Устройство блокировки дифференциала: Блокировка дифференциала. Как осуществить

Виды дифференциалов | Справочная информация

Дифференциал является частью трансмиссии – системы, которая связывает мотор с ведущими колесами автомобиля. Этот механизм участвует в передаче вращательных усилий (крутящего момента) от двигателя к колесам, но главная его функция состоит в том, что он обеспечивает вращение колес при повороте авто с различной угловой скоростью.

В отсутствие дифференциала колеса автомобиля при прохождении поворота вращаются с одной и той же скоростью, что приводит к пробуксовке колеса, которое перемещается по большему внешнему диаметру поворотной дуги. Такой эффект крайне отрицательно сказывается на управляемости авто и приводит к быстрому износу покрышек.

В современном автомобилестроении используется три варианта размещения дифференциальной коробки в блоке трансмиссии:

• в авто с ведущими задними колесами (задним приводом) — в зоне задней оси;
• в машинах с передним приводом — непосредственно в самой коробке перемены передач;
• в полноприводных автомобилях (4WD) дифференциальное устройство может располагаться как в самой раздаточной коробке, так и в зонах обоих осей.

Устройство дифференциала

Базой конструкции дифференциального устройства является планетарный редуктор. В зависимости от того, какие зубчатые шестерни (передачи) используются для вращения колес, дифференциал делится на три разных вида:

• конический;
• цилиндрический;
• червячный.

Наибольшее распространение получила коническая зубчатая передача и, соответственно, конический дифференциал. Он традиционно монтируется между двух осей автомобилей с полным приводом, а не между колесами, как это возможно с иными видами.

Основные элементы конструкции одинаковы у всех типов дифференциалов, поэтому рассмотрим строение узла на примере конического механизма.

Дифференциальный механизм конического типа состоит из следующих элементов:

• планетарный редуктор;
• шестерни с сателлитами;
• корпус устройства.

На профессиональном сленге инженеров автомобилестроения и специалистов сервисных центров корпус дифференциального устройства называется «чашкой». Его основное назначение — принять вращательные усилия двигателя и передать их через сателлиты на шестерни. К поверхности чашки прикреплена ведомая шестерня ведущей передачи, а внутри чашки смонтированы оси, на которых перемещаются сателлиты. Собственно говоря, именно они и выполняют сцепление чашки (корпуса) и шестеренок. В легковых транспортных средствах традиционно применяется всего одна пара сателлитов, в грузовых — две, так как требуется передавать особенно высокий крутящий момент.

Получив энергию от сателлитов, шестерни начинают движение по оси и передают тот же крутящий момент без изменений на ведущую пару колес. В результате транспортное средство приходит в движение.

Шестерни, расположенные на осях, могут иметь равное или разное количество зубцов (шлицев). Если число зубцов равное, то шестерня образует симметричный дифференциал – крутящий момент распределяется по осям в равных соотношениях. Если же количество зубьев не равное, то происходит несимметричная раздача энергии на колеса, что обеспечивает повышенную проходимость в сложных дорожных условиях.

Функциональность дифференциального устройства

Симметричный дифференциал может функционировать в одном из трех доступных режимов.

Основной режим — это езда в направлении «прямо». В данном режиме колеса встречают одинаковую силу дорожного сопротивления и, соответственно, получают одинаковый крутящий момент.

При вхождении в поворот режим работы дифференциала изменяется. Даже незначительный поворот влево или вправо ведет к тому, что внутреннее колесо испытывает большее сопротивление, нежели внешнее. Чтобы сгладить этот дефект, внутренняя шестеренка замедляет свой ход и, тем самым, заставляет сателлиты двигаться в другом направлении, что увеличит амплитуду вращения наружной полуосевой шестерни. Из-за этого изменяется угловая скорость вращения двух ведущих колес, за счет чего осуществляется плавное вхождение в поворот

Третий режим в работе дифференциального устройства включается при езде по льду или иной скользящей поверхности. Одно из ведущих колес начинает испытывать сопротивление, а второе — нет. Дифференциал в таких случаях заставляет двигаться проскальзывающее колесо с максимальной скоростью, а на второе колесо подача крутящего момента приостанавливается. После прохождения препятствия требуется уравнять подачу энергии на колесную пару, для чего может потребоваться блокировка дифференциала.

