Самоблокирующийся дифференциал — как это работает — журнал За рулем
Изучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов. Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?
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.
Материалы по теме
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.
Материалы по теме
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.
Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.
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.
Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.
В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей.
Материалы по теме
Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.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.
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.
Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.
На своем месте
Материалы по теме
Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы. 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.
Если же нужна подготовка под профессиональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок.
КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕКоэффициент 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.Благодарим за помощь в подготовке материала «КПП Сервис» (www.vaz08–15.ru).
Самоблоки: все, что вам нужно знатьИзучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов. Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?
Самоблоки: все, что вам нужно знатьФото: компании-производители
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.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.
Установка дифференциала повышенного трения | Журнал Кузов
При повороте внешнее колесо автомобиля проходит более длинную дугу, чем внутреннее.
Таким образом при вращении ведущих колес с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, что негативно сказывается на управляемости и сильно повышает износ шин. Именно поэтому в конструкции привода автомобилей применяют дифференциал: он позволяет ведущим колесам вращаться с разными угловыми скоростями.
Однако обычный дифференциал (его также называют «свободный») отлично выполняет свое назначение лишь до тех пор, пока ведущие колеса неразрывно связаны с дорогой. Между тем, при прохождении поворота автомобиль кренится на внешнюю сторону, и с внутренней стороны происходит ослабление сцепления колес с дорогой. Они «вывешиваются» из-за перераспределения веса. В таких случаях, когда одно из колес оказывается в воздухе, или, например, на льду, крутится именно это колесо, в то время как другое, твердо стоящее на земле, теряет всякую силу, вплоть до полной остановки колеса. Это можно наблюдать на застрявшей в грязи машине, когда одно колесо прокручивается, а другое стоит на месте.
Для снижения пробуксовки свободного колеса применяются различные устройства с общим названием дифференциал повышенного трения (дословно с английского limited-slip differential — LSD — дифференциал с ограниченным проскальзыванием).
В конструкции 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 — чтобы оба колеса одновременно вращались на асфальте при резком разгоне, торможении или при возникновении заноса, что сильно повышает устойчивость автомобиля.
После срабатывания блокировки крутящий момент передается на оба колеса в равной пропорции. Это продолжается либо до восстановления контакта с дорогой обоими колесами, либо до полной потери сцепления с поверхностью.
Обеспечивая блокировку при ускорении и торможении, дифференциал повышенного терния работает как обычный при отсутствии передаваемого двигателем момента.
Дифференциал располагается:
— на автомобилях с одной ведущей осью — на ведущей оси,
— на автомобилях со сдвоенной ведущей осью — два дифференциала, по одному на каждой оси,
— на автомобилях с подключаемым полным приводом — по одному дифференциалу на каждой оси,
— на автомобилях с постоянным полным приводом — три дифференциала: по одному на каждой оси (межколесный), плюс один распределяет крутящий момент между осями (межосевой),
— при трех или четырех ведущих мостах (колесная формула 6×6 или 8×8) добавляется еще один дифференциал.
Многие производители дифференциалов повышенного трения делят свою продукцию в соответствии с режимом работы на 1 way, 1.5 way и 2 way. LSD 1 way означает, что блокировка дифференциала происходит только при ускорении.
Дифференциал с индексом 2 way блокируется как при ускорении, так и при торможении. LSD 1.5 way, также как и 2 way, блокируется и при ускорении, и при замедлении, но блокировка при замедлении имеет более «мягкий» характер.
Таким образом применение LSD типа 1.5 way целесообразно на автомобилях, использующихся на дорогах общего пользования. Более мягкая блокировка при торможении позволяет плавно «смещать» автомобиль в повороте при замедлении. Применение варианта 2 way обеспечивает оптимальную блокировку и при ускорении, и при замедлении. Основное применение LSD 2 way находит в автоспорте.
В автоспортивных соревнованиях, как известно, выигрывают те пилоты, которые теряют меньше времени на прохождение поворотов, именно поэтому так много гоночных команд и инженеров делают все возможное для увеличения скорости их прохождения.
Игорь Мосин, владелец и пилот заднеприводного автомобиля Toyota Chaser, поделился с нами опытом установки LSD на свой автомобиль.
Цель установки LSD — участие в соревнованиях по дрифтингу (управление автомобилем в управляемом заносе), а дрифт без блокировки дифференциала невозможен.
Для наглядности наше описание снабжено детальными фотографиями.
Для выполнения работ требуется набор инструментов и приспособлений:
— домкрат,
— подставки под автомобиль для безопасности,
— вороток 1/2,
— гаечные ключи 10, 12, 14, 17,
— аэрозоль WD-40,
— герметик,
— клей для резьбовых соединений,
— обезжириватель,
— кувалда,
— молоток,
— тиски,
— трещотка 1/2,
— набор головок на 12, 14, 17,19,30,
— шестигранники на 10, 12
— отвертки прямой шлиц и крест,
— зубило,
— динамометрический ключ,
— шприц для заливки масла.
Загоняем автомобиль на яму или подъемник.
Перед началом работ обязательно слейте масло из картера редуктора.
Внимание! Будьте осторожны! Масло может быть горячим.
Снимаем заднюю часть выхлопа.
Затягиваем рычаг стояночного тормоза.
После этого откручиваем приводные валы от редуктора, с помощью шестигранника на 8.
Внимание! Рекомендуется нанести установочные метки на приводные валы и на выходной вал редуктора.
Для нанесения меток нельзя использовать острые предметы.
Чтобы не повредить приводные валы, прикрепите их проволокой к кузову автомобиля.
Откручиваем карданный вал от редуктора, с помощью двух ключей на 14.
Внимание! Рекомендуется нанести установочные метки на фланцы карданного вала.
Для нанесения меток нельзя использовать острые предметы.
Обязательно прикрепите карданный вал проволокой к кузову автомобиля.
Если вы выполняете работы в одиночку, подставьте домкрат под редуктор.
Теперь можно откручивать болты крепления редуктора.
Общий вид днища автомобиля без редуктора.
Теперь кладем редуктор на верстак или на какую-нибудь другую удобную для работы поверхность.
Берем молоток и кувалду и аккуратно выбиваем осевые валы (в простонародье их также называют «ушами») из редуктора.
Чтобы открутить гайку хвостовика, сам фланец хвостовика нужно заблокировать. Для этого можно использовать специальный съемник, а можно изготовить съемник самим.
Съемник можно изготовить из квадратного профиля 1.5-2 см шириной и длинной 50-70 см (купить такой профиль можно на строительном рынке). Просверливаем в профиле два отверстия так, чтобы расстояние между ними совпадало с расстоянием между отверстиями на фланце хвостовика.
Внимание! Диаметр отверстий также должен совпадать.
Потом подбираем болт и гайку нужной длинны, вставляем их в отверстия, фиксируем. И можно откручивать гайку фланца хвостовика.
Берем наш съемник и длинный вороток с головкой на 30 и откручиваем гайку.
Берем трещотку и головку на 14 и откручиваем заднюю крышку редуктора.
Так выглядит «свободный» дифференциал, установленный в редукторе с завода.
На редукторе расположены пять стопорных пластин. Чтобы снять шестерню главной пары, нам нужно отогнуть эти пластины и открутить болты.
Внимание! Стопорные пластины можно выбросить, так как на LSD не предусмотрены места для их установки. Их роль выполняет клей для резьбовых соединений.
Еще раз используем наш съемник, чтобы заблокировать фланец хвостовика.
После этого большим воротком с головкой на 14 ослабляем болты шестерни главной пары, не выкручивая их полностью. Их в данном случае 10 штук.
Болты шестерни главной пары откручены, но еще не сняты.
Берем головку на 17 и большим воротком снимаем болты крепления дифференциала. Они держат всю конструкцию в сборе.
Теперь нужно снять сам фланец хвостовика. Для этого используем съемник подшипников, который можно приобрести в любом авто магазине.
Снимаем фланец хвостовика. Таким образом в редукторе остается только шкив главной пары.
Старый «свободный» дифференциал снят.
На фото дифференциал повышенного трения LSD 2 way, который и предстоит установить.
Снимаем со старого дифференциала шестерню главной пары, обезжириваем ее и 10 болтов ее крепления. И одеваем ее на наш LSD. Нанеся клей для резьбовых соединений, наживляем болты крепления шестерни.
Внимание! Болты при этом только наживляем, но не затягиваем. Клей для резьбовых соединений обязателен!
Так выглядит дифференциал LSD вместе с шестерней главной пары.
Вставляем его в корпус редуктора.
Перед тем, как закручивать болты шестерни главной пары, фиксируем сам LSD в корпусе четырьмя болтами на 17.
Одеваем хвостовик на шкив главной пары.
Накручиваем гайку хвостовика.
Внимание! Рекомендуется не использовать старую гайку, а установить новую.
Берем съемник, фиксируем им фланец хвостовика и последовательно затягиваем динамометрическим ключом болты крепления шестерни главной пары.
Рекомендуемый момент затяжки 96-100 Нм.
Внимание! Рекомендуется помечать уже затянутые болты.
Теперь аккуратно, с помощью кувалды, вбиваем осевые валы обратно в редуктор.
Ставим на место крышку редуктора.
Предварительно убираем с нее старый герметик, обезжириваем ее и наносим новый герметик.
Прикручиваем болты.
Получаем редуктор с LSD в сборе.
Теперь нам предстоит установить редуктор на автомобиль.
Внимание! Работы по установке редуктора рекомендуется производить вдвоем.
Установка производится в порядке, обратном снятию.
Перед установкой карданного вала затягиваем гайку фланца хвостовика и контрим ее молотком и зубилом.
При установке приводных валов и карданного вала используйте установочные метки.
Прикручиваем на место привода, карданный вал, глушитель.
Внимание! Не забудьте залить в редуктор новое масло!
Это должно быть специальное трансмиссионное масло для LSD.
В данном случае используется масло вязкостью 85W90.
Для заливки масла можно использовать специальный шприц.
Масло заливаем до уровня заливного отверстия.
Готово! Можно ехать на дрифтинг!
Рекомендованные статьи
Блокировка дифференциала. Какие преимущества дает наличие блокировки диференциала. Блокировка «Квайф» для ВАЗ, ГАЗ, УАЗ
Блокировка дифференциала – распределение крутящего момента в тяжелых условиях
Для повышения проходимости автомобиля механизмы дифференциалов делают блокируемыми (блокировка дифференциала). Дифференциал – это механизм, позволяющий колесам автомобиля вращаться с разной относительно друг друга скоростью, это необходимо для качения шин без проскальзывания на поворотах. Причем, если дифференциал установлен между приводами колес (полуосями), его называют межколесным, а если между разными осями – межосевым.
Что, спросите, это дает? Представьте себе такую ситуацию: одно из колес ведущей оси попало в яму с глиной, а другое стоит на твердом грунте. Что произойдет в случае обычного, так называемого свободного дифференциала? Правильно, колесо, угодившее в яму, будет беспомощно буксовать, а колесо, стоящее на твердом грунте, находится в покое, не передавая никакого крутящего момента. Как вы уже поняли, блокировки дифференциалов как раз и служат для устранения этой вопиющей несправедливости. Существуют разные виды блокировки дифференциалов, но в основном блокировки делятся на две большие группы: дифференциалы, которые блокируются жестко, на 100% (так называемые локеры, от английского locker – «замок»), и дифференциалы повышенного трения (в англоязычном варианте — «ограниченного проскальзывания», или LSD — Limited Slip Differencial).
У каждого из этих вариантов есть свои преимущества и недостатки. Главный недостаток «жестких» блокировок дифференциалов – это их удивительная способность к разрушению трансмиссии, коробки передач и износу резины.
Хотя, если подумать, ничего неожиданного в этом нет. Ведь даже находящиеся на очень скользком покрытии колеса постоянно то наезжают на кочки, то падают в ямы и проскальзывают в поворотах. Одним словом, на трансмиссию постоянно воздействуют знакопеременные силы.
Самоблокирующийся дифференциал «Quaife»Для того чтобы преодолеть врожденный недостаток обычных дифференциалов и жестких дифференциалов, созданы промежуточные конструкции блокировок дифференциалов. 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) или просто самоблокирующаяся блокировка дифференциала.
Принцип её действия 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 самоблокирующегося дифференциала «Quaife» – его простота. Две корпусные детали, две полуосевые шестерни, десять шестерен-сателлитов (шестерни цилиндрические), сепаратор — и все! Когда автомобиль движется по прямой, то блокировка «Квайф» 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, блокировка дифференциала начинает работать – сателлиты прокручиваются между корпусом и полуосевыми шестернями, позволяя забегать вперед наружному колесу. Самоблокирующийся дифференциал на скользких покрытиях или при избытке тяги может полнее реализовать крутящий момент двигателя.
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, дает повышение проходимости и чувство уверенности в автомобиле на заснеженных , скользких дорогах и на неоднородных покрытиях типа разбитый асфальт и грунтовка. А лучшая управляемость поможет спортсменам и просто активным водителям при езде в предельных режимах. Благодаря простоте конструкции блокировки дифференциала «Квайф» ресурс её не меньше чем у стандартного заводского дифференциала.
Самоблокирующийся дифференциал «Quaife» для переднеприводных ВАЗСамоблокирующийся дифференциал «Quaife» для задне- и полноприводных ВАЗ
Дифференциал повышенного трения
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к дифференциалу повышенного трения (с ограниченной пробуксовкой колес) для транспортного средства с четырьмя ведущими колесами.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
В последние годы получили широкое распространение автомобили с четырьмя ведущими колесами с системой трансмиссии типа «on demand» (по требованию) на основе ПП автомобилей (переднее расположение двигателя и передние ведущие колеса) с электронным управлением. Как описано в японском патенте №2005-162097А, автомобили с четырьмя ведущими колесами с системой трансмиссии типа «on demand» (по требованию) с электронным управлением на основе ПП автомобилей, сконструированы так, что крутящий момент двигателя передается передним колесам через трансмиссию, и часть его с помощью электронного управления через муфту включения раздаточной коробки выдается на задние колеса. Следовательно, эти автомобили имеют превосходные характеристики в отношении стабильности движения и погашения пробуксовки (скольжения). При этом характеристики автомобиля с четырьмя ведущими колесами можно улучшить при выполнении в его дифференциале блокирующего механизма или регулятора распределения для ограничения действия дифференциала между его двумя выходными валами для предупреждения пробуксовки колеса.
Однако в случае, когда мы имеем автомобиль с четырьмя ведущими колесами с системой трансмиссии типа «on demand» (по требованию) с электронным управлением, созданным на основе ПП автомобилей, блок цилиндров двигателя, гидроусилитель рулевого управления, управляющий ведущими колесами, передняя поперечина рамы, которая устанавливается в передней части автомобиля, выхлопная труба и т.п. устанавливаются в передней части автомобиля, в результате трансмиссия и раздаточная коробка устанавливаются в автомобиль, используя пространство, оставленное между ними. Следовательно, несмотря на то, что есть попытка включить регулятор распределения передних колес в трансмиссию или в раздаточную коробку, увеличение корпуса трансмиссии или раздаточной коробки благодаря включению регулятора распределения немедленно приводит к пересечению корпуса с блоком цилиндров двигателя или другими компонентами, помещенными в переднюю часть автомобиля, в результате чего не получается легко оборудовать автомобиль подходящим регулятором распределения.
В случае, когда в регуляторе распределения для ограничения действия дифференциала используется механический механизм ограничения пробуксовки, например муфта вязкости, несмотря на то, что в результате регулятор распределения становится компактным по размерам и, следовательно, установка такого регулятора распределения становится легче, способ ограничения действия дифференциала становится простым, а удовлетворить запросы относительно эксплуатации автомобиля в различных условиях становится трудно. В случае, когда предельные характеристики действия дифференциала становятся более активными, несмотря на то, что тяговая характеристика может увеличиться, разница скоростей вращения двух выходных валов или колес не может адекватно трансформироваться в дифференциале и, следовательно, когда автомобиль поворачивает, происходит торможение или т.п. С другой стороны, когда предельные характеристики действия дифференциала становятся менее активны, нельзя получить достаточные меры противодействия, в случае, когда вызывается разница в скоростях вращения между двумя колесами. Справляется с этим, например, механизм, составленный из многодискового сцепления, включающий электромагнитную катушку [1], который предпочтительнее в качестве регулятора распределения в том отношении, что предельные характеристики действия дифференциала можно установить произвольно, но механизм такого узла становится сложным и в связи с этим ему требуется большое установочное пространство, следовательно, узел дифференциала повышенного трения, оборудованный таким регулятором распределения, невозможно легко использовать в автомобилях с четырьмя ведущими колесами на основе ПП, у которых нет лишнего пространства внутри отделения для двигателя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Следовательно, один преимущественный аспект изобретения состоит в том, чтобы обеспечить дифференциал повышенного трения, который имеет регулятор распределения, имеющий высокую скорость вращения или распределительные характеристики крутящего момента и который так мал по размеру, что его можно установить даже в маленькое пространство.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения обеспечивается дифференциал повышенного трения для автомобилей, включающий в себя двигатель и трансмиссию, которая располагается в транспортном средстве в поперечном относительно продольной оси направлении (т.е. слева направо), трансмиссию, содержащую выходной вал; дифференциальный механизм, выполненный с возможностью распределения мощности двигателя, которая передается при помощи трансмиссии к одной из пары левого и правого передних колес и пары левого или правого задних колес, как распределенная мощность; передаточный механизм, который расположен в транспортном средстве в поперечном относительно продольной оси направлении (т.е. слева направо), ближе к центру автомобиля, чем дифференциальный механизм, и выполненный с возможностью для передачи мощности трансмиссии к другой одной из пары левого и правого передних колес и пары левого и правого задних колес. Регулятор распределения, выполненный с возможностью регулирования количества распределяемой мощности, в котором дифференциальный механизм включает в себя картер дифференциала, соединенный с выходным валом трансмиссии для того, чтобы вращаться; дифференциальный зубчатый механизм, помещенный внутрь картера дифференциала, который может генерировать распределяемую мощность; и пару ведущих валов, каждый из которых соединен с дифференциальным зубчатым механизмом и проходит в транспортном средстве в поперечном относительно продольной оси направлении (т.е. слева направо). Передаточный механизм включает в себя выходной вал, соединенный с картером дифференциала и установленный соосно с одним из ведущих валов; и карданный вал, который соединен с выходным валом и проходит спереди назад вдоль продольной оси автомобиля.
