы, вознаграждения мастеру-установщику. Очевидно, что профессиональная установка ограничителя обойдётся вам в круглую сумму.
Существенно сократить расходы можно, применив собственные навыки и установив блокировку своими руками. На подготовительном этапе придётся обзавестись необходимым измерительным инструментом и комплектом регулировочных колец.
Пример установки блокировки дифференциала на УАЗ (видео):
Установка механизма производится по следующей схеме:
- Расположить автомобиль на эстакаде или над смотровой ямой в гараже.
- Надёжно закрепить его домкратами.
- Снять все колёса и тормозные барабаны.
- Демонтировать полуоси и аккуратно вытянуть их наружу.
- Снять карданный вал.
- Демонтировать редукторы.
- Установить блок блокировки.
- Произвести установку всех демонтированных узлов в обратной последовательности.
Настройка привода включения ограничителя
Перед установкой приводного тросика производят регулировку его рабочего хода.
Помимо описанных выше причин установки блокировки, её используют как способ исправить дефектный дифференциал, неправильно распределяющий усилие по колёсам.
При полностью отключенном дифференциале из-за большого крутящего момента могут возникнуть сложности с поворачиванием руля — это небольшая плата за возможность заставить автомобиль двигаться даже в самых сложных условиях (на скользкой поверхности, в грязи, в случае провисания колеса).
Блокировка дифференциала — устройство сложное, но его установка под силу даже неопытному водителю. Главное здесь — тщательная подготовка к работе и наличие специального инструмента.
Что он собой представляет?
С помощью данного устройства крутящий момент, который генерирует силовой агрегат, передается к каждому колесу, вследствие чего машина приводится в движение. При этом есть масса ситуаций, в которых присутствует необходимость блокировки дифференциалов на УАЗ, то есть исключения данного элемента из цепи при помощи специализированных вспомогательных устройств.
Разновидности дифференциалов для УАЗ Патриот
УАЗ Патриот – это автомобиль, который призван не только покорять сердца любителей покататься на таком джипе, но и для преодоления разного рода препятствий, возникающих на пути железного коня. С этими препятствиями внедорожник справляется на ура, чему даже могут позавидовать некоторые зарубежные аналоги. Но чтобы поистине быть лучшим проходимцем, на внедорожнике не хватает такого элемента, как самоблокирующегося дифференциала. О том, что такое дифференциал, всем известно, но что означает самоблокирующийся, а также каковы его преимущества, рассмотрим подробнее.
Особенности устройства
Всем владельцам автомобиля УАЗ Патриот известно, что классический самоблокирующийся дифференциал имеет недостаток, заключающийся в передаче большой мощности на то колесо, которое способно ее реализовать в меньшей мере. Что это означает? А означает это то, что во время движения по грязи, когда одно колесо попадает в ухаб, то оно начинает вращаться при нажатии на педаль акселератора, а тем временем противоположное колесо стоит на месте. С такой проблемой ведутся многолетние способы борьбы, на основании чего появились различные виды блокировочных механизмов. К таким механизмам относятся как автоматические блокировки, так и ручные.
Каждый из них имеет свои недостатки. Ведь ручной самоблокирующийся дифференциал управляется непосредственно водителем, отвлекая его от управления автомобилем. Поэтому установка ручного устройства не всегда является рациональной. Но, с другой стороны, дороговизна автоматических изделий не подтверждена на практике. Ведь включение устройства осуществляется в зависимости от разности угловых скоростей, поэтому пока такая разность не будет достигнута, агрегат не заблокируется мгновенно. На внедорожниках УАЗ Патриот имеются базовые дифференциалы, которые часто водители заменяют на самоблоки.
На фото ниже показаны виды обеих агрегатов, а также их отличия.
Как видно, отличие данных агрегатов незначительное, только в конструкции самоблока имеется большая косозубая шестерня, которая и является механизмом ограничения разницы скоростей вращения выходных шестерней. Несмотря на то, что автоматический самоблок имеет недостатки, именно он является наиболее популярным для установки в мост внедорожника. К тому же самоблок можно устанавливать как в передний, так и задний мост.