Как отмечают специалисты в ГК Favorit Motors, сегодня крупные европейские и американские автопроизводители используют собственные разработки в области дифференциалов. Например, предлагаемые модели автомобилей Cadillac (система Controlled), Chevrolet (дифференциал Positraction) и Ford (механизмы Equa-Lock и Traction-Lok) применяют в трансмиссии исключительно свои модели распределяющих механизмов.

Подборка б/у автомобилей Cadillac

Виды современных дифференциалов

Это одно из самых конструктивно простых устройств, которое составлено из планетарного редукторного механизма (в плоском исполнении) и схемы со сдвоенными сателлитами, которые при работе сцепляются между собой.

Используется косозубое сцепление, которое под большой нагрузкой выдает осевые мощности и передает их на пары сателлитов. Благодаря дополнительному вращению нужного ряда сателлитов при поворотах или пробуксовке на скользкой поверхности удается достигнуть торможения одного колеса и придать энергию другому.

Дифференциал Quaife подразумевает использование сразу пяти пар сателлитов для максимальной надежности сцепления косых зубьев между собой. Это, с одной стороны, позволяет эффективно использовать механизм в самых сложных дорожных условиях. А, с другой стороны, говорит о том, что со временем будет наблюдаться обширный износ всей конструкции в целом.

Тип дифференциального механизма Quaife был запатентован еще в 1965 году. Сегодня он преимущественно используется в гоночных или спортивных автомобилях, а также некоторых моделях переднеприводных машин.

Это довольно старый вид червячного дифференциального устройства, он был изобретен еще в 1950-х годах.

На сегодняшний день автопроизводители используют 3 усовершенствованных разновидности дифференциала Torsen, однако все они имеют примерно одинаковый принцип работы. Шестерни, которые расположены на ведущих полуосях, образуют так называемую червячную пару с сателлитами. При этом, что существенно, на каждой полуоси располагаются свои сателлиты, которые парами сцепляются в некоторых положениях с сателлитами другой полуоси.

При движении вперед по прямой червячные пары находятся в остановленном положении, а при движении в повороте они проворачиваются. Очередной проворот по оси обеспечивает изменение угла колеса при поворотах и разворотах. Дифференциал Torsen считается самым мощным и износостойким, он работает при максимальной нагрузке и соотношениях крутящего момента.

• Механизм с дисковой блокировкой

Этот вид дифференциального устройства состоит из симметричного планетарного редукторного механизма, который закреплен на шестеренках конической формы. Шестерни имеют две маленькие муфты той же формы и два диска. Частично диски могут цепляться за саму чашку дифференциала, а частично — соприкасаться со сцеплением, которое работает при воздействии ведомой шестеренки.

Суть блокировки дифференциала заключается в том, что при возрастании механической силы на шестерни появляются вторичные осевые мощности. Дополнительные силы стремятся разъединить стыки между шестернями. В тот момент, когда им это удается, выравнивается скорость каждого из колес в связи с тем, что угловые скорости приобретают одно и то же значение.

Дифференциал с дисковой блокировкой появился еще в конце 1930-х годов, однако после значительной модернизации используется и сегодня — обычно на внедорожниках и спорткарах.

• Дифференциал кулачкового типа

Кулачковый дифференциал может иметь 2 варианта исполнения. Первый подразумевает расположение кулачковой муфты между двумя ведомыми шестеренками. В кулачковом механизме второго типа зубчатых колес нет в принципе – водилом здесь является сепараторное кольца, а функцию сателлитов выполняют «сухари» (специальные клинья). Ведомыми шестернями в этом случае являются кулачковые диски.