Дифференциальный механизм расположен на первой стороне передаточного механизма; регулятор распределения расположен на второй стороне передаточного механизма, которая противоположна первой стороне. Регулятор распределения содержит сцепление, способное ограничивать действия дифференциала между одним из ведущих валов и выходным валом.
Двигатель может быть расположен как в передней, так и в задней части автомобиля. При этом в качестве базового автомобиля для автомобиля с четырьмя ведущими колесами можно использовать автомобиль с передними ведущими колесами или задними ведущими колесами. Дифференциальный механизм устанавливается на трансмиссии, а другой дифференциальный механизм можно также установить на другой передней и задней оси, которой отдается выходной крутящий момент трансмиссии через передаточный механизм.
Кроме того, двигатель может быть расположен во второй стороне.
Кроме того, сцепление может включать в себя многодисковое сцепление, установленное между выходным валом и одним из ведущих валов; и электромагнитную катушку, способную принуждать многодисковое сцепление вступать в зацепление или выходить из зацепления с выходным валом или одним из ведущих валов. Далее к блоку цилиндров двигателя можно прикрепить электромагнитное сцепление.
Кроме того, электромагнитная катушка может быть расположена во второй стороне. Далее между электромагнитной катушкой и передаточным механизмом может располагаться многодисковое сцепление.
Автомобиль с дифференциалом повышенного трения по изобретению имеет следующие преимущества.
Поскольку регулятор распределения, имеющий сцепление для того чтобы разрешить подходящее распределенное управление, устанавливается на той стороне, на которой не установлен дифференциальный механизм, — напротив передаточного механизма или так называемой противоположной стороне. Дифференциальный механизм и регулятор распределения могут иметь хорошую балансировку на основании передаточного механизма, в результате позволяя получить свободное пространство. Пространство внутри автомобиля может быть использовано эффективно.
При этом поскольку регулятор распределения использует многодисковое сцепление, которое активируется для работы с помощью электромагнитной катушки, можно получить подходящие характеристики ограничения пробуксовки для рабочего режима. Дополнительно, поскольку принята конструкция, в которой многодисковое сцепление и электромагнитная катушка расположены перпендикулярно друг другу снаружи передаточного механизма, и кроме того, электромагнитная катушка крепится к блоку цилиндров двигателя, от корпуса, который иначе мог бы поддерживать электромагнитную катушку и многодисковое сцепление, можно избавиться. Следовательно, дифференциал повышенного трения, небольшой по размеру и имеющий хорошие характеристики по регулированию распределения мощности, может быть установлен на автомобиль с четырьмя ведущими колесами, который выполнен на основе ПП автомобиля.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Варианты воплощения изобретения описываются подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, в которых:
Фиг.1 — частичный поперечный разрез, показывающий вариант воплощения дифференциала повышенного трения по изобретению и
Фиг.2 — типовая схема, показывающая компоновку автомобиля.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Вариант воплощения дифференциала повышенного трения по изобретению будет описан со ссылкой на чертежи.
Фиг.1 показывает регулятор распределения 10 для передних колес. Как показано на фиг.2, регулятор распределения 10 устанавливается в передней части автомобиля А.
Автомобиль А — это автомобиль с четырьмя ведущими колесами с системой трансмиссии типа «on demand» (по требованию) с электронным управлением на основе ПП автомобилей (переднее расположение двигателя и передние ведущие колеса), в котором двигатель 11 установлен поперек продольной оси автомобиля в передней части корпуса для того, чтобы управлять передними колесами 12, и мощность двигателя 11, которая подается на задние колеса 15, регулируется управлением соединением (сцеплением) 14 с электронным управлением, которое выполняется на карданном валу 13, автомобиль — четырехколесный автомобиль типа по требованию выполнен.
Чтобы быть более точным, как показано на фиг.2, автомобиль включает в себя трансмиссию 16, которая установлена слева от двигателя 11, передний дифференциал 17, который соединен с трансмиссией 16 в качестве дифференциала левого/правого колеса (межосевого), раздаточную коробку 18, которая установлена сбоку переднего дифференциала 17, и карданный вал 13, который выходит из раздаточной коробки 18 в качестве карданного вала, который тянется спереди назад вдоль продольной оси автомобиля, и задний дифференциал 19.
Трансмиссия 16 соединяется с выходным валом (не показан) двигателя 11 и на выходной шестерне трансмиссии 16 находится в зацеплении с коронной шестерней 22 или картером дифференциала 23 переднего дифференциала 17, вследствие чего картер дифференциала 23 вращается мощностью двигателя 11. Ведущий вал правого колеса 26а, который соединяется с правым колесом 12(а), устанавливается на одной полуосевой шестерне 24а переднего дифференциала 17 и вал левого колеса 26b, который соединяется с левым передним колесом 12(b), устанавливается на другой полуосевой шестерне 24b переднего дифференциала 17, вследствие чего крутящий момент, разделенный или распределенный передним дифференциалом 17, передается левому или правому передним колесам 12а, 12b через ведущие валы передних колес 26а, 26b соответственно.
При этом в картере дифференциала 23 переднего дифференциала 17 устанавливается задний ведомый элемент 27 в качестве элемента, отклоняющего передачу крутящего момента из трансмиссии 16 для того, чтобы вывести его на другую переднюю или заднюю оси. Задний выходной элемент 27 выполняется в виде цилиндра и устанавливается соосно с правым передним ведущим валом 26а, в то же время протягивается в раздаточную коробку 18. Раздаточная коробка 18 имеет внешнюю оболочку, которая обычно используется как внешняя оболочка переднего дифференциала 17, а во внешней оболочке 28 корончатая шестерня 33, установленная на заднем ведомом элементе 27, находится в зацеплении с ведущей шестерней 34, установленной на концевой части карданного вала 13. Трансмиссия передней/задней оси составлена из заднего ведомого элемента 27, корончатой шестерни 33, ведущей шестерни 34 и т.п.
Карданный вал 13 составлен из переднего карданного вала 13а и заднего карданного вала 13b. Задний карданный вал 13b соединяется с задним дифференциалом 19. Ведущие валы правого или левого колес 32 соединены с задним дифференциалом 19, вследствие чего крутящий момент от двигателя 11 через трансмиссию 16 доставляется задним колесам 15 через валы заднего колеса 32 соответственно. При этом соединение (сцепление) с электронным управлением 14 устанавливается между передним карданным валом 13а и задним карданным валом 13b. Соединение (сцепление) с электронным управлением 14 управляется регулятором (электронным управляющим блоком, ЭУБ) 30 для того, чтобы работать в нужном режиме, т.е. регулировать силу вращения, которая передается между передним карданным валом 13а и задним карданным валом 13b, вследствие чего передача крутящего момента двигателя 11 к задним колесам 15 может регулироваться произвольно относительно ее же доставки на передние колеса 12.
При этом регулятор распределения 10 выполняется сбоку раздаточной коробки 18. Далее регулятор распределения 10 подробно будет описан со ссылкой на фиг.1.
Фиг.1 показывает раздаточную коробку 18 и регулятор распределения 10. Задний ведомый элемент 27, который соединяется с передним дифференциалом 17 (показан на фиг.2), выступает по левому краю фигуры и опирается на подшипник 36 во внешней оболочке 28 с возможностью вращаться. Задний ведомый элемент 27 имеет полую конструкцию и правый ведущий вал переднего колеса 26а, располагается внутри него концентрично, с возможностью вращаться. Соединительная часть 31 выполнена справа от правого ведущего вала переднего колеса и ведущий вал правого переднего колеса 26а соединен с правым передним колесом 12а (показано на фиг.2) через соединительную часть 31 (показанную на фиг.2).
Как было описано выше, задний ведомый элемент 27 вступает в зацепление с карданным валом 13 через правую коронную шестерню 33 и ведущую шестерню 34 внутри раздаточной коробки 18. На правом осевом торце задний ведомый элемент 27 крепится шпонкой со шлицевым соединением, выполненным на картере сцепления 37.
Картер сцепления 37 имеет форму цилиндра и включает в себя множество первых дисков сцепления. К правому торцу картера сцепления 37 за одно целое с ним прикреплена торцевая стенка 41. Торцевая стенка 41 выполняется в форме диска для того, чтобы практически закрывать правый торец картера сцепления 37, и устанавливается на внешнюю кольцевую поверхность ступицы диска сцепления 38 на герметик 39.
Ступица диска сцепления 38 устанавливается неотделимо на ведущем валу правого колеса 26а при помощи шлицов, и множество вторых дисков сцепления устанавливаются на его внешнюю кольцевую поверхность, которая противостоит картеру сцепления 37. Первые диски сцепления 40 и вторые диски сцепления 42 выполняются альтернативно для того, чтобы составить многодисковое сцепление 50. Справа от многодискового сцепления 50 расположен нажимной диск 43 и прижимной механизм 44 выполняется между нажимным диском 43 и торцевой стенкой 41.
При этом на левой стороне торцевой стенки 41 устанавливается электромагнитная катушка 45. Электромагнитная катушка 45 устанавливается на монтажную подложку дисковой формы 46 и фиксируется к блоку цилиндров 11а двигателя через опору 47 вместе с монтажной подложкой 46. Электромагнитная катушка 45 соединяется с узлом управления 30. Электромагнитная катушка 45 активируется по требованию при помощи сигнала активации от узла управления 30 или при помощи привода или т.п.
Торцевая стенка 41 устанавливается на монтажную подложку 46 так, что она может вращаться при помощи подшипника 49. При этом торцевая стенка 41 герметизируется герметизирующим материалом 48 и, следовательно, электромагнитная катушка 45, установленная на монтажной подложке 46, и торцевая стенка 41 вращаются друг относительно друга, и при этом электромагнитная катушка 45 и торцевая стенка обращены друг к другу лицевыми поверхностями. Более того, на внутренней кольцевой поверхности торцевой стенки 41 устанавливается подшипник 51, а торцевая стенка 41 устанавливается на ступице диска сцепления 38 с возможностью вращаться при помощи подшипника 51.
К боковой стороне многодискового сцепления 50 устанавливается прижимной механизм 44. Прижимной механизм 44 составлен из направляющего диска сцепления 52 и кулачкового механизма 53. Направляющий диск сцепления выполняется так, чтобы его лицевая поверхность была обращена к электромагнитной катушке 45 через торцевую стенку 41, которая удерживается между ними.
Кулачковый механизм 53 включает в себя канавки, сформированные в противостоящих поверхностях нажимной пластины 43 и диска 54 таким способом, что их глубина уменьшается, когда они выступают в кольцевом направлении, и сферические элементы 55 устанавливаются в пространстве, заданном канавками.
Нажимной диск 43 выполнен за одно целое со ступицей диска сцепления 38, а диск 54 вращается относительно ступицы диска сцепления 38 и соединяется с направляющим диском сцепления 52. Когда электромагнитная катушка 45 возбуждается, направляющий диск сцепления 54 притягивается к торцевой стенке 41, затем возникает (образуется) разница в скоростях вращения между задним ведомым элементом 27 и ведущим валом переднего колеса 26, диск 54 увлекается картером сцепления 37. Затем канавки на нажимном диске 43 и диске 54 расходятся друг от друга в кольцевом направлении, а сферические элементы 55 удерживаются неглубокими частями канавок, в результате чего нажимной диск 43 и диск 54 отделяются друг от друга в осевом направлении благодаря заклиниванию пологих частей канавок. Это давит на многодисковое сцепление 55 в осевом направлении так, что ограничивает разницу скоростей вращения между задним ведомым элементом 27 и ступицей диска сцепления 38, т.е. ведущим валом правого колеса 26а.
Узел управления 30 соединяется с различными типами датчиков, установленных на автомобиле А, которые включают в себя датчик скорости, датчик положения педали акселерации, датчик положения передачи, датчики скоростей колес (ни один из них не показан) и т.п., подает питание соединению (сцепление) с электронным управлением 14 и электромагнитной катушке 45 на основании параметров, получаемых от датчиков. Узел управления 30 преобразует передачу мощности задним колесам при помощи соединения (сцепление) 45 с электронным управлением и снижает разницу в скоростях вращения между левым и правым передними колесами 12а, 12b, управляя электромагнитной катушкой 45 для того, чтобы автомобиль лишался возможности скользить или получал устойчивое управление положением.
Таким образом, в описанном здесь варианте воплощения изобретения многодисковое сцепление 50 используется в качестве регулятора распределения 10 переднего дифференциала 17. Более того, оно выполняется перпендикулярно к наружной поверхности внешней оболочки 28 раздаточной коробки 18 и электромагнитная катушка 45, прикрепленная к опору 47, крепится к блоку цилиндров 11а с противоположной стороны раздаточной коробки 18 напротив многодискового сцепления 50, в результате чего ограничивающие характеристики можно изменять без расширения внешней оболочки 28 раздаточной коробки 18 или корпуса трансмиссии 16, таким образом делая возможным обеспечить установку регулятора распределения 10, который может справляться с изменением рабочего режима в переднем дифференциале 17.
Необходимо отметить, что в то время как в дифференциале повышенного трения регулятор распределения 10 состоит из многодискового сцепления 50, электромагнитной катушки 45, прижимного механизма 44 и т.п., изобретение этим не ограничивается и, следовательно, может применяться регулятор распределения, спроектированный разными способами. При этом, несмотря на то, что в варианте воплощения изобретения автомобиль с четырьмя ведущими колесами, к которому применяется изобретение, выполнен на основании ПП (переднее расположение двигателя, передние ведущие колеса) автомобиля, изобретение не ограничено такой конструкцией и, следовательно, изобретение может применяться в автомобиле с четырьмя ведущими колесами, выполненном на основании ПЗ (переднее расположение двигателя, ведущие задние колеса) автомобиля или ЗЗ (заднее расположение двигателя, задние ведущие колеса) автомобиля.
Принцип работы дифференциала повышенного трения
Назначение
Итак, для чего нужен данный механизм? Самый простой дифференциал способен распределять мощность или крутящий момент между двух колес одинаково, равномерно. Если одно колесо буксует и не может зацепиться за дорожное полотно, то крутящий момент на втором колесе будет равным нулю. Усовершенствованные модели, а подавляющее их большинство – это дифференциалы с механизмом самоблока, оснащены системой, блокирующей вывешенную полуось. Тогда крутящий момент распределяется так, чтобы максимальная мощность была на колесе, которое сохранило хорошее сцепление с дорогой.
Дифференциал “Торсен” – это наиболее оптимальное решение для полноприводного автомобиля, эксплуатируемого по большей части в тяжелых условиях. “Торсен” – это не фамилия разработчика, а аббревиатура. Это означает чувствительность к вращательному моменту или Torque Sensing.
Особенности вязкостной муфты
Представляет собой многодисковый механизм, где передающий момент увеличивается в связи с повышением разности в скорости вращения двух валов: ведущего и ведомого. Обычно такая схема актуальна для транспортных средств с полным постоянным приводом.
В основу работы вискомуфты для блокировки дифференциала на ВАЗ (или другого автомобиля) положено особенное свойство силиконовой жидкости. Если, к примеру, у масла при повышении температуры вязкость снижается, то здесь все наоборот – этот параметр тоже увеличивается. Сам механизм выглядит как цилиндр, где располагается набор перфорированных дисков, которые соединены с обоими валами. Также корпус заполнен этой жидкостью. На входной вал действует крутящий момент от двигателя через ведущий мост, а выходной отвечает за вращения колес.
При нормальном движении транспортного средства оба вала вращаются с одинаковой скоростью. Но стоит только одному из колес начать буксовать, входной вал основного главного моста вращается быстрее выходного. Вследствие трения о диски жидкость нагревается, что в итоге способствует передаче большей мощности на выходной вал.
Но, как и обычный дифференциал, вискомуфта тоже обладает недостатком. Для срабатывания механизма нужно определенное количество времени. К тому же, оптимальные параметры очень сложно подобрать. По этой причине большинство производителей предпочитают не иметь дело с подобным механизмом.
Устройство
Данный механизм устроен из привычных элементов – устройство аналогично любому планетарному узлу. Можно выделить основные детали – это корпус, червячные шестерни, сателлиты.
Что касается общей концепции, то здесь не очень много отличий, если сравнивать с обыкновенными механизмами. Корпус жестко крепится на ведущем узле трансмиссии. Внутри корпуса установлены сателлиты. Они закреплены на специальных осях. Сателлиты находятся в жестком зацеплении с шестернями полуосей. Шестеренки полуосей закреплены на валы, на которые и передается крутящий момент.