Только большая продуктивность будет достигнута, если дифференциал установить на задний мост. Следует также знать, что установка может быть осуществлена в домашних условиях, но при этом необходимо быть предельно внимательными, так как процесс является достаточно сложным и емким.
Как осуществляется установка изделия в мост внедорожника УАЗ Патриот, рассмотрим позже, а сейчас выясним, какие виды изделий выпускаются на производстве.
Характеристики и правила выбора
Выбор самоблокирующегося дифференциала обуславливается моделью автомобиля, условиями его эксплуатации, стилем вождения и многими другими параметрами. Например, шариковый дифференциал увеличивает нагрузку на рулевое управление, что фактически меняет стиль вождения того, кто находится за рулём. В основном это ощущается при выполнении разворотов и поворотов, но может повлечь за собой поломки комплектующих трансмиссии.
Если правильно подходить к выбору самоблока, то необходимо учитывать, на какую ось автомобиля будет устанавливаться механизм, так как количество шлицов у различных моделей разное — двадцать два или двадцать четыре.
Маркировка на упаковке устройства подскажет, можно ли его использовать для данной марки авто. Коэффициент блокирования также бывает разным: например, 0.5 или 0.7. Данные числа демонстрируют величину передачи крутящего момента. Что выбрать — решать водителю.
Что выбрать
Задача довольно непростая, учитывая большое разнообразие. Однако при выборе следует учесть несколько факторов.
Для городских условий подойдут: вискомуфта или же дисковые муфты. Относительная дешевизна, надежность, простота установки и автоматическая работа делают блокировки дифференциалов с использованием червячных шестерен наиболее привлекательной для полноценного бездорожья. Экстремалам можно порекомендовать принудительные полные блокировки.
На видео — обзор пневматической принудительной блокировки:
Полная
В данном случае разница в скорости вращения колес устраняется полностью, но при этом нужно понимать тот факт, что такая блокировка заднего дифференциала УАЗ в конечном итоге может привести и к определенным побочным эффектам, таким как пробуксовка на бездорожье и грунтовых дорогах, а также завышенной нагрузке на деталях колес и трансмиссии в процессе движения по твердым покрытиям. Лучше всего осуществлять полную блокировку дифференциала только вручную.
Виды устройств и технические спецификации
С учетом конструктивных особенностей самоблокирующийся дифференциал бывает 2 видов. К первой категории относится модель ДАК (дифференциал автоматический Красикова), а ко второй — «тольяттинский». Само название говорит, что первый вариант применяется чаще на машинах иностранного производства. Определенные различия имеются в части финансовой составляющей.
Именно поэтому при выборе межколесного дифференциала нужно руководствоваться финансовыми возможностями и необходимым результатом. «По умолчанию» ставится устройство на задний мост. Допускается монтаж на передний элемент управления колесами, но в этом случае существенно возрастет нагрузка на руль.
Использование системы гидроусиления руля (ГУР) станет невозможной. Как только включается ГУР, усложняется функционирование самоблокирующегося устройства. Избежать множества проблем поможет изучение особенностей каждой из систем блокировки:
Принцип работы самоблокирующего дифференциала
Традиционная работа дифференциала на ваз 2107 построена на редукторе, который дает возможность каждому из колес работать независимо друг от друга. Это сделано для того, чтобы при выполнении любого из маневра не было пробуксовки.
Естественно, что отсутствие блокировки в ВАЗ Классика привело к тому, что в момент буксирования проходимость транспортного средства кардинально снижается. Блокировка дифференциала на ВАЗ позволяет устранить такой недостаток. Возникает резонный вопрос, мол, не несет ли какого-то негативного фактора установка блокиратора? Нет, так как управляется он вручную. Включается только в нужный момент. Кстати, в УАЗе (бобик) как раз используется такая система для увеличения проходимости.
Вот только там она работает одновременно на несколько мостов. То есть принудительная блокировка заставляет с одинаковой скоростью вращаться каждый из мостов. Хоть это и создает дополнительную нагрузку на двигатель, действительно дает возможность справиться с преодолением любого барьера.
Но нужно заметить, что блокировка дифференциала в ВАЗ 2107 может выполняться несколькими методами и передачами. Самая популярная среди них — червячная (она же — винтовая), однако дисковая тоже имеет свои преимущества. Ее единственный недостаток — это необходимость дополнительной смазки и использования присадок. Без них дисковая блокировка переключается с характерным скрежетом и, как можно догадаться, изнашивает шестерни.