Принцип конструкции кулачкового дифференциала второго типа понятен из нижеприведенной схемы, где 1 – это корпус, 2 – обойма, 3 –сухарь, 4 и 5 – полуосевые звездочки. «Сухари» могут располагаться горизонтально (рисунок а) или радиально (рисунок б)

Суть блокировки дифференциального устройства заключается в том, что как только начинает наблюдаться разница между скоростными углами, кулачковая муфта (или кулачковые диски — во втором варианте исполнения) сразу же блокируют дифференциал.

Начальные разработки такого типа механизмов появились в 1940-х годах. В легковых транспортных средствах такой тип дифференциалов сегодня практически не используется. Основная сфера применения кулачкового типа — в военном автомобилестроении.

• Вискомуфта (вязкостная муфта)

Дифференциал конструктивно имеет на одной из ведущих полуосей емкость, наполненную вязкой жидкостью. В ней находятся 2 дисковых блока, первый из которых соединен с ротором, а второй — с другой полуосевой. Соответственно, чем больше будет разница в наборе скорости между колесами, тем больше будет становиться разница и в скорости движениях блоков дисков. Из-за вращения вязкость жидкости увеличивается.

Это самая простая и в то же время бюджетная конструкция дифференциального устройства. По оценкам специалистов ГК Favorit Motors устройство преимущественно устанавливается на городские паркетники, так как в условиях бездорожья вискомуфта не может обеспечить требуемую управляемость и проходимость.

Два типа принудительной блокировки дифференциала

В современных транспортных средствах используется как ручной, так электронный вариант блокировки дифференциала. У каждого из них есть свои преимущества. Ручная блокировка дифференциального механизма осуществляется непосредственно из салона авто. По команде водителя ступорятся вращающиеся шестерни и колеса начинают двигаться в одном темпе.

Такой тип применим перед преодолением разного рода дорожных препятствий в виде глубокого снега, грязи, ям или горок. После прохождения сложных участков можно проводить разблокировку. Традиционно ручная блокировка дифференциального устройства применяется на вездеходных транспортных средствах и внедорожниках.

Если автомобиль снабжен новой системой TRC, то автоматика сама производит электронную блокировку. В том случае, если одно из ведущих колес начинает буксовать, то оно будет слегка подтормаживаться тормозом авто. Удобство такого типа неоспоримо, однако не всегда блокировка будет включаться в нужный момент.

Вне зависимости от того, какой именно тип дифференциального устройства установлен на вашем автомобиле, специалисты ГК Favorit Motors могут предложить диагностику и обслуживание машины с учетом конструктивных особенностей механизма блокировки. Грамотный подход сочетается с опытностью мастеров, а стоимость профессиональных услуг считается одной из самых привлекательных по Москве.

Самые распространенные симптомы неисправности дифференциала – повышенная шумность, посторонний стук и удары, появление подтеков масла. Мастера автосервиса Favorit Motors отмечают, что важно незамедлительно обратиться в техцентр, чтобы устранить проблемы в работе устройства и избежать его дальнейшего разрушения. Какой бы сложной ни была неисправность, мастера сервисного центра Favorit Motors обладают всем необходимым диагностическим оборудованием и огромным опытом работы, что позволяет быстро и качественно устранить поломку. Сотрудники регулярно проходят переобучение в учебных центрах автопроизводителей, что позволяет им выполнять ремонтно-восстановительные работы любой сложности.

---

Блокировка дифференциала. Половина пути

Какие только идеи не приходят в головы изобретателей! Но, «как ни полезна вещь», ожидать, что она станет доступной для всех, в ней нуждающихся, порой просто наивно

Владимир Заборщиков

Изобретатель
Петербургский инженер Георгий Козлов уже знаком нашим постоянным читателям. В свое время мы рассказывали о его работе над роторно-поршневым дизельным двигателем для малой авиации. На изобретение был получен европейский патент, опытный образец проходил стендовые испытания, но для доведения мотора до серийного производства не хватило ни собственных средств, ни денег родственников, ни выданной части обещанного государственного гранта. Платить за продление патента стало нечем. Наработками нашего соотечественника с удовольствием, законно и абсолютно бесплатно воспользовались западные компании.