А теперь что касается непосредственно механизма “Торсен”. В данном узле шестерня полуосей имеет винтовые зубья. Это не что иное, как традиционный червячный вал.
Сателлиты представляют собой пару косозубых шестерен. Один элемент этой пары формирует с шестерней полуоси червячную пару. Пара шестеренок-сателлитов может взаимодействовать и между собой за счет прямозубого зацепления. В конструкции имеется целых три сателлита, каждый из которых представляет пару шестерен.
Смотреть галерею
Принцип действия
Давайте посмотрим, как работает дифференциал “Торсен”. Рассмотрим это на примере межколесного узла. Когда пара ведущих колес двигается прямолинейно, то они оба сталкиваются с одинаковым сопротивлением. Поэтому механизм распределяет крутящий момент равномерно между обеими колесами. При движении прямо сателлиты не задействованы, и усилие передается непосредственно от чашки к полуосевым шестерням.
Когда машина входит в поворот, то внутреннее колесо испытывает большее сопротивление и скорость его снижается. Червячная пара внутреннего колеса начинает работать. Шестеренка полуоси вращает сателлитную шестерню. Последняя передает крутящий момент ко второй шестерне полуоси. Тем самым увеличивается усилие на внешнем колесе. Так как разница крутящего момента на двух сторонах невелика, то трение во второй червяной паре тоже невысокое. В данном случае самоблокировки не произойдет. Вот на этом и основан принцип дифференциала “Торсен”.
Смотреть галерею
Когда же одно из ведущих колес автомобиля находится на скользком участке, то его сопротивление снижается. Крутящий момент стремится именно к этому колесу. Полуось раскручивает шестерню сателлита, а она передает крутящий момент ко второму сателлиту. В этом случае будет самоторможение. Шестерня сателлита не способна выступать ведущим элементом и не может вращать полуосевую шестеренку из-за определенных особенностей червячных передач. Поэтому червячная пара заклинивает. А при заклинивании она затормозит вращение второй пары, и вращательный момент на каждой из полуосей выровняется.
Три режима работы
Если рассматривать полностью принцип работы дифференциала “Торсен”, то нужно сказать, что система может работать в трех различных режимах. Конкретный режим зависит от уровня сопротивления на колесе. Когда оно одинаковое, то вращательный момент распределяется равномерно.
Смотреть галерею
Если на одном из колес сопротивление повышается, то в работу включается червячная пара, и тем самым приводится в действия вторая пара, несмотря на небольшое сопротивление на ней. Это ведет к перераспределению момента так, как нужно. В этом случае одно колесо замедлится. Второе станет вращаться быстрее.
Если на одной из шин полностью теряется сопротивление, тогда это будет сопровождаться блокировкой или заклиниванием червячной пары из-за большого трения. Тогда сразу же тормозится вторая пара. Крутящий момент выравнивается. Работа дифференциала “Торсен” в этом режиме схожа с прямолинейным движением.
Разновидности автомобильных дифференциалов
Помимо конического, цилиндрического и червячного, существуют и успешно используются следующие разновидности дифференциалов: дифференциал с полной блокировкой, дифференциал Торсен, дифференциал Квайф, вискомуфта.
Дифференциал с полной блокировкой
Дифференциалы этого типа чаще всего используются на грузовиках и внедорожниках. Их блокировка включается и отключается непосредственно из салона с помощью специальной клавиши водителем. Они используются для повышения проходимости автомобилей.
Статья в тему: Что такое ГБЦ в автомобиле
Три типа “Торсена”
В первом варианте в качестве червячных пар используются шестеренки ведущих полуосей, а также сателлиты. Для каждой полуоси имеются свои сателлиты, соединенные попарно с теми, что на противоположной оси. Соединение это осуществляется при помощи прямозубого зацепления. Оси сателлитов перпендикулярны полуосям. Данный вариант дифференциала “Торсен” признан самым мощным среди всех аналогичных конструкций. Он способен работать в очень широком диапазоне крутящего момента.
Второй вариант отличается тем, что оси сателлитов находятся параллельно к полуосям. Сателлиты в данном случае установлены иначе. Они находятся в специальных посадочных местах чашки. Парные сателлиты соединяются косозубым зацеплением, которое при расклинивании участвует в блокировке.
Смотреть галерею
Третий вариант является единственным среди всей серии, где конструкция планетарная. Он применяется в качестве межосевого дифференциала в полноприводных машинах. Оси сателлитов и ведущие шестеренки здесь тоже параллельны друг другу. За счет этого узел очень компактный. Благодаря конструкции изначально можно распределять нагрузку между двух мостов в соотношении 40:60. Если срабатывает частичная блокировка, то пропорция может отклонятся на 20 %.
Виды
Конструкторами разработано три типа дифференциалов Torsen, которые обозначаются буквенным индексом «Т» с цифровой приставкой. Различия между ними сводятся к компоновке узла и форме рабочих элементов, что в свою очередь сказывается на эксплуатационных показателях.
Виды конструкций Torsen
Первый тип – Torsen Т1. Его отличительными особенностями являются перпендикулярное полуосям расположение сателлитных пар и использование винтовых зубьев, как на полуосевых шестернях, так и сателлитах. Между собой сателлиты пары взаимодействуют прямозубым зацеплением. Принцип работы, описанный выше, рассмотрен именно на примере версии Т1. Имеет высокую степень «естественного» трения.
Torsen Т2 является вторым поколением этого самоблокирующегося дифференциала. От первого типа он отличается параллельным расположением сателлитов. У него винтовые зубья проделаны только на сателлитах, а вот полуосевые шестеренки косозубые. Зацепление сателлитов между собой также осуществляется винтовыми зубьями, которые участвуют в процессе блокирования (они тоже могут расклиниваться).
Это поколение имеет более низкую степень «естественного» трения, раннем схватывании при меньшей степени блокировки по сравнению с Т1. Он получил распространение на гражданских авто. Но есть модификация T2R, который выдерживает большой крутящий момент и применяется исключительно на мощных автомобилях, таких как Ford Mustang. По конструкции он отличается только тем, что используется шлицевая муфта с винтовыми зубьями, через которые она вводится в зацепление с солнечной шестерней. В такой конструкции характеристики «естественного» трения могут меняться в зависимости от условий движения.
Последний тип – Т3. Конструктивно он во многом схож с версией Т2 (параллельное расположение сателлитов с винтовыми зубьями, косозубые полуосевые шестеренки), но компоновку его несколько пересмотрели и использовали в его конструкции планетарную структуру. Это позволило не только уменьшить габаритные параметры узла, а и обеспечить возможность задавать соотношение распределения момента по осям. Из-за этой особенности Torsen Т3 применяется только в качестве межосевого дифференциала, в то время Т1 и Т2 как между осями, так и в качестве межколесного дифференциала.
Преимущества дифференциалов этой конструкции
Преимуществ у данной конструкции достаточно много. Данный механизм устанавливают за то, что точность его работы чрезвычайно высокая, при этом работает устройство очень плавно и тихо. Мощность распределяется между колесами и мостами автоматически – какое-либо вмешательство водителя не нужно. Перераспределение момента никак не влияет на торможение. Если дифференциал эксплуатируется корректно, то обслуживать его не нужно – от водителя требуется только проверять и периодически менять масло.
Именно поэтому многие водители ставят дифференциал “Торсен” на “Ниву”. Там также применена система постоянного полного привода и никакой электроники, поэтому нередко любители экстрима меняют штатный дифференциал на данный узел.
В чем плюсы и минусы дифференциала Торсен?
Подобное устройство имеет много достоинств, однако при этом не лишено некоторых недостатков. С них и начнем. В первую очередь Торсен имеет довольно высокую стоимость, потому как у него довольно сложный процесс изготовления и процесс сборки. Дифференциал также увеличивает расход топлива по причине потерь на трение элементов. Среди минусов также стоит отметить и сравнительно низкий коэффициент полезного действия, предрасположенность механизма к заклиниванию и высокий износ нагруженных элементов. Для работы механизма требуются особые смазочные материала. Несмотря на это достоинств у дифференциала немалое количество и они зачастую превосходят все те минусы, которые были перечислены. Среди них особенно выделяется высокая точность работы, ее плавность и минимальная шумность. Благодаря Торсен обеспечивается отличное распределение мощности между колесами и ведущими мостами. Происходит это автоматически, без участия автомобилиста. За счет того, что перераспределение крутящего момента происходит мгновенно, не оказывается влияние на процесс торможения. Дифференциал при его корректном использовании совершенно не нуждается в обслуживании.
Подробнее о дифференциале Торсен будет рассказано в этом видеоматериале:
Опубликовано: 21 ноября 2020
Недостатки
Есть и минусы. Это высокая цена, ведь внутри конструкция устроена достаточно сложно. Так как дифференциал работает на принципе терния, из-за этого повышается расход топлива. При всех преимуществах КПД довольно низкий, если сравнивать с похожими системами другого типа. Механизм имеет высокую предрасположенность к заклиниванию, а износ внутренних элементов довольно интенсивный. Для смазки нужны специальные продукты, так как при работе узла выделяется много тепла. Если на одной оси установлены разные колеса, то детали изнашиваются еще более интенсивно.
Смотреть галерею
Комплексное torsen дифференциал повышенного трения поставщиков для транспортных средств
Посетите Alibaba.com, чтобы ознакомиться с огромной коллекцией усовершенствованных, эффективных и надежных. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков для всех типов транспортных средств. Эти улучшенные и продвинутые. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков - это не только детали, повышающие производительность, но и обеспечивающие бесперебойную работу ваших транспортных средств и долговечные. Эти машины очень устойчивы к любым тяжелым нагрузкам и могут выдерживать любые условия вождения. Надежный. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков поставщики и оптовики на сайте предлагают эти блестящие и новейшие продукты по самым доступным ценам и по невероятным ценам.Эти уникальные и фантастические наборы. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков, предлагаемые на сайте, сделаны из прочных материалов и оснащены технологически модернизированными функциями для зрелищных выступлений. Эти продукты совместимы со всеми типами транспортных средств и могут использоваться как с новыми, так и с подержанными автомобилями. Технически продвинутые возможности этих. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков герметичны, не ломаются и могут значительно улучшить ваши впечатления от путешествия. Файл. Предлагаемые здесь torsen дифференциал повышенного трения поставщиков также сертифицированы и испытаны на более длительную работу и поставляются с полным набором узлов приводного вала.
Alibaba.com предлагает все это невероятное. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков разных цветов, форм, размеров и функций в зависимости от ваших требований. Файл. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков здесь расширены, обновлены и обеспечивают бесшумное вождение. Продукты соответствуют всем нормативным стандартам и легко устанавливаются. Эти. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков также предлагаются с отличным послепродажным обслуживанием, просты в обслуживании и доступны с недорогими обновлениями.
Alibaba.com предлагает множество. torsen дифференциал повышенного трения поставщиков диапазоны, которые помогут вам покупать эти продукты в рамках вашего бюджета и требований. Эти продукты имеют сертификаты ISO, CE, ROHS и доступны как OEM-заказы при оптовых закупках. Эти элементы также можно настроить в соответствии с требованиями вашего автомобиля.
Что делает дифференциал повышенного трения желательным?
Это технология, которая используется во многих мощных автомобилях, от Mazda Miatas до полицейских Crown Vics. Это нашло место в иконках JDM и хот-хэтчах. У некоторых раллийных внедорожников их было даже несколько. Это дифференциал повышенного трения. Но что именно он делает и почему это так желательно?
Что делает дифференциал?
На самом деле дифференциал возник еще до первого современный автомобиль, сообщает Donut Media.Это потому, что технология не только работа для автомобилей.
В углу ведущие колеса автомобиля проходят разное расстояние: внутреннее колесо проходит меньше, чем внешнее. Но из-за того, что они вращаются с одинаковой скоростью, машина будет «рыбьим хвостом» и заносит. Однако дифференциал предотвращает это, а также позволяет ведущим колесам двигаться в некоторой степени независимо.
Внутри дифференциала находится набор шестерен, которые сцепляются вместе и позволяют внутреннему колесу вращаться с другой скоростью, чем внешнее колесо.Шестерни внутри дифференциала также определяют передаточное число транспортного средства, которое определяет, сколько мощности транспортное средство может передать на землю. Это также то, что позволяет GMC утверждать, что грузовик электромобиля Hummer развивает 11500 фунт-фут: это крутящий момент оси, а не крутящий момент двигателя.
В большинстве автомобилей используется открытый дифференциал, который представляет собой комбинацию заблокированных шестерен. Однако его большой недостаток в том, что он не может компенсировать потерю сцепления колес с дорогой. Вот здесь и пригодится дифференциал повышенного трения.
Чем отличается дифференциал повышенного трения? Дифференциал повышенного трения Eaton Suretrac в разрезе | EatonКак описывает Speedway Motors , когда автомобиль, оборудованный открытым дифференциалом, ударяется о кусок льда или масла только одним из ведущих колес, мощность двигателя следует по пути наименьшего сопротивления. Это означает, что открытый дифференциал передает всю мощность на колесо без тяги. Одно колесо вращается, другое не движется, и вы остаетесь либо застрявшим, либо буксовым.
Дифференциал повышенного трения, как следует из названия, ограничивает это скольжение. В журнале DSport Magazine объясняется, что этот тип дифференциала добавляет сцепления или дополнительные передачи. Когда одно колесо начинает пробуксовывать, сцепления включаются и ограничивают подачу мощности на это колесо. Это, как объясняет Road & Track , снижает пробуксовку колес и улучшает тягу. А дифференциалы повышенного трения полезны не только на дороге: их тоже используют гоночные автомобили и внедорожники.
Однако они стоят дороже, чем открытые дифференциалы, и требуют большего обслуживания. Однако стоит отметить, что эта жидкость дифференциала действительно не работает на протяжении всего срока службы автомобиля.
Дифференциалы повышенного трения используются исключительно для работы механических частей. Однако теперь есть дифференциалы повышенного трения с электронным управлением, которые обеспечивают еще более точное управление. Есть также модели с вязкостными муфтами, которые требуют меньшего обслуживания и более плавные, чем LSD с муфтой сцепления.Но они теряют эффективность при нагревании, сообщает CarThrottle , и не могут блокироваться, как другие типы ЛСД.
Когда пригодится заблокированный дифференциал
Если у вас полноприводный или полноприводный автомобиль, вы найдете блокируемый дифференциал, если не обязательно дифференциал повышенного трения. Некоторые, например Mercedes G-Wagon, имеют несколько дифференциалов с блокировкой. Блокирующие 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 преодолеть скалы на двух колесах.
1985 Audi Ur-Quattro накладные | Bring a TrailerВ автомобилях с полным приводом эта блокировка выполняется с помощью раздаточной коробки, что обеспечивает расположение 2Hi, 4Hi и 4Lo. Audi ur-Quattro, однако, создал современную систему полного привода, заменив ее центральным дифференциалом. Некоторые из этих центральных дифференциалов могут блокироваться, но обычно они просто используют муфты или вязкостные муфты для разделения крутящего момента спереди назад в соответствии с требованиями тяги, сообщает журнал Outside Magazine .
Однако есть один сценарий, когда ограниченное скольжение дифференциал не желателен: дрейфующий. Дрифтинг строится на получении транспортных средств скользить и нарушать сцепление. Там заблокированный дифференциал значительно больше полезный. Фактически, некоторые дрифтеры сваривают свои дифференциалы вместе, чтобы убедитесь, что они остаются заблокированными на месте. Однако, если автомобиль, о котором идет речь, не будет оставаться гонщиком на треке, это категорически не рекомендуется.
Следите за обновлениями MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.
В чем разница? Открытый против ограниченного скольжения
Возможно, сзади вашей машины доносится воющий , скрежет или рычание. Шум может быть постоянным или только при разгоне или повороте. И это может быть настолько незаметно, что вы забудете, что оно там есть, но вам действительно не следует этого делать.
Если вы столкнулись с подобными проблемами, пора обратиться в сервисную службу и, возможно, произвести перестройку. И вы, вероятно, захотите отвезти машину к специалисту.В конце концов, именно этим занимаются многие механические мастерские с полным спектром услуг.
Pro Gear специализируется на работе с задней частью с 1991 года. Дж. Дэниел ДжонсPro Gear
Крейг Скотт
7948 Ронсон Роуд
Сан-Диего, Калифорния 92111
(858) 571-1158
«Около 50 процентов нашего бизнеса приходится на независимые и дилерские ремонтные мастерские, — сказал Крейг Скотт из Pro Gear в Кирни 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 с совершенно хорошего открытого дифференциала на какую-то версию с ограниченным проскальзыванием», — сказал Скотт. И для большинства этих клиентов единственное реальное преимущество — это возможность оставить на асфальте две черные полосы вместо одной.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ : В задней части корпуса мощность от вращающегося приводного вала отводится на 90 градусов к колесам и математически снижается за счет зубчатого венца со скошенной кромкой и набора шестерен. Каждый полный оборот приводного вала перемещает задние колеса на доли оборота. Насколько сильно зависит от желаемого баланса между ускорением вне линии и движением по шоссе на низких оборотах.
Дифференциал прикреплен к зубчатому венцу, как показано на этом дифференциале Jeep 2004 года выпуска. Дж. Дэниел ДжонсК зубчатому венцу прикреплен дифференциал, передающий крутящий момент на оси. Дифференциал необходим, потому что, помимо движения по прямой, машинам необходимо поворачивать, причем иногда довольно резко.