А вот червячная система считается «золотой серединой». Да, она менее надежна, при переключении ощущается жесткая тяга, однако стоит недорого и ставится достаточно просто. Такое название она получила благодаря свободно двигающимся «червякам» (винтам), при помощи которых и выполняется блокировка.
Преимущества и недостатки
Преимуществ у автоматики несколько:
- Блокировка включается в любых сложных ситуациях, и водитель не должен отвлекаться для того, чтобы привести ее в действие.
- Автоматическая система устанавливается гораздо проще по сравнению с ручной блокировкой.
Но и минусы также должны учитываться:
- Постоянная работа блокировки дает о себе знать, вследствие чего руль несколько сопротивляется, а шины шумят при повороте.
- Момент автоматического зацепления шестерен отчетливо заметен по щелчку, который для многих является раздражающим.
Каким он бывает?
Стоит отметить три основные категории:
- открытый;
- с блокировкой;
- дифференциал повышенного трения.
В зависимости от того, какой рассматривается тип конструкции, изменяется и природа технологии передачи усилий на колеса. В том случае, если одно колесо потеряет нормальное сцепление с дорогой, редуктором весь крутящий момент будет направлен именно на эту полуось, вследствие чего потерявшее надежную опору колесо начнет буксовать. Именно тогда и появляется необходимость блокировки дифференциалов на УАЗ, чтобы временно отключить узел и распределить вращающую силу поровну между полуосями. Таким образом, блокировка обеспечивает гораздо лучшую проходимость в некоторых ситуациях.
Советы по эксплуатации принудительной блокировки на автомобилях УАЗ
При использовании блокиратора дифференциала автомашина менее восприимчива к угловым вывешиваниям, допускается преодоление песчаных или снежных преград. Но на рыхлом грунте возникает опасность посадить машину на днище и картеры мостов. В этом случае транспортное средство вытягивается лебедкой или на буксире. После преодоления трудного участка принудительная блокировка отключается.
Запрещается блокировать полуоси при движении по дорогам с твердым покрытием. Не допускается передвигаться на машине с заблокированными приводами колес со скоростью более 10 км/ч. При установке блокировки на автомобили с увеличенными дисками или шинами требуется использовать усиленные полуоси. Повышенные нагрузки, возникающие в трансмиссии, способны повредить картеры или зубчатые передачи.
При использовании устройств с самостоятельной блокировкой на переднем мосту следует учитывать вероятность изменения поведения машины при движении по шоссе. При разгоне автомашины в повороте на скользкой поверхности начинается проскальзывание шин, которое воспринимается механизмом как сигнал к блокировке.
Заблокированный дифференциал не позволит машине двигаться по закруглению шоссе, а распрямит траекторию (выведя автомобиль на встречную полосу или в кювет).
Особенности ручного блокирования
Данный вариант является наиболее понятным и удобным. Достаточно просто нажать на переключатель, вследствие чего узел ограничителя начитает работать, и полностью препятствует распределению усилия между колесами.
Избирательная блокировка является достаточно сложной, и нередко нужно полностью остановить автомобиль, чтобы настроить дифференциал на таких внедорожниках, включая УАЗ «Хантер». Блокировка дифференциала часто осуществляется также при помощи блока повышенного трения или же системы контроля тяги.
Преимущества и недостатки
В первую очередь стоит отметить преимущества, которыми отличается ручная блокировка:
- Пока система находится в отключенном состоянии, дифференциал работает в стандартном режиме, и вы можете использовать все достоинства его применения.
- Водитель самостоятельно решает, когда нужно блокировать систему, вследствие чего ограничитель не используется впустую.
Недостатки же являются следующими:
- Чтобы нажать переключать, нужно ненадолго отвлечься от процесса управления, причем зачастую приходится это делать не в самых простых условиях.
- Блокировка должна быть вовремя выключена, так как в противном случае, может нанестись повреждение самому дифференциалу.
- Нужно проводить установку не только самого ограничителя, но также монтировать механизм, который будет приводить его в действие, и кнопку на приборную панель.