Вывешенное колесо будет крутиться на месте, пока бензина хватит. Фото: Георгий Козлов

Но не сидится изобретателю без дела. Новое его изобретение состоялось из-за куда более «приземленного» желания порыбачить и отдохнуть в хорошей компании и в хорошем (т.е. труднодоступном) месте. Внедорожных способностей имевшейся в наличии старенькой «Нивы» явно не хватало. После изучения вопроса и относительно несложных станочных и слесарных работ машина поехала по буеракам значительно увереннее, а ее «модернизатор» получил очередной патент — на сей раз на «самоблокирующийся дифференциал с дополнительными свободными сателлитами».
Зачем это надо?
Рискуем обидеть грамотных автомобилистов, но не можем вкратце не пересказать факты из учебника для автошколы. Не все же были отличниками. У первых автомобилей ведущие оси делали целиковыми: оба колеса постоянно вращались с одинаковой скоростью. Вскоре выяснилось, что в поворотах на твердом покрытии машина ведет себя несколько «неадекватно», шины ведущих колес быстро изнашиваются, ломаются детали привода и сами оси. Примитивный анализ показал, что в повороте «наружное» и «внутреннее» колеса описывают дуги разной длины, следовательно, должны иметь разные скорости вращения. Жесткая целиковая ось не давала такой возможности, что приводило к проскальзыванию колес, а то и к поломкам в наиболее нагруженных точках. Решением проблемы стало изобретение межколесного дифференциала — механизма, при определенных условиях допускающего разные угловые скорости колес одной оси.

Фото: Георгий Козлов

Ось разрезали пополам и на образовавшиеся торцы установили конические шестерни. Между ними на общей перпендикулярной оси разместили пару сателлитов — шестеренок меньшего размера, входящих в зацепление с шестернями полуосей. Колеса получили свободу относительно друг друга. Этот набор шестерен окружили корпусом, в котором закрепили концы оси сателлитов. Теперь, вращая корпус с помощью конического редуктора или даже ремня или цепи, можно заставить колеса вращаться. Когда оба колеса едут по достаточно твердой поверхности по прямой, скорость их вращения одинакова, на кривой же, хоть горизонтальной, хоть вертикальной, механизм дифференциала обеспечивает необходимую разность угловых скоростей.

Но это достоинство дифференциала очень быстро превращается в его основной недостаток. Если одно из колес при трогании окажется на скользкой дороге, второе просто остановится. Каждому из нас доводилось буксовать на льду или глине. Знайте: основная вина за отказ автомобиля двигаться лежит не на рисунке протектора и не на крутящем моменте двигателя, а на столь полезном в других условиях дифференциале.

Фото: Георгий Козлов

Весь прошлый век автомобильные инженеры, совершенствуя конструкцию дифференциала, пытались справиться с этим его недостатком. Были разработаны разные способы сцепления при необходимости двух полуосей в одну единую ось. Очень удачной оказалась принципиально иная конструкция дифференциала со спиральными шестернями Torsen, успешно используемая в автомобилях семейства Audi Quattro на протяжении уже четырех десятков лет. Капризные дифференциалы повышенного трения, схожие по конструкции с многодисковым сцеплением, при создании жидкости, густеющей при нагревании, развились в весьма эффективные вискомуфты. Но у всех этих механизмов требования к качеству материалов и уровню производства столь высоки, что современные российские предприятия, в отличие от советских, просто не в состоянии их воспроизвести. Сегодня в Петербурге, в былые годы задыхавшемся от переизбытка машиностроительных заводов, с трудом удалось разместить заказ на изготовление примитивных прямозубых (!) конических шестерен. Не удивительно, что лидеры нашего автопрома начинают комплектовать свою продукцию самоблокирующимися узлами американского производства, а уникально успешная «Нива», оснащенная межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой от рождения, межколесной блокировки так и не получила. Как и УАЗы всех лет и моделей. А для внедорожника, рискующего на переломах местности вывесить одно из колес, блокировка осей нужна как воздух. Помогла бы она и популярным в стране «Газелям»: негруженые, они начинают буксовать даже на мокрой траве.