При повороте колесо с внешней стороны поворота вращается больше, чем колесо с внутренней стороны. Чем круче поворот, тем больше разница во вращении.Дифференциал — это то, что позволяет колесам вращаться с разной скоростью.
Подавляющее большинство автомобилей с задним приводом 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 поднять автомобиль и раскрутить одно из задних колес. Если другое колесо вращается в противоположном направлении, у вас открытый дифференциал. Если он вращается в том же направлении, у вас дифференциал повышенного трения или LSD.
При правильной работе открытый дифференциал — лучший вариант вождения, самый удобный вариант для повседневной езды. Оборотная сторона открытого дифференциала становится очевидной, когда вы ищете максимальную тягу от двигателя, а не самую высокую скорость вращения ведущего вала.
Открытый дифференциал всегда передает одинаковую мощность на оба колеса. Но если одно колесо требует меньше мощности для поворота, чем другое колесо, например, когда одно колесо находится на сухом асфальте, а другое — на грязной обочине, для поворота колеса в грязи потребуется меньше энергии, чем для поворота колеса на обочине. тротуар.Вращающееся колесо получает такой же крутящий момент, как и стационарное, но оно получает большую часть мощности двигателя, потому что это колесо легче вращать.
10 болтов на крышке чаще всего говорят об открытом дифференциале. Дж. Дэниел ДжонсАльтернатива — 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, чем другому; ограничение проскальзывания между ними. Это позволяет двигателю двигаться вперед, даже если одно колесо имеет меньшее сцепление с дорогой, чем другое.
Когда оба колеса получают достаточно мощности, чтобы разорвать связь между резиной и дорожным покрытием, результатом является признак высокопроизводительного автомобиля — выгорание двух колес. Собственно, в идеальных условиях открытый дифференциал тоже может прогореть и два колеса. Но это случается редко, потому что каждое колесо требует точного количества энергии, чтобы оторвать 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 неверно воспринимаемой лирике классической песни Beach Boys «Little Deuce Coupe».
Фактическая лирика звучит так: «Есть еще кое-что, у меня большая ошибка, папа». «Большое скольжение» было жаргонным термином «хотрод» 60-х годов для обозначения дифференциала повышенного трения.
Регулировка задней части для плавной работы. Дж. Дэниел ДжонсРЕШЕНИЕ : Если вы хотите заменить открытый дифференциал на LSD, у вас есть выбор. Есть несколько марок новых LSD, доступных практически для любого типа автомобиля и его предполагаемого использования. А если вы пурист, у вас всегда есть возможность перейти на старую школу.
«Скорее всего, дешевле будет восстановить заднюю часть автомобиля с новым Auburn Pro или Eaton LSD.Это составляет от 1200 до 1500 долларов, — сказал Скотт. «Но нет ничего необычного в том, что покупатель приносит бывшее в употреблении устройство со свалки и настаивает на том, чтобы мы его использовали. Старый LSD в приличной форме, безусловно, может быть восстановлен до новых спецификаций, но обычно это увеличивает его стоимость на несколько сотен долларов ».
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ : Задняя часть и дифференциал прослужат долгое время и практически не требуют 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 синтетический, — сказал Скотт.«На самом деле синтетика работает слишком хорошо, она настолько скользкая, что не цепляется за зубчатые колеса и шестерни».
Ключом к поддержанию вашего LSD в надлежащем рабочем состоянии является наличие подходящих шин с надлежащим накачиванием. «Если одна шина выше другой, они будут вращаться 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, то совет Скотта прост: «Не перегорайте одно колесо».Это вращает шестеренки паука намного быстрее, чем они когда-либо были предназначены. Они потерпят неудачу ».
Что, если такое случится с вами, может быть «положительно» идеальным временем для обновления.
Джонс — писатель-фрилансер, фотограф и автолюбитель из Сан-Диего. Его первый роман, мошенничество, действие которого происходит на аукционе классических автомобилей в Новом Орлеане, будет скоро доступен. Он приветствует тематические идеи и предложения магазинов; напишите ему на [email protected].
Pickup Trucks 101: что нужно знать о тяговом усилии
Отправленный Марком Уильямсом | 8 июня 2017 г.
Примечание редактора: Давние читатели PickupTrucks.com, возможно, помнит название этого сериала, появившееся несколько лет назад. Чтобы лучше обслуживать наших менее опытных читателей, мы воскрешаем его, обсуждая некоторые из наиболее важных тем о пикапах. Начнем с одной из самых основных проблем — особенно при движении по скользкой улице с пустой грядкой — тяги.
В ближайшие месяцы у нас будет больше этих статей, посвященных основам, так что следите за обновлениями. И не стесняйтесь добавлять свои два цента или предлагать темы для обсуждения в разделе комментариев под статьей.Если вы не зарегистрированы для добавления комментариев, выделите несколько секунд и сделайте это сейчас. Мы хотим услышать, что вы хотите сказать.
Мэтью Барнс
Вы когда-нибудь пытались быстро разогнаться, чтобы выехать на скоростную трассу в плохую погоду, и застряли при вращении одного колеса? Открытые дифференциалы важны при поворотах, поскольку они позволяют внешней шине двигаться быстрее, чем внутренней. К сожалению, они также позволяют передавать всю мощность на колесо с наименьшим тяговым усилием.В большинстве условий вождения это нормально, но при движении в ненастную погоду или по пересеченной или грязной местности автомобиль может застрять, раскручивая одну шину на скользком месте, в то время как остальные три имеют отличное сцепление с дорогой. Транспортировка или буксировка тяжелого груза может еще больше затруднить вождение в таких условиях с открытым дифференциалом.
Для борьбы с этим многие производители предлагают в той или иной форме средства защиты тяги. Они варьируются от торможения вращающегося колеса (колес) с помощью антиблокировочной тормозной системы до блокировки дифференциала, чтобы оба колеса вращались с одинаковой скоростью независимо от того, на какой поверхности находятся шины.Многие системы предлагают комбинацию, например Toyota Tacoma, которая имеет активную антипробуксовочную систему и электронную блокировку заднего дифференциала.
Антиблокировочная тормозная система
Многие производители предлагают стандартную антипробуксовочную систему ABS для своих пикапов и внедорожников. Некоторые производители выходят за рамки базовой антипробуксовочной системы с внедорожной версией. Эти типы систем можно найти на Toyota, Nissans, Jeep, Ford, GM, Rams и многих других. У автомобилей с ABS есть датчики на каждом колесе, чтобы определить, заблокировано ли колесо, когда оно должно вращаться, и нужно ли активировать ABS для этого колеса.Эти же датчики и антиблокировочные тормозные системы используются для торможения колеса, которое вращается значительно быстрее, чем противоположное колесо на той же оси. Эти системы недорогие, поскольку в них используется уже установленное оборудование. Недостатком этих систем является то, что они могут издавать громкие скрежетающие звуки, перегреваться при чрезмерном использовании и вызывать дополнительный износ тормозной системы. Многие из них можно включать и выключать нажатием кнопки. Они также чувствительны к нажатию педали газа и тормозов и требуют некоторого обучения, но после освоения тяги с АБС они могут оказаться бесценными.
Дифференциалы повышенного трения
Существует два основных типа дифференциалов повышенного трения: с приводом от зубчатой передачи и с приводом от сцепления. В дифференциалах с зубчатым приводом, которые часто называют дифференциалами Torsen, используются червячные винты и червячные передачи для управления величиной крутящего момента, передаваемого на каждую ось. В дифференциалах повышенного трения с шестеренчатым приводом нет ударов или хлопков, потому что они всегда включены. Они также прочные и не требуют специальных добавок к трансмиссионному маслу. Дифференциалы с зубчатым приводом работают по системе увеличения крутящего момента.Если дифференциал имеет отношение смещения 3: 1, он умножит крутящий момент на шине с низким сцеплением на 3 и отправит этот большой крутящий момент на шину с высоким сцеплением. Если колесо с меньшим сцеплением имеет сопротивление крутящему моменту 40 фунт-фут, то на другую сторону будет передаваться крутящий момент 120 фунт-фут. Обратной стороной этой системы является то, что когда одна шина не имеет тяги, дифференциал не может передавать крутящий момент на шину с тяговым усилием, потому что любое число, умноженное на ноль, равно нулю. Во многих ситуациях одновременное включение тормозов и дроссельной заслонки позволит передать достаточный крутящий момент на шину с тягой, чтобы автомобиль снова начал двигаться.Эти типы дифференциалов обычно используются в задних дифференциалах грузовиков и внедорожников, центральных дифференциалах полноприводных автомобилей и даже иногда в переднем дифференциале, например, в внедорожнике Ford F-150 Raptor.
Дифференциалы с приводом от сцепления работают так же, как сцепление в механической коробке передач, но они используют ряд дисков сцепления, чтобы добавить крутящий момент к колесу с тяговым усилием. Часто они чувствительны к разнице скоростей между колесами, а это означает, что чем быстрее вращается одно колесо по сравнению с другим, тем больший крутящий момент передается на колесо с тягой.Эти дифференциалы могут передавать крутящий момент на колесо с тягой, даже когда противоположное колесо не имеет тяги. Обратной стороной дифференциалов с приводом от сцепления является то, что они со временем изнашиваются и нуждаются в ремонте. Они также требуют наличия фрикционных присадок в трансмиссионном масле для обеспечения их эффективной работы.
Блокировка дифференциала
Существует много типов блокировки дифференциалов, но все они работают, заставляя оба колеса вращаться с одинаковой скоростью, эффективно создавая распределение крутящего момента между колесами 50/50.Производители предлагают два основных типа блокировки дифференциалов: электронную блокировку и автоблокировку.
Дифференциалы с электронной блокировкой, или электронные шкафчики, работают с помощью электромагнита или соленоида для включения шкафчика. Они предлагаются во многих грузовиках и внедорожниках Toyota, Ford, Ram и Nissan. Они предсказуемы; водитель выбирает, когда включать или выключать механизм, но большинство из них может быть задействовано только тогда, когда автомобиль находится в режиме 4-Low, а не во время движения. Это может вызвать проблемы в нормальных условиях движения, когда вы не хотите, чтобы дифференциал постоянно блокировался, но вы попадете в скользкое место, и автомобиль застрянет или значительно замедлится из-за пробуксовки одного колеса.Toyota Tacoma и 4Runner; Nissan Frontier; У Ford Raptor, F-150, F-250 и F-350 есть электронные шкафчики. Почтенный Ram 2500 Power Wagon имеет передний и задний дифференциалы с электронной блокировкой, а сзади — механизм повышенного трения с шестеренчатым приводом.
Автоблокировка дифференциалов активируется, когда одно колесо вращается примерно на 100 об / мин быстрее, чем другое колесо той же оси. Разница в скорости заставляет механизм активировать и блокировать оси вместе. Они могут зацепиться с треском и даже могут вызвать повреждение осей или дифференциала, если разница в сцеплении между двумя колесами велика.Они хорошо работают в большинстве условий. Eaton G80 от GM, используемый во многих его грузовиках и внедорожниках, является примером автоблокировки дифференциала. Автоматические запирающиеся шкафчики могут сработать, даже если одно колесо имеет нулевое тяговое усилие или оторвано от земли. Обратной стороной является то, что водитель не может выбирать, когда включать или отключать шкафчик.
Другие типы блокировки или блокировки дифференциалов включают пневматические, гидравлические, тросовые, храповые и золотниковые. Есть даже несколько сложных электрических над вакуумом над гидравлическими системами, как в Mercedes-Benz G-Class.Большинство из них доступны как опции послепродажного обслуживания, и все они работают по-разному. Пневматические, гидравлические и тросовые дифференциалы похожи на электронные шкафчики в том смысле, что водители могут блокировать и разблокировать дифференциал, когда захотят. Дифференциалы с храповым механизмом всегда включены и позволяют внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннее колесо, но ни одно из них не может вращаться медленнее, чем коронная шестерня в дифференциале. Золотники исключают дифференциал, поэтому крутящий момент всегда распределяется 50/50.
Какой дифференциал лучше всего подходит для вас?
У каждого типа тягового устройства есть свои преимущества и недостатки.Каждый из них работает по-разному в разных ситуациях, и не существует одного типа, который лучше всего подходил бы для всех. При выборе тягового устройства важными факторами являются стиль вождения, предпочтительные занятия, климат и местоположение. Ниже приводится краткое описание типов тяговых устройств, обычно используемых в конкретной ситуации. Однако то, что лучше всего подходит для одного человека, может не сработать для другого в той же ситуации. Те, кто любит ползать, оборудуют свои автомобили выбираемыми шкафчиками, такими как электронный шкафчик или воздушный шкафчик, потому что они обеспечивают максимальный контроль и предсказуемость в ситуациях с низким сцеплением.
При движении по грязи, снегу или обледенению зачастую проще управлять устройством ограниченного скольжения или автоматическим запиранием, поскольку они включаются только при обнаружении скольжения. При буксировке тяжелого груза или прицепа рекомендуется использовать дифференциал с зубчатым приводом, поскольку увеличенный вес на задней оси может создать большую разницу в сцеплении с дорогой между двумя колесами. В этой ситуации устройства типа сцепления будут изнашиваться быстрее, чем если бы они были слегка нагружены, а устройства автоматической блокировки будут задействованы сильнее, что также приведет к большему износу.Катушки используются только в специальных целях, так как ими сложно ездить по улице в любых условиях.
Еще важнее, чем какое тяговое устройство или система у вас есть, — это знать, что у вас есть и как им пользоваться. Блокировка и дифференциалы повышенного трения ведут себя по-разному. Ограниченное скольжение с приводом от зубчатой передачи отличается от ограниченного скольжения с приводом от муфты, а автоматическое запирание отличается от выбираемого рундука. У вспомогательных средств противоскольжения ABS также есть свои «сладкие места», в которых они работают лучше всего.Простое знание того, что есть у вашего пикапа и как его использовать в той или иной ситуации, позволит грузовику продолжить свой путь, несмотря на плохую погоду или пересеченную местность.
Cars.com фото Мэтью Барнса, Эван Сирс
Что такое дифференциал повышенного трения (и какой тип трансмиссионной смазки мне следует использовать)? — Блог AMSOIL
Без дифференциала под вашим автомобилем, заполненного шестеренками, сцеплениями, подшипниками и смазкой для зубчатых передач, ваши колеса не могли бы вращаться с разной скоростью и преодолевать разные расстояния при повороте, а это означало, что внешнее колесо могло бы проскакивать и тянуть по тротуару.
Не подходит для обработки транспортных средств или обслуживания шин.
Итак, инженеры разработали автомобильный дифференциал, который можно разделить на три основные категории. Здесь мы представляем основы каждого из них и то, что вам нужно знать, чтобы гарантировать, что ваш дифференциал будет обеспечивать долгие годы безупречной работы.
1) Открытый (или стандартный) дифференциал
Ваш пикап, внедорожник или заднеприводный автомобиль, скорее всего, имеет открытый или стандартный дифференциал.
Водило удерживает коронную шестерню, крестовину и боковые шестерни.При повороте крестовина и боковые шестерни позволяют внешнему колесу двигаться быстрее и дальше, чем внутреннее, что обеспечивает плавную и безопасную езду.
- PROS : Экономичный, отличный вариант для большинства стандартных автомобилей. Обеспечивает предсказуемую управляемость, снижает износ шин и требует минимального обслуживания.
- МИНУС : Открытый дифференциал направляет мощность на колесо с наименьшим сопротивлением. Любой, кто едет по снегу или льду, быстро понимает, что это означает: одно колесо может дико вращаться, в то время как противоположное колесо получает недостаточную мощность для движения автомобиля, в результате чего вы застреваете.
2) Дифференциал повышенного трения с муфтой сцепления
Дифференциал повышенного трения с муфтой сцепления пытается устранить фатальный недостаток открытого дифференциала, хотя это не идеальное решение.
При движении по твердой сухой поверхности дифференциал повышенного трения передает одинаковую мощность на каждое колесо. Но когда вы попадаете в ледяную яму или грязевую яму, из-за которой автомобиль может покинуть автомобиль, использующий открытый дифференциал, вращающий одно колесо и уходящий в никуда, дифференциал повышенного трения передает некоторый крутящий момент на колесо, обеспечивая сцепление с дорогой, что дает вам больше шансов из неприятностей.
В дифференциале повышенного трения обычно используются муфты для передачи крутящего момента между колесами. Он достаточно эффективен, чтобы выполнять работу в большинстве сценариев, несмотря на то, что не достигается стопроцентная блокировка.
Эти сцепления могут проскальзывать, однако
Дифференциалы повышенного трения на основе сцепления — гениальные устройства, но они представляют собой уникальную проблему.
Когда оба колеса имеют достаточное тяговое усилие, диски сцепления плотно соединяются, передавая постоянную мощность на каждое колесо.
Однако, когда одно колесо пробуксовывает, на другое колесо передается дополнительная мощность в зависимости от фрикционных свойств пакетов сцепления. Здесь фрикционные свойства трансмиссионной смазки играют важную роль в производительности и износе.
Однако производители дифференциалов используют разные давления пружин и диски сцепления, изготовленные из разных материалов и с разными площадями поверхности.
Кроме того, свойства натяжения пружины и трения сцепления меняются с возрастом и износом.Следовательно, требования к трению жидкости могут варьироваться. И если фрикционные свойства не соответствуют норме, может произойти ненормальное включение и выключение сцепления, называемое дребезжание — .