Фото: Георгий Козлов

В стране, где и без того позорно малая протяженность автодорог в иные из последних лет не только не росла, но и уменьшалась, простая и недорогая межосевая блокировка колес облегчила бы жизнь очень многим водителям. И питерский изобретатель Георгий Козлов искренне верит, что у него такая конструкция получилась.

Фото: Георгий Козлов

Железо
Желающих изучить новый агрегат во всех деталях отошлем к российскому патенту № F16H 48/28. Остальных ознакомим с основными принципами его работы.

Внутри корпуса обычного конического дифференциала перпендикулярно оси сателлитов размещаем еще одну ось с двумя коническими шестернями на ней. Концы этой оси заправлены в овальные отверстия в корпусе, а шестерни имеют меньший, чем у сателлитов, диаметр, что обеспечивает их зацепление только с одной из полуосевых шестерен. При резком разгоне одного из колес новая ось «отстает» за счет инерции деталей и вязкости масла. Малая дополнительная шестерня входит в зацепление одновременно с полуосевой и сателлитом, блокируя дифференциал. При выравнивании угловых скоростей колес шестерни расцепляются под воздействием пружин. Поверх корпуса надета «управляющая муфта», в фигурные отверстия которой входят концы дополнительной оси. За счет сдвига муфты простым механическим (тросовым, например) или электрическим приводом осуществляется переключение режимов блокировки. Отверстия в корпусе и муфте совместно в той или иной степени ограничивают свободу перемещения оси. Просто и изящно!

Но внимательное изучение патента в редакции вызвало ряд вопросов. Вязкость традиционного трансмиссионного масла зависит от его температуры, следовательно, режим самоблокировки рассматриваемого узла едва ли будет стабильным. Вызвали опасения и пружины, возвращающие дополнительную ось в исходное положение: регулировка их натяжения и замена показались нам довольно затруднительными. Других изъянов при предварительном знакомстве мы не нашли.
В поле
Пришла пора опробовать новинку в действии. Опасения наши подтвердились: режим самоблокировки еще не отработан. Вероятно, потребуется синтетическое масло с высоким индексом вязкости или какое-то техническое ухищрение. Зато от принудительной блокировки удалось получить огромное удовольствие. Хотя и здесь необходимы оговорки.

В Петербурге не удалось найти ни требуемого сорта стали, ни качественной термообработки для изготовления блокирующих шестерен. Пока эта технологическая задача не решена, во избежание рискованных ударных нагрузок от включения блокировки на ходу пришлось отказаться. Подъезжаем к сложному участку дороги, останавливаемся, включаем блокировку — и в бой!

Заблокированная задняя ось испытуемой на асфальте «Ниве» не понравилась, о чем свидетельствовало характерное ее «приседание» на каждом изгибе «змейки». Ничего удивительного: не зря же придумали дифференциал. Выезжаем на грязь, близкую к топи. «Нива» — знатный «проходимец», а с межколесной блокировкой машина, кажется, обретает способность заползать на ледяные стены.

Переходим к любимому упражнению джиперов: на переломе бездорожья вывешиваем одно из колес. Блокировка выключена — «освободившееся» колесо вращается в воздухе, остальные стоят. Рычажком между сиденьями блокируем ось и как ни в чем не бывало выезжаем из канавы. Даже в нынешнем «полуфабрикатном» состоянии механизм оказался эффектным и эффективным. Даже возникла крамольная мысль: а нужна ли вообще самоблокировка? Не на офф-роудные же гонки мы собрались. А необходимость останавливаться для включения мостов и блокировок присуща многим куда более дорогим внедорожникам. Впрочем, пожелаем изобретателю дальнейших успехов в работе над изделием.
Что дальше?
Вариантов дальнейшего развития событий и конструкций несколько. Наиболее вероятный в наших экономических условиях: Георгий украсит стенку еще одним красивым патентом и в свободное время будет вывозить друзей на природу. Вполне вероятно, как это уже случилось с вертолетным роторным дизелем, его наработки помогут построить свой бизнес предприимчивым иностранцам. Но очень хочется, чтобы «собственные Невтоны» и их идеи оказались востребованы в родной стране. Тем более что вся проблема на сегодня сводится к качественным шестеренкам. Остальное при наличии пары станков можно сделать в любой мастерской.

Редакция рекомендует:

---

---

---

---

---

Хочу получать самые интересные статьи

Блокировки дифференциала

Одним из составных элементов трансмиссии является дифференциал, выполняющий достаточно важную функцию. Во время движения на авто создаются разные условия для вращения колес, что может повлиять на степень нагрузки узлов трансмиссии, управляемость авто.

Вращение от коробки передач передается на главную передачу, которая перераспределяет его на приводы колес. Если бы эта передача велась напрямую, то в любых условиях ведущие колеса будут вращаться с одной и той же скоростью. На ровных участках дороги такое распределение крутящего момента и нужно. Но при вхождении в поворот колеса ведущей оси двигаются по разной траектории и проходят неодинаковый путь. Поэтому и скорость вращения колес должна изменяться в соответствии с условиями движения.

Проблема с правильным распределением крутящего момента между колесами и устраняется дифференциалом. Этот узел меняет соотношение момента в зависимости от условий, причем делает он это самостоятельно, без какого-либо вмешательства. Функционирует дифференциал за счет сопротивления, которые встречают колеса.

При равномерном движении колеса встречают одинаковое сопротивление, поэтому дифференциал распределяет момент равномерно. При вхождении же в поворот, сопротивление на колесе, идущему по внутреннему радиусу, возрастает. Повышение усилия на одном из колес приводит к тому, что дифференциал «перебрасывает» часть момента на колесо с меньшим сопротивлением. В результате колеса начинают двигаться с разной скоростью – внутреннее замедляется, а внешнее – ускоряется.

Назначение блокировки

Особенность функционирования дифференциала имеет одну негативную сторону – чем меньше сопротивление встречает колесо, тем больше вращения узел передаст на него. Выливается это в то, что попавшее на скользкую поверхность или вывешенное колесо получает 100% крутящего момента, в то время как второе колесо оси, стоящее на твердой поверхности, остается без вращения. В итоге автомобиль обездвиживается. Из-за дифференциала преодоление даже незначительного бездорожья может обернуться проблемой, авто просто станет в грязи и все.

Не стоит на легковом автомобиле выезжать на бездорожье

Если обычные легковые машины не рассчитаны на движение по бездорожью, то дифференциалы на внедорожниках не дают раскрыть их возможности в полной мере. Устраняется негативное качество дифференциала его блокировкой. Но как работает блокировка дифференциала и что она из себя вообще представляет, знают не все автолюбители.

Блокировка представляет собой специальный механизм, добавленный в конструкцию дифференциала и обеспечивающий принудительное распределение момента по колесам в определенном соотношении. То есть блокировка исключает вероятность подачи вращения только на одно колесо ведущей оси. В результате даже при попадании одного из колес на скользкую поверхность, момент будет подаваться и на второе, поэтому автомобиль сохранит возможность движения.

Конструкторами разработаны самые разные виды блокировок дифференциала. Несмотря на конструктивно отличия все они выполняют одну и ту же задачу – сохраняют распределение крутящего момента по осям в заданном соотношении.

В целом существующие блокировки делятся на три типа:

1. Жесткая
2. Частичная
3. Электронная

Первые два типа включают множество вариантов, отличающихся по конструктивному исполнению, но используют единый принцип работы.

Жесткая блокировка

Основная особенность жесткого типа блокировки заключается в том, что после задействования она распределяет момент между осями поровну. То есть, ведущий мост начинает работать как будто дифференциала в его конструкции вовсе нет.