Перестань болтать
Дребезжание — это когда сцепления постоянно чередуются между проскальзыванием и заеданием вместо плавного проскальзывания. Дребезжание не только вызывает раздражающий шум и вибрацию, но и вызывает преждевременный износ.
- PROS : Автоматически распределяет процент мощности на колесо с лучшим сцеплением, помогая избежать застревания на поверхностях с низким сцеплением.
- МИНУСЫ : Более дорогой и может «болтать», если жидкость не обеспечивает правильные фрикционные свойства.
Вместо создания нескольких трансмиссионных масел с одинаковой вязкостью, но с разными фрикционными свойствами для устранения случайных вибраций в дифференциалах повышенного трения, вы можете использовать присадку для смазки зубчатых передач, которая изменяет исходные фрикционные свойства жидкости и устраняет вибрацию.
Синтетические трансмиссионные смазкиAMSOIL уже содержат добавки для большинства областей применения.Для уникальных случаев, когда рекомендуется дополнительная добавка, мы предлагаем замок скольжения AMSOIL.
3) Блокировка дифференциала (или «рундука»)
В блокировке дифференциала используются механические устройства, которые буквально блокируют две оси вместе. Колеса вращаются с одинаковой скоростью и получают равное распределение крутящего момента.
Блокировка может происходить вручную или автоматически в зависимости от устройства. Когда оси заблокированы вместе, оба колеса вращаются одновременно с одинаковым крутящим моментом.Это означает, что один из них все еще может набирать тягу и перемещать автомобиль, если другой находится в подвешенном состоянии над землей, например, в ситуации бездорожья.
В то время как рундуки обеспечивают отличное сцепление с дорогой, особенно при движении по бездорожью, управляемость автомобиля страдает.
Автоматические шкафчики могут передавать мощность на отдельные колеса поэтапно, что приводит к эффекту «трещотки». Они также могут внезапно отключиться, что повлияет на управляемость. Шкафчики обычно предназначены для внедорожников и используются при медленном движении.
- PROS : Обеспечивает максимальную тягу в самых тяжелых условиях для внедорожников.
- МИНУСЫ : Может быть шумно; уменьшить управляемость при заблокированном дифференциале.
Какую трансмиссионную смазку мне следует использовать?
Обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать, какой тип смазки для зубчатых передач использовать и как часто ее менять. Многие производители рекомендуют смазку для зубчатых передач, которая соответствует определенным характеристикам или отраслевым спецификациям, например API GL-5.
Вы также можете использовать наше удобное руководство по продукту, чтобы найти подходящую смазку для трансмиссии AMSOIL для вашего автомобиля.
Независимо от того, какой у вас тип дифференциала из перечисленных здесь, использует высококачественную синтетическую трансмиссионную смазку . Многие производители теперь устанавливают синтетическую трансмиссионную смазку на заводе и рекомендуют ее в качестве сервисной заправки.
Это связано с тем, что современные дифференциалы направляют на колеса увеличенную мощность и крутящий момент по сравнению с их предшественниками, а шестерни и подшипники дифференциала остаются в основном неизменными.Кроме того, многие дифференциалы используют меньше смазки для зубчатых передач и более низкую вязкость, чем раньше, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить экономию топлива. По сути, меньшее количество смазки для зубчатых передач обеспечивает большую защиту .
AMSOIL SEVERE GEAR® Synthetic Gear Lube специально разработано для тяжелых условий эксплуатации. Его высокий индекс вязкости помогает ему лучше смазывать в холодных условиях (как показано ниже) и поддерживать соответствующую вязкость для защиты шестерен и подшипников при высоких температурах. Кроме того, она стоит меньше, чем большинство масел для зубчатых передач OEM-производителей.
Обновлено. Первоначально опубликовано: 6 марта 2018 г.
Как это работает: позиционные дифференциалы с ограниченным скольжением
Положительный дифференциал или дифференциал повышенного трения
Ограниченный дифференциал скольжения (LSD) значительно увеличивает тягу и характеристики джипов, грузовиков, полноприводных автомобилей и автомобилей с задним приводом на улице, на полосе или тропе. Позитракция — это то, что General Motors назвала своим дифференциалом повышенного трения, этот термин стал обозначать LSD в целом.
Как работают дифференциалы с ограниченным скольжением?
Основная задача LSD — направлять крутящий момент туда, где это необходимо. Когда вы едете в обычном режиме, позиционный дифференциал повышенного трения предварительно нагружен и обеспечивает равное сцепление с дорогой для обоих колес. Затирание дроссельной заслонки, резкий поворот в крутом повороте или работа по рыхлым гравийным дорожкам приведет к дифференциалу с ограниченным скольжением, ограничивающему пробуксовку колес на ведущей оси, позволяя осям вращаться с разными скоростями, постоянно пытаясь сбалансировать приложение крутящего момента между две оси.Это приводит к передаче большей мощности на колесо с лучшим сцеплением, что улучшает сцепление с дорогой, управляемость и предсказуемость автомобиля.
Существуют ли разные виды дифференциалов с ограниченным скольжением?
Да. В статическом состоянии при движении по прямой, где скорости вращения колес одинаковы с обеих сторон, все дифференциалы повышенного трения обеспечивают одинаковое сцепление с обеими шинами. Разница между типами LSD заключается в том, как каждый блок применяет крутящий момент, когда требуется дополнительная тяга.
Дифференциал повышенного трения с муфтой сцепления
В обычных условиях блок сцепления , такой как Yukon Dura Grip, использует набор пружин для оказания давления на боковые шестерни, которые оказывают давление на пакеты сцепления во внешней части водила. Обе оси получают одинаковое давление, и обе шины имеют одинаковое сцепление с дорогой. Когда шина начинает буксовать, пакеты сцепления включаются с разным сопротивлением. Муфты компенсируют сцепление, увеличивая сцепление между шинами, передавая больший крутящий момент на шину с лучшим сцеплением, уменьшая передачу крутящего момента на шину с меньшим сцеплением.
Все блоки Dura Grip представляют собой конструкции с четырьмя пружинами, изготовленные из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, кованных звездочек из хромомолибденовой стали 4320 и высококачественных композитных муфт. Позиционный дифференциал повышенного трения Dura Grip рассчитан на долгий срок службы и полностью ремонтируется.
Муфты можно заменить, чтобы вернуть агрегат к его исходному уровню производительности, или можно использовать различные муфты и жесткости пружин для точной настройки характеристик Dura Grip, чтобы они лучше соответствовали стилю вождения / гонок, которые вы делаете.
Yukon Dura Grip прозрачен в плане улучшения сцепления, вступает в действие только тогда, когда достигается край сцепления и возникает проскальзывание. Это делает его идеальным для повседневных водителей, которые будут жестко вести себя на улице и будут видеть продолжительные действия на тропе или на трассе.
Yukon Dura Grip Specs
- Четырехпружинная муфта LSD
- Муфты из высококачественного композитного материала
- Прочный корпус из железа с шаровидным графитом
- Кованые 4320 Шестерни из хрома
- Подходит для всех передаточных чисел
- Выберите один из четырех уровней давления пружины при восстановлении
- Каждый блок проходит проверку качества и собирается в США.S.A.
- Рекомендуемое трансмиссионное масло: несинтетическое 80W-90 GL-5
- Годовая гарантия от производственных дефектов
Редукторный дифференциал повышенного трения
LSD зубчатого типа, как и Spartan Helical LSD от USA Standard Gear, не имеют фрикционных поверхностей для инициирования передачи крутящего момента. В нем используются плавающие червячные передачи с косозубой резьбой, которые работают в карманах и сцепляются вместе. В нормальных условиях движения этот тип LSD действует как открытый дифференциал.Когда происходит ускорение или проскальзывание колеса, к шестерням косозубой шестерни в их карманах прилагается осевое и радиальное усилие. Под этими нагрузками больший крутящий момент передается на шину с лучшим сцеплением, поступательно, поскольку крутящий момент удерживается у скользящей шины.
Spartan Helical LSD обеспечивает плавное включение, бесшумную работу и не требует обслуживания. Конструкция блока с 10 шестернями имеет преимущество в прочности по сравнению с блоком с 6 или 8 шестернями аналогичного размера, поскольку у него больше точек контакта и большая площадь поверхности контакта, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки.Этот ЛСД построен жестко. Spartan Helical LSD — это полностью собранный блок с корпусом из кованой стали класса 8620 и прочными внутренними элементами из сплава 8620, обеспечивающими исключительную надежность.
Spartan Helical LSD Технические характеристики
- Подходит для передних дифференциалов Dana 30
- 27 шлицев, передаточное отношение 3,73 и выше
- Улучшенное сцепление на бездорожье, без ущерба для управляемости
- Не требует обслуживания, нет сцеплений для восстановления
- Низкий уровень шума, плавное включение, линейное сцепление
- Кованый корпус из стали класса 8620, внутренние детали из сплава 8620 для повышенной прочности
- Рекомендуемое трансмиссионное масло: несинтетическое 80W-90 GL-5
- Не рекомендуется использование модификаторов трения
- Собран в У.S.A.
- Годовая гарантия от производственных дефектов
Поскольку они придают вашей поездке дополнительную привлекательность, дифференциалы повышенного трения идеально подходят для повседневных водителей, которые будут жестко ездить по улице и будут видеть продолжительные действия на тропе или на треке. Будь то грязь, рыхлый гравий, крутые подъемы на тропе, скользкий снег или дождь на дороге, Spartan Helical LSD обеспечит вам непревзойденное сцепление с дорогой и высочайшую уверенность в своем автомобиле.
Позвоните сейчас 866-631-0196
Магазин дифференциалов с ограниченным скольжением
Спартанский спиральный ЛСД Юкон Dura GripВсе, что вам нужно знать о дифференциалах с ограниченным скольжением — Страница 5 из 12
Скорость вращения ваших колес
Многие люди предполагают, что по крайней мере два колеса получают мощность от трансмиссии.Их логика предполагает, что оба передних колеса тянут автомобиль с передним приводом или оба задних колеса тянут автомобиль с задним приводом. Примерно для 95 процентов всех автомобилей это неверное предположение. На самом деле почти все автомобили на дороге используют «открытый» дифференциал; механизм, восходящий к третьему веку в Китае. В результате возникают ситуации, когда открытый дифференциал направляет мощность только на одно колесо. При передаче мощности одному колесу, как правило, это колесо с наименьшим тяговым усилием.Понимая цель, которой служит дифференциал, мы исследуем функцию открытых дифференциалов, дифференциалов повышенного трения и золотника.
Когда автомобиль движется по прямой, все колеса движутся с одинаковой скоростью вращения. Это, конечно, предполагает, что у вас есть шины одинакового размера с левой и правой стороны транспортного средства и что и передние, и задние шины имеют одинаковую высоту. Если колеса разного размера управляются спереди назад, скорость вращения передних колес не будет соответствовать скорости вращения задних колес.Однако до тех пор, пока шины соответствуют левой и правой стороне транспортного средства, обе передние шины будут иметь одинаковую скорость вращения, в то время как обе задние шины будут иметь одинаковую скорость вращения. В то время как движение по прямой не требует дифференциала, необходимость в дифференциале становится очевидной, когда вы начинаете понимать динамику, возникающую при повороте автомобиля.
Во время поворота внешнее колесо должно двигаться с более высокой скоростью вращения, чем внутреннее колесо.Если это звучит странно, рассмотрим эту ситуацию, чтобы прояснить ситуацию. Если автомобиль поворачивается на 90 градусов в радиусе 25 футов от внутренней шины, внешняя шина движется по радиусу 25 футов плюс ширина колеи транспортного средства (расстояние между центральными точками двух шин). . В этом примере допустим, что ширина дорожки составляет 60 дюймов или 5 футов. Это будет означать, что внешняя шина должна двигаться в радиусе 25 плюс 5 футов или 30 футов. В этом примере общее расстояние, пройденное шинами за этот поворот, будет:
Внутренняя шина: (25 футов x 2 x пи) / 4 = 39.25 футов Внешняя шина: (30 футов x 2 x пи) / 4 = 47,10 футовЧтобы решить это уравнение, мы используем формулу, согласно которой длина окружности равна пи, умноженному на диаметр (где диаметр равен радиусу, умноженному на два). Мы также знаем, что полный круг составляет 360 градусов, и что угол нашего поворота 90 градусов составляет лишь четверть всей окружности круга. Вот почему в этом примере мы делим произведение длины окружности на четыре, чтобы определить расстояние, пройденное каждым колесом.
Как показывает этот пример, внешняя шина должна пройти дополнительно 7,85 фута за тот же поворот. Поскольку скорость определяется как расстояние, пройденное за единицу времени, единственный способ, которым внешняя шина может пройти большее расстояние за то же время, — это иметь более высокую скорость. В этом примере скорость внешней шины должна быть на 20 процентов выше скорости вращения внутренней шины. Если вы подставите несколько разных чисел в приведенные выше уравнения, вы обнаружите, что разница в скорости между внутренними и внешними колесами увеличивается с увеличением радиуса поворота или увеличением ширины колеи.Следовательно, потребность в механическом устройстве, которое позволяет одному колесу вращаться с другой скоростью, чем другое, очевидна для транспортных средств, которые делают повороты.
«Открытый» дифференциал
Как следует из названия, дифференциал — это механическое устройство, которое позволяет внутреннему и внешнему колесу вращаться с разной скоростью за один оборот. «Открытый» дифференциал — это простейший тип дифференциалов, используемый производителями автомобилей. В открытом дифференциале оси переходят в боковые шестерни, входящие в состав водила.Эти боковые шестерни (также известные как солнечные шестерни) соединяются с крестовинными шестернями (также известными как планетарные шестерни), установленными на поперечном валу или цапфе планетарной передачи. Хотя вам не нужно знать все части, вам нужно понимать функцию. Открытый дифференциал позволяет внутренним и внешним колесам вращаться с разной скоростью. Эта разница в скорости возникает в центре водила между боковой и звездообразной шестернями. Это хорошие новости об открытом дифференциале. Обратной стороной открытого дифференциала является то, что когда педаль встречается с металлом, мощность передается на колесо с наименьшим тяговым усилием.
Во время ускорения по прямой открытый дифференциал передает крутящий момент на колесо с меньшим тяговым усилием. В результате обычно возникает выгорание типа «колышек-ножка». Это снижает производительность при движении по прямой, и в результате сокращается время на 60 футов, от 0 до 60 миль в час или на четверть мили. Во время агрессивного прохождения поворотов под действием мощности открытый дифференциал будет иметь тенденцию раскручивать внутреннюю шину (шину, которая имеет меньшее тяговое усилие, поскольку при повороте тело и вес переносятся на внешнее колесо).Это снижает способность транспортного средства двигаться по дороге или повороту с максимальной скоростью. Как вы могли догадаться, есть значительное преимущество в том, что оба колеса толкают или тянут автомобиль. Так родился дифференциал повышенного трения.
Дифференциал повышенного трения (LSD)
Что, если бы дифференциал можно было спроектировать для работы как в «открытой», так и в «заблокированной» конфигурации? Это было целью разработки дифференциалов повышенного трения.Прежде чем мы исследуем внутреннюю работу различных типов существующих дифференциалов повышенного трения, давайте сначала разберемся с основной функцией и работой LSD как на прямой, так и на поворотах.
Как следует из названия, цель дифференциала повышенного трения — ограничивать или контролировать величину допустимого скольжения в дифференциале. Для максимального ускорения по прямой «идеальный» LSD допускает нулевое скольжение между левым и правым ведущими колесами. Это заставит оба ведущих колеса одинаково продвигать автомобиль вперед.Вместо одного пятна контакта от «открытого» дифференциала правильно работающий LSD сможет использовать оба пятна контакта шины, чтобы максимизировать тягу и ускорение транспортного средства. Результат — лучшее время разгона.
В углу хорошо спроектированный LSD также окажется полезным. В этой ситуации LSD не обеспечит ни полной блокировки, ни полностью открытого состояния. Вместо этого LSD будет стремиться подать дополнительную мощность на внешнее колесо. Это, в свою очередь, уменьшит пробуксовку внутреннего колеса и позволит водителю быстрее начать ускорение вне поворота.
Тип сцепления LSD имеет несколько (от 4 до 24) внутренних дисков сцепления. LSD активируется путем нажатия на диски сцепления, что обеспечивает очень сильную блокировку и превосходную реакцию во время динамичного вождения.
Обычно LSD сцепления имеет нажимные кольца и фрикционные диски внутри корпуса дифференциала. LSD действует как стандартный дифференциал, когда автомобиль движется по прямой или когда разница во вращении левого и правого колеса одинакова. Как только между колесами возникает разница во вращении, поперечная ось, которая установлена посередине, прижимает нажимные кольца, затем нажимные кольца передают движение на диски сцепления.Когда все диски сцепления включены, оба колеса заблокированы, и крутящий момент передается одинаково на оба колеса.
Дифференциал повышенного трения ограничивает разницу в крутящем моменте между противоположными осями и колесами. Когда одна сторона проскальзывает, дифференциал передает мощность на ось с максимальным сцеплением, сводя к минимуму пробуксовку колес и увеличивая сцепление .
Стр. 1 (Открыть против заводских LSD против вторичного рынка) >>
Стр. 2 (LSD с сцеплением) >>
Стр. 3 (LSD с редуктором) >>
Стр. 4 (Мне нужно настроить мой LSD?) >>
Стр. 5 (Разъяснение различий) >>
Стр.6 (Основные характеристики дифференциала) >>
Характеристики
Full ATS >>
Основные особенности Куско >>
Особенности КААЗа >>
Особенности
Full OS Giken >>
Основные моменты полностью Tomei >>
Особенности
Full Wavetrac >>
Как восстановить заводской дифференциал повышенного трения
Основная причина наличия дифференциала повышенного трения в задней оси — это максимизация тяги на скользких поверхностях, таких как снег, лед или грязь, что может усугубиться при открытом дифференциале.Еще одна важная причина — помочь распределить крутящий момент на колеса от комбинации высокопроизводительного двигателя и трансмиссии. Дифференциал повышенного трения передает крутящий момент на оба колеса, даже если одно колесо пробуксовывает. Это огромное улучшение по сравнению с открытым дифференциалом с ограничением тяги. Дифференциалы повышенного трения также увеличивают ускорение автомобиля.
Этот технический совет взят из полной книги, ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ, МОСТОВ И ПРИВОДОВ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ
ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/how-to-rebuild-factory-limited-slip-differentials/
Определение ограниченного проскальзывания и открытого дифференциала
Определить, есть ли у вашего автомобиля дифференциал повышенного трения или открытый, — это одна из самых простых проверок трансмиссии. Первый шаг — поставить транспортное средство на ровную и ровную поверхность, заблокировать передние колеса и приподнять задние колеса над землей с помощью домкрата.Как всегда, прежде всего позаботьтесь о безопасности и поставьте автомобиль на домкраты. Включите нейтральную передачу и убедитесь, что стояночный тормоз отпущен. Теперь просто поверните одно заднее колесо вперед и обратите внимание на направление вращения другого колеса.
Если он вращается в том же направлении (вперед), задний конец имеет дифференциал повышенного трения. Если другое колесо вращается в обратном направлении, то задний конец имеет открытый дифференциал. Это так просто.
Однако есть одно исключение: чрезвычайно изношенный дифференциал повышенного трения с диском сцепления может действовать как открытый дифференциал, поскольку диски очень сильно изношены.Так что это не полностью надежный тест. Но этот способ работает в большинстве случаев.
Вы можете задаться вопросом, почему одно колесо вращается в противоположном направлении. Для этого есть длинная инженерная причина, но ее можно резюмировать следующим простым уравнением:
2 x N несущая = N левая + N правая
Где:
N водило = частота вращения водила дифференциала
N слева = скорость левой шестерни, которая вращается с той же скоростью, что и левая шина
Н правая = скорость правой шестерни (или правой шины)
Если несущая скорость равна нулю, что в основном означает, что ведущая шестерня и карданный вал не вращаются, левая часть уравнения равна нулю.
Вы поворачиваете одну сторону; скажем слева, со скоростью 10 оборотов в минуту. Чтобы это уравнение работало, другое колесо, в данном случае правое, должно вращаться с той же скоростью, но в противоположном направлении:
2 х 0 = 10 + (-10)
0 = 10–10
0 = 0
Уравнение выполнено. В основном шестерни дифференциала могут свободно вращаться относительно друг друга внутри корпуса дифференциала, в то время как корпус дифференциала неподвижен.
Если в задней оси автомобиля установлен дифференциал повышенного трения, между боковыми шестернями должен быть приложен предварительный натяг, который заставит обе шестерни вращаться в одном направлении (до тех пор, пока не будет преодолен крутящий момент, создаваемый трением предварительной нагрузки).Может случиться одно из двух. Диски сцепления могут проскальзывать относительно дифференциала, и корпус дифференциала не вращается. Если корпус дифференциала не вращается, гипоидная коронная шестерня и шестерня не будут вращаться. По сути, это был бы путь наименьшего сопротивления. Будем надеяться, что крутящий момент вращения кольца и шестерни ниже, чем крутящий момент для проскальзывания сцеплений, и, следовательно, шестерня вращается.
Если это звучит сбивающе с толку, не волнуйтесь. Это немного сложно для понимания и предназначена только для дополнительной информации.Самое главное — понять, как проверить наличие открытого или повышенного трения дифференциала.
С помощью приспособления для переходника колеса вы можете вращать динамометрический ключ по средней линии полуоси. Вам просто нужно правильно расположить болты и приварить гайку по центру. Этот самодельный инструмент имеет круглую форму и охватывает все пять шпилек; пластина в форме треугольника, охватывающая три стойки, тоже подойдет.
Инструмент для проверки ограниченного проскальзывания просто надевается на шпильки колеса.Вам просто нужно остановить вращение другого колеса.
Установив инструмент и динамометрический ключ, вы можете повернуть инструмент и затянуть болт. Вам просто нужно прочитать значения крутящего момента для момента отрыва и проскальзывания.
После того, как вы определили, что у вас есть дифференциал повышенного трения, вы можете относительно легко проверить предварительный натяг или момент отрыва. Вам нужно будет изготовить адаптер, чтобы ваш динамометрический ключ совпадал с центром рисунка колесного болта.Этот самодельный инструмент может быть таким же простым, как стальная пластина с просверленной схемой болтов и большой гайкой, приваренной посередине, которая совмещена с центром полуоси.
Теперь остановите вращение одного колеса (например, оторвите от земли только одно колесо), снимите другое колесо и наденьте адаптер на шпильки выступов. Убедитесь, что стояночный тормоз не задействован; вы не хотите бороться с тормозами на этом этапе. Теперь просто наденьте динамометрический ключ на большую гайку в центре адаптера и снимите показания крутящего момента, прежде чем ось начнет вращаться.Это можно сделать с помощью динамометрического ключа балочного или щелевого типа. Если вы используете стиль луча, будет полезно, чтобы помощник читал числа. Если вы используете щелчок, сначала установите крутящий момент 100 фут-фунт. Если ось не вращается, продолжайте увеличивать крутящий момент, пока она не сломается.
Обычно, если значение крутящего момента отрыва ниже 50 фут-фунт, дифференциал необходимо восстановить или просто снова установить регулировочную шайбу. Хороший диапазон для уличного использования, который по-прежнему обеспечивает приличную производительность, составляет от 110 до 140 фут-фунт крутящего момента.Если пакет сцепления установлен более плотно, это ухудшает маневренность на дороге при медленных маневрах с крутым поворотом. Эти плохие манеры проявляются в том, что шина накручивается во время крутого маневра на низкой скорости (например, при выезде на место парковки). Кроме того, дифференциал будет действовать как заблокированный дифференциал, и автомобиль может плохо поворачивать или пахать.
Приведенная выше информация актуальна для всех традиционных заводских дифференциалов. Вы должны иметь в виду, что дифференциал винтового типа ведет себя как разомкнутый, если только коэффициент смещения крутящего момента не очень высок.
Процесс разборки
Каждая задняя часть имеет дифференциал (см. Главу 1). Доступно много типов, но я сосредоточусь на наиболее распространенных типах, а именно на открытом (или стандартном) дифференциале и дифференциале повышенного трения.
У каждого производителя есть собственное уникальное запатентованное название для этих задних колес с ограниченным скольжением, но все дифференциалы, по сути, работают одинаково. Я выбрал Ford Traction Lok в качестве примера для восстановления, но имейте в виду, что он очень похож на дифференциал в стиле GM Eaton и другие.Это относительно простые механические устройства, которые довольно эффективны по сравнению с открытым дифференциалом. Если ваш дифференциал повышенного трения изношен, вы закончите тем, что откроете одно из самых чудовищных возможных отслаиваний одного колеса.
Первым делом снимите дифференциал с картера моста (как описано в главе 3). Рассмотрите возможность снятия коронной шестерни для процесса восстановления. Некоторые дифференциалы можно перестроить, не снимая шестерни (в зависимости от передаточного числа и производителя), но дифференциал немного тяжелый и громоздкий, а зубчатый венец только добавляет к этому.Кроме того, коронная шестерня может частично блокировать и без того небольшие окна корпуса дифференциала. Обычно демонтаж намного проще, чем процесс повторной сборки, потому что в большинстве случаев блок сцепления изношен и ослаблен.
После снятия дифференциала с оси и снятия зубчатого венца следующим шагом является снятие болта штифта дифференциала и выталкивание штифта дифференциала. Болт штифта дифференциала представляет собой болт с головкой 5/16 дюйма с длинным заплечиком, который удерживает штифт дифференциала от выпадения.
Также рекомендуется заменить болт, если возможно, или, по крайней мере, повторно установить фиксатор резьбы перед окончательной установкой.
Затем снимите пружину предварительной нагрузки. Чтобы упростить задачу, выбейте пружину с помощью молотка и мягкого перфоратора или подходящего куска дерева.
Будьте осторожны, выталкивая последнюю часть пружины Ford S. Он имеет тенденцию следовать по траектории зубьев боковых шестерен дифференциала и может вылетать из корпуса. Чтобы свести к минимуму вероятность вылета пружины, положите тряпку на противоположный конец окна картера дифференциала.
После снятия пружины обратите внимание на люфт шестерен. Имейте в виду, что толщина пакетов сцепления и регулировочных шайб определяет положение боковых шестерен. Если муфты изношены, боковые шестерни могут двигаться дальше наружу, и шестерни имеют больший люфт или зазор между зубьями. (Это тот же тип люфта или люфта, который мы проверим при настройке гипоидных передач в главе 6.) Типичный допустимый диапазон люфта — 0.005 до 0,015 дюйма.
Поскольку мы говорим о высокопроизводительных задних мостах, вам следует установить более жесткие прокладки для вашего хот-рода и предпочтений вождения.
Перед тем, как снимать внутренние шестерни и узел сцепления, отметьте и проследите за боковыми шестернями, чтобы их можно было вернуть в то же положение или намеренно поменять местами, если заметен чрезмерный износ. Это не является абсолютно необходимым, но вы хотите убедиться, что вы отслеживаете детали и имеете достаточно места на скамейке, чтобы разложить детали.
Проверяя шестерни на износ, не путайте следы обработки с износом. Revacycle — это более старый процесс механической обработки для изготовления профиля зуба, который позволяет получить следы обработки от внутреннего диаметра поверхности зуба до внешнего диаметра. Этот процесс все еще используется сегодня, но не очень распространен.
Болт крепления пальца дифференциала ввинчивается в корпус дифференциала, чтобы удерживать палец на месте.
Болт крепления пальца дифференциала ввинчивается в корпус дифференциала, чтобы удерживать палец на месте.
Выбейте S-образную пружину Ford между боковыми шестернями и через окно дифференциала. Пружина выскочит с противоположной стороны. Поскольку он находится в некотором сжатии, убедитесь, что никто не стоит перед ним, когда он, наконец, освободится.
Чтобы пружина не попала в магазин, на конец корпуса дифференциала кладут тряпку, чтобы пружина захватывала. Это звучит как здравый смысл, но многие люди об этом забывают, и весна летит по магазину.Что еще более важно, вы не хотите рисковать травмой.
Установив шестерни на место с муфтой, мы можем проверить люфт с помощью индикатора часового типа.
Шестерня Revacycle — это зубчатая передача, в отличие от зубчатой передачи, кованной сеткой. На поверхности зубьев шестерни есть зазубрины от процесса резания, а на внутренней или внешней стороне шестерни нет перепонок.
Боковая шестерня из кованой сетки имеет гораздо более гладкую поверхность зубьев. Поскольку профиль зуба выкован на месте, а не прорезан, это позволяет использовать ремни для увеличения прочности.
Как и старые кольца подшипников, они могут быть полезны в качестве пресс-инструментов. Старые полуоси можно использовать для вращения боковых шестерен. Здесь мы разрезаем вал по длине и до конца привариваем пластину.
Мы также можем использовать полный приводной вал; нам просто нужно старое колесо, чтобы прикрутить к нему. Это займет больше места в магазине, но будет проще, если у вас нет сварщика.
Шестерни дифференциала имеют на концах сферические шайбы.Эти шайбы очень важны для уменьшения износа, поэтому будьте осторожны, чтобы не потерять их.
Когда мы будем готовы повернуть корпус дифференциала, мы можем использовать для этой цели штифт дифференциала. Частично устанавливаем штифт и вращаем корпус, чтобы шестерни вышли.
После того, как шестерни вынуты из дифференциала, можно снять и боковые шестерни. Осторожно снимите муфту и регулировочные шайбы с каждой боковой шестерни. Обратите внимание, что последняя прокладка имеет тенденцию прилипать к корпусу из-за смазочной пленки.
Использование решетчатых или кованых профилей зубьев является более распространенным процессом, и этот процесс не имеет следов механической обработки на зубьях шестерни. Процесс формирования сетки становится стандартом для всех новых дифференциалов. Этот процесс позволяет использовать дополнительные ремни в профилях шестерен и, следовательно, более прочные шестерни.
Ведущие шестерни дифференциала (также известные как крестовины) можно вывернуть. Для этого есть несколько способов. Если блок сцепления изношен, это может быть так же просто, как просто повернуть боковые шестерни, и ведущие шестерни повернутся относительно боковых шестерен внутри корпуса дифференциала и «пойдут» к окну.
Если метод вращения шестерен пальцами не работает, существуют инструменты, которые помогут в этом. Фактически, вы можете сделать свой собственный инструмент. Старый полуоси с отрезанным шлицевым концом и приваренной к нему квадратной пластиной — хороший импровизированный инструмент.
Еще один способ добиться этого (если у вас нет полуоси, который вы готовы разрушить) — поместить ось от транспортного средства вертикально в тиски и поместить дифференциал на шлицевой конец.Вы даже можете взять оригинальный полуось и прикрутить его к колесу. Затем просто поставьте колесо на землю осью вертикально вверх.
Теперь, когда боковая шестерня дифференциала практически зафиксирована в тисках через шлицевое соединение, поверните корпус дифференциала. Ведущие шестерни будут перемещаться внутри корпуса дифференциала, позволяя вам удалить их из окна доступа. Кроме того, упорные шайбы ведущей шестерни обычно располагаются между шестернями ведущей шестерни и корпусами, и обычно они выходят прямо вместе с шестернями.Если вы не видите их сразу, посмотрите внимательно, так как они могут прилипнуть к шестерням или внутри корпуса дифференциала из-за масляной пленки.
Если по какой-то причине корпус дифференциала не вращается вручную, не беспокойтесь. Некоторые из них могут быть очень тугими. Рекомендую частично установить штифт дифференциала в корпус дифференциала. Установите его ровно настолько, чтобы зацепить корпус, но не внутренний диаметр ведущей шестерни.
Ведущая шестерня должна свободно вращаться относительно корпуса, и штифт ограничивает это, если вставить слишком далеко.
Вы можете надеть «читер-планку» на конец штифта дифференциала, чтобы получить дополнительное усилие. Будь очень осторожен; штифт закален и корпус просто чугун. Никогда не стучите по булавке во время этого процесса. Равномерно потяните за шину, пока шестерни не начнут вращаться. Если дернуть и ударить по штифту дифференциала, велика вероятность того, что отверстие под штифт дифференциала будет повреждено.
После того, как ведущие шестерни будут сняты, верхняя шестерня и блок сцепления захотят выпасть из картера, потому что дифференциал расположен вертикально.Будьте готовы к этому и ловите шестерню и сцепление. Опять же, обратите внимание на порядок этих частей и их состояние; Вы же не хотите, чтобы эти детали падали и подпрыгивали по всему магазину. Убедитесь, что прокладка между блоком сцепления и картером дифференциала также вышла.
Теперь можно снять другую боковую шестерню, узел сцепления и регулировочную шайбу. На этом этапе корпус дифференциала должен быть полностью пуст. Это идеальное время для очистки картера дифференциала в машине для мытья деталей или тщательной промывки очистителем тормозов.
Проверка деталей на износ
Разложите шестерни и муфты на верстаке в том порядке, в котором они выходили из дифференциала. Просто запомните, какая сторона была обращена к стороне фланца коронной шестерни корпуса, и все готово.
В ходе моих бесед со специалистами по осям и дифференциалам из компании Drivetrain Specialists (DTS) они сообщили о наблюдении износа зубьев боковых шестерен. Внимательно посмотрите на поверхность зубов и поищите признаки износа.Износ обычно сосредоточен на одной стороне зубьев, потому что зубья более сильно нагружены в направлении привода, чем в обратном направлении. Если шестерни изношены только с одной стороны, вы можете переключать их слева направо, и это приведет к нагрузке на другую, менее изношенную сторону зубьев в направлении привода. Другой вариант — заменить шестерни дифференциала.
Внимательно посмотрите на диски сцепления и реактивные диски. Выступы на внешнем диаметре дисков сцепления легко идентифицируют их, и вы должны увидеть прикрепленный к ним фрикционный материал.Также проверьте шестерни дифференциала и упорные шайбы. Если наблюдается износ упорных шайб, проверьте скошенную поверхность между упорными шайбами и корпусом дифференциала на наличие признаков износа или задиров из-за заклинивания упорной шайбы, которая вращалась в корпусе. Доступны новые упорные шайбы, и вам в любом случае следует заменить их во время ремонта.
Опорные пластины представляют собой стальные пластины со шлицем на внутреннем диаметре. Эти пластины поглощают большую часть тепла, выделяемого во время скольжения.Это тепло рассеивается в трансмиссионном масле и корпусе дифференциала.
Один зуб действительно имеет сколы на этой чрезмерно изношенной боковой шестерне, в то время как другие имеют значительные язвы и износ.
Вот типичный диск сцепления с язычками, фрикционный материал которого — углеродное волокно. Углеродный материал устойчив к износу и может выдерживать более высокие температуры по сравнению с традиционным трением на бумажной основе.
Реакционные пластины обычно имеют внутренний шлиц, специальное покрытие и отделку поверхности для надлежащего контакта с фрикционным материалом.Эти пластины не следует смешивать с различными фрикционными материалами, покрытие и подготовка поверхности на микроскопическом уровне оптимизированы для работы с сопрягаемым фрикционным материалом.
8,8-дюймовые дифференциалы Ford окрашиваются на заводе-изготовителе, поэтому их можно легко идентифицировать на заводе-изготовителе. Эта боковая передача имеет блок сцепления с установленными пластинами из новейшего углеродного фрикционного материала.
Слева — типичная степень износа первой и второй пластин.На табличке справа очень мало следов износа.
В зависимости от пробега и использования дифференциала блок сцепления, вероятно, имеет признаки износа и задиров. Можно с уверенностью сказать, что следует заменить весь блок сцепления, особенно если дифференциал в собранном виде имел чрезмерный люфт. Это лучший способ восстановить нормальную работу дифференциала Traction Lok.
Это прекрасное время для перехода на карбоновые фрикционные диски, которые используются на SVT Mustang 2003–2008 годов.Это номер детали Ford M-4700-C, и этот комплект поставляется с новой пружиной предварительного натяга.
Комплект для восстановления стандартного блока сцепления Ford имеет номер детали M-4700-B. По какой-то причине в комплект для восстановления блока сцепления углеродного типа не входит модификатор трения; стандартный набор пластин включает его. Требуется модификатор трения, который необходимо приобретать отдельно для пакета карбонового типа. Кроме того, оба этих пакета поставляются с пакетом сцепления правильной высоты и шайбами, соответствующими заводским спецификациям.
Обычно первый и второй диски изнашиваются больше всего на любом пакете сцепления. Это связано с тем, что, когда к блоку сцепления прилагается разделяющая сила от шестерен, первая и вторая пластины начинают передавать крутящий момент, а затем в игру вступают другие пластины. Если они передают соответствующий крутящий момент, другие пластины видят меньшую разницу в скорости и, следовательно, меньше изнашиваются. Если вы собираетесь повторно использовать свои старые диски, что я не рекомендую, вы можете переместить первую пару дисков в центр пакета сцепления.Это должно поставить наименее изношенные пластины в первое и второе положение рядом с боковой шестерней.
Процесс восстановления
Процесс сборки противоположен процессу разборки, но есть несколько особых моментов, на которые следует обратить внимание. В зависимости от типа предварительного натяга, который вы хотите использовать в дифференциале, вы можете затянуть или ослабить регулировочные шайбы пакетов сцепления. Чем плотнее пакеты сцепления, тем больше заводится и потенциально дребезжит. Вы также можете модернизировать пружину до пружины F-150.Пружина F-150 примерно на 1/4 дюйма шире типичной пружины легкового автомобиля. Его высота в свободном состоянии составляет около 1,765 дюйма по сравнению с автомобильной пружиной в 1,510 дюйма.
Но давайте иметь в виду, что мы строим высокопроизводительную заднюю часть, а не просто модернизируем стоковую. Если вы не можете собрать дифференциал вручную, значит, блок сцепления слишком тугой.
Первый шаг — пропитать фрикционные диски в модификаторе трения не менее 20 минут. Вы все еще можете ожидать нескольких начальных «выскакиваний» из пакета сцепления, когда автомобиль находится в движении.Обычно вы должны услышать около дюжины. Чем дольше пластины замачиваются, тем меньше будет начального взрыва. Ночевка — это максимальное время, по истечении которого не будет дополнительных преимуществ. Разумеется, нет необходимости замачивать пластины дольше 12 часов.
Убедитесь, что у вас есть чистая неглубокая пластиковая или стальная сковорода для хранения модификатора и тарелок. Для этого отлично подойдет противень, но не используйте его для запекания потом. Вы только замачиваете фрикционные диски.Для стальных реактивных пластин этот этап не требуется.
Перед установкой фрикционные диски необходимо пропитать соответствующим модификатором трения. Этот процесс замачивания фактически обусловливает то, что трение как модификатор поглощается волокнами материала. Здесь три тарелки замачиваются на 30 минут.
Кроме того, если вы собираетесь использовать новейшие пластины из углеродного волокна, вы должны правильно утилизировать модификатор трения, используемый для замачивания пластин, и использовать только свежий модификатор при заполнении оси.
Пока пластины замачиваются, убедитесь, что у вас есть все необходимые детали, они чистые и сухие. В процессе сборки смажьте все детали, прежде чем собирать их в агрегат, убедившись, что они не высохли, когда вы впервые начнете водить машину. Поэтому убедитесь, что поблизости есть свежее трансмиссионное масло (то же самое масло, которое будет использоваться для окончательной заливки оси).
Разложите узел сцепления в правильном порядке. Всего у вас должно быть три фрикционных (F) пластины, четыре реактивных или стальных (R) пластины и по одной регулировочной шайбе (S) с каждой стороны.Порядок следующий: боковая шестерня (G), реактивная пластина, фрикционная пластина, реактивная пластина, реактивная пластина, фрикционная пластина, реактивная пластина, фрикционная пластина и регулировочная шайба (G-R-F-R-R-F-R-F-S).
Некоторые энтузиасты используют другой порядок и даже устанавливают дополнительные диски сцепления для более жесткого дифференциала. Ваша стратегия зависит от вашего уровня знаний и области применения автомобиля (высокопроизводительные, дрэг-рейсинг, шоссейные гонки и т. Д.). Ходят даже слухи о том, что люди шлифуют фрикционные диски, чтобы получить больше в общем пакете сцепления.
Я предпочитаю придерживаться заводского порядка и просто плотно прижимать пакет. Если вы работаете с ранней осью (винтаж 1980-х), обратите внимание, что выступы диска сцепления имеют квадратную форму, а у нового стиля выступы закруглены. Квадратные вкладки больше не доступны. Думайте об этом как об экономии веса, и ваша машина станет намного быстрее.
Также со временем изменился порядок пластин. Заказ дифференциалов в стиле 1980-х в качестве запаса был следующим: боковая шестерня, фрикционная пластина, реактивная пластина, реактивная пластина, фрикционная пластина, реактивная пластина, реактивная пластина, фрикционная пластина и регулировочная шайба (G-F-R-R-F-R-R-F-S).
Примечание: ось любого выпуска должна быть перестроена с обновленным порядком комплекта сцепления (G-R-F-R-R-F-R-F-S). Если положить фрикционную пластину прямо напротив боковой поверхности шестерни, произойдет пара нежелательных вещей. Во-первых, изнашивается задняя поверхность шестерни. Во-вторых, поверхность трения сцепления больше, чем поверхность сопряжения на задней части шестерни.
Мы расположили пакет муфты и регулировочную шайбу так, чтобы вы могли видеть правильный порядок стальных и фрикционных дисков.Чтобы добиться правильной работы, важно правильно оформить заказ. Для этого пакета требуется регулировочная шайба 0,020 дюйма.
Тщательный осмотр этой шестерни и узла в сборе показывает, что диск сцепления на самом деле больше, чем шестерня. Диск сцепления немного нависает над шестерней.
Тщательный осмотр этой шестерни и узла в сборе показывает, что диск сцепления на самом деле больше, чем шестерня. Диск сцепления немного нависает над шестерней.
Эта меньшая площадь приводит к увеличению давления на поверхности сцепления и большему износу шестерни и диска. Некоторые даже пытаются добавить в пакет больше фрикционных дисков. Теоретически это позволяет получить больше поверхностей трения и дополнительный крутящий момент. Проблема в том, что одна поверхность сцепления должна проходить по задней части поверхности шестерни. Я считаю, что этого следует избегать и придерживаться последнего рекомендованного порядка тарелок (G-R-F-R-R-F-R-F-S).
Также очень полезно добавить трансмиссионное масло на каждую пластину в процессе сборки.Это облегчает удержание пакета вместе и снова устраняет любые проблемы, связанные с работой всухую.
На собранном сцеплении обратите внимание на два реактивных диска рядом друг с другом в третьем и четвертом положениях. Основная причина этого нечетного порядка заключается в том, чтобы обеспечить хороший теплоотвод, чтобы помочь первому диску сцепления и обеспечить полный контакт с поверхностью. Каждый собранный пакет сцепления состоит из семи пластин и соответствующей регулировочной шайбы.
Сейчас идеальное время, чтобы выровнять все выступы фрикционных дисков.Это упростит опускание узла в картер дифференциала. Эти язычки входят в карманы в корпусе дифференциала. После того, как вы соберете одну полную боковую шестерню с муфтой и регулировочной шайбой, ее можно будет загрузить в корпус дифференциала. Дважды убедитесь, что все выступы диска сцепления находятся в окнах в картере дифференциала.
Небольшой трюк, чтобы увидеть, насколько плотно упакован пакет без полной сборки устройства, заключается в том, чтобы установить две шестерни и поперечный штифт без другой боковой шестерни.Вставьте отвертку между штифтом дифференциала и лицевой стороной установленной боковой шестерни и слегка подденьте, чтобы имитировать приложенное усилие пружины предварительной нагрузки. Приложив силу, осторожно покачивайте шестерню вперед и назад, чтобы проверить люфт. Если у вас нет обратной плети, упаковка слишком тугая. Если люфт намного превышает 0,020 дюйма, блок сцепления слишком ослаблен.
Это все внутренние компоненты дифференциала повышенного трения. Мы расположили их вне дифференциала, чтобы показать взаимосвязь частей.После установки в корпус дифференциала может быть трудно увидеть все компоненты.
Выступы диска сцепления должны совпадать с вырезами в отливке дифференциала. Этот полукруглый вырез можно увидеть в нижней части окна доступа.
Может быть сложно настроить циферблатный индикатор без помощника. Вы можете подождать, пока весь дифференциал будет построен без установленной пружины предварительного натяжения, и снова проверить его. Конечно, если вам нужен действительно плотный дифференциал, вам нужно плотно установить его.Хороший диапазон для люфта — от 0,001 до 0,006 дюйма.
Вы можете приобрести полные комплекты сцепления с уже установленными регулировочными шайбами и готовыми к работе. Если вы пойдете по этому пути, обязательно держите все вместе, как есть. Будьте осторожны, не перепутайте, пока фрикционные диски пропитаны модификатором. Это быстрый и простой способ, потому что вы можете пропустить настройку регулировочных шайб и люфта всего пакета муфты.
Вы можете заранее измерить высоту сцепления в сборе, чтобы понять, насколько вы близко.Типичный диапазон для стиля Ford составляет от 0,640 до 0,645 дюйма. Комплекты производительности могут быть толщиной до 0,655 дюйма. Самый простой способ измерить пачку — слегка зажать пачку зажимом C-типа и измерить общую толщину с помощью штангенциркуля или микрометра. Также рекомендуется, чтобы толщина зажима левой и правой пачки была близкой друг к другу. Если есть слишком большие отклонения, могут возникнуть трудности с установкой пальца дифференциала позже в процессе сборки.
Опять же, если пакет слишком плотный, шестерни чрезвычайно трудно, а то и невозможно собрать.Также имейте в виду, что вам нужен люфт или люфт в шестернях дифференциала, когда они полностью собраны.
Как указано выше, это зависит от личных предпочтений. Если вы планируете часто бегать на сликах и гонках, затяните их. Дифференциал закручен слишком туго, если вы не можете его собрать. Чем плотнее рюкзак, тем больше скручивания или скручивания вы заметите во время маневров на низкой скорости и крутых поворотов, таких как выезд на место для парковки.
Этот предварительный натяг, который встроен в устройство, и усилие, создаваемое S-образной пружиной, являются статическим предварительным натягом.Как только шестерни дифференциала (не гипоидные) начинают вращаться относительно друг друга, разделяющие силы шестерен прилагают дополнительные осевые нагрузки к муфте, чтобы противодействовать этому вращению. Как упоминалось ранее, это разница в скорости по сравнению с левым и правым колесом, а не скорость автомобиля.
График показывает разницу скоростей, отложенную по горизонтальной оси, в зависимости от крутящего момента, передаваемого по вертикальной оси. Вы можете видеть, что линия не начинается в нулевой точке, где нет разницы скоростей между шестернями дифференциала.Фактически он смещен вверх на кривой крутящего момента. Эта величина смещения зависит от того, насколько плотно собран пакет и силы, приложенной S-образной пружиной.
Есть много «старых приемов», которые работают, но не всегда лучшая идея. Некоторые люди плотно собирают пакет сцепления и не используют S-образную пружину. Это позволяет предварительной нагрузке равняться нулю, а дифференциал позволяет легко изменять скорость при небольшом крутящем моменте, как при открытом дифференциале. Затем, когда прилагается более высокий крутящий момент, разделяющие силы от боковых шестерен еще больше сжимают блоки сцепления.В этой ситуации, если одно колесо начинает вращаться на скользкой поверхности (лед, гравий и т. Д.), Крутящий момент в системе очень низкий, так как сопротивление между шиной и скользкой поверхностью очень низкое. Более сильное нажатие на педаль газа в этом случае не приводит к увеличению крутящего момента. S-образная пружина помогает в этих особых условиях вождения. Если вас беспокоит слишком большой предварительный натяг, не заменяйте пружину приклада более жесткой.
Чтобы измерить общую толщину упаковки, мы слегка сжимаем ее и измеряем микрометром.В этом случае мы использовали пару штангенциркулей для измерения общей толщины или высоты пакета.
Сервисный комплект Ford поставляется в полностью собранном виде с предварительно установленными регулировочными шайбами. Хотя это исключает регулировку прокладок из уравнения, нам все же необходимо разобрать муфту, чтобы пропитать пластины модификатором трения.
На этом графике представлен типичный дифференциал повышенного трения с преднатягом сцепления. Предварительный натяг пакета сцепления сдвигает график по вертикали, поэтому разница в скоростях дифференциала отсутствует, но все же существует сопротивление дифференциации от предварительно нагруженного пакета сцепления.Как только возникает разница скоростей, разделяющие нагрузки бокового зубчатого колеса прикладывают дополнительные силы к муфте сцепления.
Гайка и болт с большими шайбами облегчают сборку. Обычно это не требуется, но может быть полезно. После установки шестерен вы можете удалить гайку, болт и шайбу.
Хотя может быть сложно установить шайбы шестерни в дифференциал, убедитесь, что они поставили их на место в процессе сборки.
Можно повернуть шестерни на место самостоятельно, но гораздо проще получить помощь второго человека. Обратите внимание, что шайба шестерни установлена правильно.
Пока шестерни выровнены правильно, штифт дифференциала будет плавно скользить на место. Лучше всего проверить это выравнивание перед установкой зубчатого венца.
Установить шестерню за один зуб очень просто. Когда это происходит, невозможно правильно совместить обе шестерни через отверстия с корпусом дифференциала.В таком случае необходимо снять шестерни и начать все сначала.
Если вы временно установили шестерни и поперечный штифт дифференциала, их необходимо снять. Теперь вы можете установить другую боковую шестерню с пакетом сцепления и регулировочной шайбой. Еще раз проверьте правильность порядка пакетов сцепления. Здесь все становится непросто. Вам нужно удерживать боковые шестерни на месте, одновременно устанавливая шестерни на место и выравнивая все зубья. Вы можете использовать болт с большими шайбами, чтобы временно удерживать боковые шестерни на месте.Вы можете обойтись без этой помощи, но она может быть полезной.
Не забудьте о сферических шайбах с ионным сердечником, которые проходят между ведущими шестернями и корпусом дифференциала. Не торопитесь и будьте терпеливы; их может быть сложно установить. На этом этапе может быть полезна помощь второго человека, хотя она и не требуется.
После того, как шестерни будут на месте, вам нужно повернуть одну боковую шестерню относительно корпуса дифференциала, чтобы шестерни повернулись на место.
Если все шестерни выровнены правильно, поперечный штифт дифференциала должен войти прямо.
Если зубья шестерни смещены на одно и да, возможно, одно отверстие шестерни совпадает правильно, а другое — нет.
К сожалению, для того, чтобы исправить это несовпадение, вам нужно вывернуть шестерни обратно и переставить одну шестерню на следующий зуб боковой шестерни. Вот где так помогает самодельный инструмент для шлицевого вала полуоси. Опять же, проявите терпение и сделайте все правильно.
После установки шестерен установка S-образной пружины предварительного натяжения является последним шагом. Есть много способов сделать это.Вы можете сжать пружину в тисках или использовать пластины с обеих сторон с зажимом C-типа, или просто вдавить ее. Я сделал несколько из них, и мне удобно просто постучать по ним молотком. Будьте осторожны, он сделан из закаленной пружинной стали, и вы не хотите, чтобы он треснул или слишком сильно сжался.
Далее я бы хотел поставить штифт дифференциала на место и завинтить поперечный штифт на пару витков. Это гарантирует, что все останется вместе, пока я не буду готов снова положить его в машину.Уловка, помогающая выровнять болт с поперечным штифтом, заключается в том, чтобы вставить болт в штифт перед тем, как вдавить штифт до упора. Затем используйте болт как ручку, чтобы повернуть штифт и совместить болт с отверстием в картере дифференциала.
Последний шаг — выверните болт, вставьте штифт заподлицо, и отверстие под болт должно точно выровняться.
Окончательная сборка и эксплуатационные характеристики
Когда вы полностью собираете ось, не забудьте добавить правильное количество, обычно 4 унции модификатора трения в смазочную заливку.Это очень важно, чтобы обеспечить бесшумность сцепления с течением времени. Во время обкатки следует использовать традиционное несинтетическое трансмиссионное масло. После того, как вы проехали 500 миль или около того, смените масло и, если хотите, переключитесь на синтетическое.
Если вы заменили комплект кольца и шестерни, проверьте, не добавил ли производитель фосфатное покрытие на шестерню и / или коронную шестерню, чтобы шестерни правильно сломались. Думайте об этом как о смазке для обкатки плоского толкателя распределительного вала, которая добавляется во время сборки двигателя.Всегда следуйте инструкциям, прилагаемым к вашим новым передачам или дифференциалу, если они отличаются от приведенной выше информации. Некоторые производители шестерен и сцеплений рекомендуют синтетическую смазку во время обкатки.
S-образная пружина предварительного натяга может быть сжата плоскогубцами с канальным фиксатором или С-образным зажимом для облегчения установки. После того, как вы восстановите несколько из этих блоков, вы почувствуете, насколько сильно нужно нажимать на пружину, чтобы она встала на место.
Сориентируйте отверстие для фиксации пальца дифференциала до полной установки пальца.Нам нравится использовать фиксирующий болт, чтобы помочь нам визуально сориентировать штифт, прежде чем мы его полностью вставим.
После того, как штифт будет полностью установлен, вы должны поставить фиксирующий болт на место и слегка затянуть резьбу. Это гарантирует, что штифт не выпадет, прежде чем вы будете готовы установить дифференциал.
Теперь, когда Traction Lok восстановлен и установлен, у вас больше не должно быть неприятного скалывания одного колеса. Вы можете уверенно положить две черные ленты из резины.Конечно, прежде чем попробовать это, убедитесь, что гипоидные шестерни правильно обкатаны (если они были заменены одновременно с восстановлением дифференциала).
Типичное время, необходимое для выполнения перестройки, составляет от четырех до пяти часов в зависимости от ваших навыков и того, сколько вы сделали раньше. Это не сложная задача даже для новичка. Просто нужно время и терпение.
Дифференциал повышенного трения GM-Style
В дифференциале повышенного трения GM типа пружина S не используется для предварительного натяга.Вместо этого он использует серию витых пружин, зажатых между двумя стальными пластинами. Корпорация Eaton произвела эти дифференциалы, которые обычно называют задними частями Positraction. Eaton Posi был впервые представлен в качестве дополнительного оборудования в задних мостах Chevrolet 1960-х годов.
Применяются инструкции по сборке и разборке Traction Lok, за исключением нескольких незначительных изменений, касающихся снятия и установки пружин и пластин. Обычно вы выполняете те же действия, пока не придет время снимать S-образную пружину.Затем вы выбиваете пакет пружин частично через окно корпуса дифференциала с помощью латунного штампа (не до конца, поскольку вы хотите, чтобы пакет оставался неповрежденным и не разлетелся). Обычно достаточно 1 дюйма или около того.
Многие люди используют модификатор трения «Голубой овал». Модификатор доступен во флаконах по 4 унции у любого дилера Ford.
При правильном предварительном натяжении дифференциала и хорошем комплекте дисков сцепления задний мост действует как катушка при резком ускорении.Это очевидно, потому что оба колеса оставили черное пятно во время перегорания, и эти пятна начинаются одновременно. Если один патч запускается раньше другого, это может быть признаком того, что предварительная загрузка недостаточно высока.
Дифференциалы повышенного трения GM типа используют четыре пружины сжатия в отличие от одной пружины S-типа, которую использует Ford. Eaton изготавливает эти дифференциалы как для заводских, так и для вторичных продаж.
Пакет пружин необходимо вытащить, как S-образную пружину Ford.Убедитесь, что вы чередуете пружинные пластины и не задеваете сами пружины.
После того, как пружинные пластины частично вытолкнуты, вы можете захватить их подходящим набором плоскогубцев. Просто сожмите пружины, и пластины и пружины должны вырваться.
Пружина и пружинные пластины на 200, 400 и 800 фунтов показаны слева направо. Пластины пружины становятся толще по мере увеличения жесткости пружины. Кроме того, диаметр пружинной проволоки и количество активных витков меняются, и, следовательно, легко визуально определить, какие пружины установлены в дифференциале.
Затем возьмите пакет пружин с противоположного бокового окна корпуса дифференциала. Используйте плоскогубцы и снимите всю упаковку.
Осмотрите пластины и пружины на предмет трещин; очистите и замените при необходимости. Если вам нужен более высокий крутящий момент предварительного натяга, сейчас самое время заменить пакет пружин на более прочный. Обычно для этих устройств доступны три варианта предварительного натяга пружины: 800, 400 или 200 фунтов. Чем выше сила пружины, тем выше соотношение предварительного натяга и смещения крутящего момента.
Расчет силы пружины
Ходят слухи, что заявленная сила этих пружин неверна. Я решил провести обратный инжиниринг, чтобы убедиться, что это правда:
k = G x d 4 / (8 x N a x D 3 )
Где:
k = жесткость пружины, выраженная в фунтах / дюйм G = модуль упругости при сдвиге (постоянное значение 11312516 фунтов на квадратный дюйм для стали)
d = диаметр проволоки в дюймах
N a = количество активных катушек.Термин активные витки или виток пружины сжатия относится к числу витков материала проволоки, которые фактически деформируются во время сжатия. Большинство пружин имеют плоскую шлифовку верхней и нижней витков, чтобы обеспечить лучшую посадку. Заземляющая часть пружины в этом случае не считается активной.
D = средний диаметр рулона в дюймах, который также может быть найден как (внутренний диаметр + внешний диаметр) ÷ 2
После того, как мы рассчитали жесткость пружины, мы можем найти силу, приходящуюся на каждую пружину, решив следующее уравнение:
F = k (Δx)
Где:
Δx = (высота без пружины) — (высота установки пружины)
Мы сделали некоторые оценки количества активных катушек и округлили их до ближайшего числа.Мы также учли различную толщину пружинной пластины и пришли к следующему:
Отсюда мы получаем жесткость пружины (k) как 80, 364 и 1485 фунтов на дюйм соответственно.
Теперь мы предполагаем, что общая высота в сжатом состоянии составляет 1,32 дюйма, и принимаем во внимание две толщины пружинной пластины. Мы использовали приведенное выше уравнение силы со следующими параметрами:
Это дает силы 45, 90 и 163 фунта соответственно. Поскольку четыре пружины установлены параллельно, мы умножаем силы на четыре, чтобы получить соответственно 180, 360 и 650 фунтов на дюйм.
Это очень близко к заявленным значениям, особенно если учесть, что мы сделали некоторые приближения для таких значений, как количество активных катушек, сжатая высота и диаметр провода. Имейте в виду, что вы не можете просто взять 200-фунтовые числа и умножить на четыре, чтобы получить 800-фунтовые числа пружины. Существуют различия в толщине пластин и, следовательно, в сжатой высоте пружин.
Снятие дифференциала
Следуйте процедуре блокировки тяги, чтобы снять остальные шестерни и пластины дифференциала.Всегда следите за прокладками и порядком фрикционных и стальных пластин, чтобы вы могли собрать их в том же порядке. Толщина нового фрикционного диска для этого дифференциала составляет примерно 0,070 дюйма. Кроме того, в этом пакете сцепления используются небольшие закаленные колпачки, на которых диски сцепления перемещаются внутри картера дифференциала. Они просто предотвращают износ дисков канавок в корпусе и препятствуют свободному движению пакета сцепления.
Когда пришло время переустановить пружинный пакет, вам просто нужно сжать пакет между несколькими пластинами с помощью зажима C-стиля, а затем постучать ими между боковыми шестернями.Как только пружинный пакет запущен, вы можете снять зажим и закончить постучать по нему до упора.
Как и в описанной выше процедуре Traction Lok, после того, как пакет вставлен, дважды проверьте, что штифт дифференциала легко собирается, не задевая пакет пружин.
Язычки пакета сцепления проходят на этих закаленных крышках. На каждую комбинацию боковой передачи и сцепления приходится по две крышки. Следовательно, вам необходимо установить четыре заглушки на каждый дифференциал.
С-образный зажим со стальными пластинами может быть очень полезен для сжатия пакета пружин.Затем мы можем вставить пластины на место. Помните, что постукивать нужно по пластинам, а не по самой пружине. Убедитесь, что пружины остаются выровненными на своих местах.
Дифференциалы с пружинным сжатием имеют различные варианты параметров пружин предварительного натяга и количества дисков сцепления, а также фрикционного материала сцепления (как описано выше в разделе «Дифференциал с ограниченным проскальзыванием в стиле GM»). В результате вы можете установить различные моменты предварительного натяга. Ниже описаны некоторые комбинации для этого типа дифференциала.
Если вы придерживаетесь типичных стандартных пружин, которые создают полезную силу в 200 фунтов, у вас есть несколько вариантов: стандартные стальные пластины с набором из девяти пластин на каждую сторону (состоящие из пяти фрикционных и четырех реактивных пластин) или набор из семи пластин на каждую сторону с фрикционными пластинами из углеродного волокна (состоящий из четырех пластин трения и трех реактивных пластин). Пластины из углеродного волокна являются отличным обновлением по сравнению со стальными пластинами и значительно уменьшают, если не устраняют, дребезжание сцепления.(Помните, что по мере увеличения предварительной нагрузки возрастает тенденция к вибрации.)
Если вы переключитесь на 400-фунтовую пружину, вы можете использовать расположение по семь пластин на каждой стороне с карбоновыми пластинами, что является стандартом для новых дифференциалов Eaton, или вы можете использовать сталь с пакетом из девяти пластин на каждую сторону, как указано выше.
Если вы переключитесь на 800-фунтовую пружину, вы снова сможете выбрать между пакетом углеродного типа по семь с каждой стороны или стальным пакетом по девять с каждой стороны. Как всегда, стальной пакет вызывает изрядную вибрацию диска сцепления.Самый агрессивный комплект — это расположение по 11 пластин с каждой стороны со стальными пластинами и 400-фунтовыми пружинами или карбоновыми пластинами с 800-фунтовыми пружинами. Эти два механизма изнашиваются очень быстро и предназначены только для дрэг-рейсинга.
Сколько крутящего момента смещения теоретически достигается с помощью этих различных устройств? Максимальный крутящий момент любого сцепления может быть представлен этим простым уравнением:
T = μ x N x R м x F
Где:
T = крутящий момент в фут-фунтах
μ = коэффициент трения (безразмерное число, обычно 0.10 для этих дисков сцепления в трансмиссионном масле)
R м = средний диаметр поверхности диска сцепления в футах (0,2458 фута для дисков GM)
F = приложить нагрузку в фунтах
N = количество поверхностей трения
Вот результаты наших расчетов:
Значение крутящего момента смещения линейно зависит от силы пружины. Поскольку усилие пружины удваивается для данного общего количества дисков пакета сцепления, крутящий момент смещения также удваивается.(См. Главу 5 для получения дополнительной информации о предварительном натяжении пакета сцепления и усилии отделения боковой шестерни.)
Имейте в виду, что чем выше крутящий момент предварительного натяга, тем плотнее дифференциал или тем меньше вероятность того, что дифференциал разблокируется и допустит разницу скоростей между колесами. Чем плотнее муфта сцепления, тем больше шума и накатки можно ожидать от задней оси, особенно при медленных маневрах с крутыми поворотами. По сути, поведение автомобиля на дороге будет нарушено из-за увеличения предварительного натяга блока сцепления.
Дифференциал ограниченного трения конического типа
Дифференциалы повышенного трения Chrysler Sure-Gripобычно находятся в 8 3⁄4 -дюймовых задних частях. Доступны два варианта: пластинчатый (описанный ранее) и конусный. В моделях с 1958 по 1969 год использовались пластинчатые Dana Power Lok. Borg Warner изначально производил конусный тип с 1969 по 1974 год. Конусный тип не подлежал восстановлению; ваш лучший вариант — купить послепродажное устройство, если оно работает некорректно.
Конусный дифференциал повышенного трения выполняет ту же функцию, что и пластинчатый, но использует конические поверхности трения. Если вы внимательно посмотрите на боковую шестерню возле круглого окна слева, вы можете увидеть часть поверхности конуса. (Оберн Гир)
Конические дифференциалы повышенного трения выполняют те же функции, что и пластинчатые. Есть всего пара отличий в дизайне. В коническом стиле используется фрикционная поверхность конической формы, как в синхронизаторе с механической коробкой передач, и обычно на каждый конус приходится только одна поверхность.Изначально Борг Уорнер производил их в 60-х и 70-х годах под названием Spin Resistant. Многие из автомобилей Большой тройки (GM, Ford, Chrysler) использовали их. В начале 80-х Auburn Gear начала производство дифференциалов конического дизайна и производит их до сих пор. Агрегаты имеют набор упорных пластин с пружинами предварительного натяга между ними, которые похожи на пружины предварительного натяга GM.
Поверхность конического типа взаимодействует с корпусом дифференциала, и в итоге они образуют согласованный набор.Некоторые энтузиасты смешивают и подбирают разные детали от нескольких дифференциалов, пытаясь отремонтировать изношенный блок. Это не рекомендуется, и производительность невозможно предсказать. Вам может повезти, но риск не стоит того. К счастью, эти блоки заменяемы. На самом деле Auburn Gear предлагает программу прямого обмена. Вы можете обратиться к ближайшему дистрибьютору и за типичную цену комплекта для восстановления пакета сцепления обменять изношенный узел на новый, готовый к работе. Приятным аспектом этой программы является то, что любые обновления или улучшения компонентов уже включены в заменяемое оборудование по разумной цене.
Ford Mustang Дифференциалы
Есть несколько дифференциалов, которые предлагались для 8,8-дюймовых мостов Ford, которые обычно устанавливаются на Mustang за годы, прошедшие с момента появления шасси Fox. Я не собираюсь рассматривать все старые модели (до Fox), но расскажу о большинстве различных комбинаций, которые были доступны для 7,5-, 8,5- и 8,8-дюймовых осей.
Первое, что нужно знать, это то, что все они двухступенчатые дифференциалы.
Помните, что для всех дифференциалов боковой шестерни с 28 зубьями и шлицами требуется штифт дифференциала диаметром 3/4 дюйма, а в дифференциалах с 31 зубчатым колесом используется штифт дифференциала диаметром 7/8 дюйма.
Ось коронной шестерни 7,5 дюйма имеет шлицевую часть с 28 зубьями и комбинацию зубцов 10 x 16. На шестернях дифференциала 10 зубьев, на боковых шестернях — 16 зубьев. Типичное применение этой оси — Мустанг V-6.
Вот различные доступные дифференциалы Ford.Слева направо: 7,5-дюймовый шлиц с 28 зубьями, комбинация 10 x 16 зубов (синий), 8,5-дюймовый шлиц с 28 зубьями, комбинация 10 x 16 зубов, 8,8-дюймовый шлиц с 28 зубьями, комбинация зубов 10 x 14, 8,8 дюйма Шлицевой 31 зуб, комбинация 10 x 14 зубьев, 8,8-дюймовый шлиц 31 зуб, комбинация 9 x 13 зубов.
Ось коронной шестерни диаметром 8,5 дюймов имеет шлицевое соединение с 28 зубьями и комбинацию зубцов 10 x 16. Некоторыми приложениями являются шасси Fox (с 1979 по 1993 год) Fairmont, Zephyr, Mustang, Thunderbird, Granada и т. Д., А также Explorer / Ranger.
Одна ось коронной шестерни диаметром 8,8 дюйма имеет шлицевое соединение с 28 зубьями и комбинацию зубцов 10 x 14. Это был гибридный дифференциал. У него модернизированный корпус дифференциала, который прочнее предыдущего дифференциала. Это тот дифференциал, который вам нужен, если вы не собираетесь переходить на оси с 31 зубчатым шлицем и сломали свой 8,5-дюймовый дифференциал 10 x 16. Они используются на шасси SN95 (с 1994 по 2004 год) с более мощными двигателями V-8, такими как Marauder, Bullitt и Mach 1.
Другой 8.Ось коронной шестерни диаметром 8 дюймов имеет шлицевое соединение с 31 зубом и комбинацию зубцов 10 x 14. Некоторыми приложениями для дифференциала являются F150 и S197 (с 2005 г. по настоящее время) V-8 Mustang.
Третья ось коронной шестерни диаметром 8,8 дюйма имеет шлицевой 31 зуб и комбинацию 9 x 13 зубьев. Эти шестерни дифференциала более прочные, поэтому дифференциал в сборе становится немного тяжелее. Этот дифференциал можно найти только на специальных Мустангах S197 (с 2005 г. по настоящее время), таких как Shelby GT и KR.
Сводка
На этом этапе вы знаете, как отличить открытый дифференциал от дифференциала повышенного трения.И вы знаете, почему вам нужен дифференциал повышенного трения в вашем автомобиле. Вы также должны знать и быть уверенными в том, как разбирать и собирать дифференциал повышенного трения и на какие участки обращать внимание на предмет износа.
Написано Джо Палаццоло и опубликовано с разрешения CarTechBooks
ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!
Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.
.