Самым простым конструктивным исполнением полной блокировки является создание жесткой связи между корпусом дифференциала, закрепленного на ведомой шестерне главной передачи, и одной из полуосей. В результате такой связи дифференциал теряет возможность распределения вращения и передачи его только на одно колесо.

Простейшее конструктивное исполнение полной блокировки сводится к посадке на шлицы полуоси дополнительной муфты с механизмом управления. На этой муфте, а также на корпусе дифференциала проделаны зубья, которыми осуществляется зацепление этих элементов.

Для блокировки достаточно лишь ввести в зацепление муфту с корпусом и полуось получается жестко связанной с главной передачей.

Механическая блокировка

Полная блокировка используется как на межколесных, так и межосевых дифференциалах внедорожников и имеет исключительно принудительное ручное включение. При этом нередко этот механизм на переднем мосту не используется, чтобы не влиять на управляемость авто.

Принцип работы механизмов полной блокировки идентичен для всех вариантов, отличия заключаются лишь в конструктивном исполнении. А вот приводы их могут быть разными:

• механический;
• гидравлический;
• пневматический;
• электрический.

При этом все виды приводов выполняют одну задачу – вводят в зацепление муфту с корпусом.

Механический тип привода представлен в виде системы тяг и рычагов, гидравлический — двумя цилиндрами (главным и рабочим), соединенных между собой трубопроводной магистралью, пневматический – пневмоцилиндром с рабочей камерой, электрический – электродвигателем.

Достоинством жесткой блокировки является обеспечение высокой проходимости авто, поскольку при любых условиях колеса всегда двигаются с одной скоростью.

Но есть и недостатки:

• Повышенная нагрузка на трансмиссию;
• Невозможность движения по дорогам с твердым покрытием;
• Не допускаются высокие скорости передвижения;
• Ручное управление.

Несмотря на это многие любители полноценных внедорожников предпочитают именно этот тип блокировки.

Механизмы частичной блокировки

Частичная блокировка отличается тем, что перераспределение момента выполняется в соотношении, меняющемся от условий движения. То есть, такой механизм при потере сцепления одного из колес лишь частично его замедляет, «перебрасывая» момент на другое колесо.

Механизмы частичной блокировки могут работать как в полностью автоматическом режиме (так называемые самоблокирующиеся дифференциалы), так и с принудительным включением.

К этому типу блокировки относятся различные виды муфт:

• Повышенного трения;
• Вискомуфты;
• Электромагнитные.

Все эти муфты построены по одному принципу. Основными их рабочими элементами являются пакеты дисков. Одна часть этого пакета жестко связана с полуосью, а вторая – с корпусом дифференциала. Диски обоих пакетов чередуются между собой.

Принцип работы рассмотрим на примере муфты повышенного трения. В таком узле фрикционные диски прижаты друг к другу с определенным усилием, в одних за счет пружин, а в других за счет нажимных колец с пружинами в центре. При движении на ровном участке фрикционные пакеты вращаются с одной скоростью, поскольку моменты по колесам распределяются равномерно. Но как только одно из колес теряет сопротивление, один фрикционный пакет начинает вращаться быстрее второго. Поскольку полуосевые шестерни конусные дополнительно возникает осевая сила смещения, которая стремится их развести. А так как диски прижаты друг к другу, возникающая сила трения «притормаживает» полуось, перебрасывая момент на второе колесо.

Дифференциал повышенного трения

В вискомуфте диски механизма не контактируют между собой, но пространство между ними заполнено специальной жидкостью, у которой при перемешивании возрастает вязкость, вплоть до полного затвердевания. Несмотря на конструктивные отличия принцип действия вискомуфты не отличается от узла повышенного трения. То есть, пока нет разницы в скоростях вращения пакетов, муфта является разблокированной. А как только один из пакетов дисков начинается крутиться быстрее, вязкость жидкости возрастает, «притормаживая» ускорившийся пакет дисков, тем самым меняется распределение момента по осям.

И виско-, и муфта повышенного трения являются самоблокирующимися. А вот электромагнитная муфта может быть, как автоматической, так и с ручным управлением. Конструктивно она схожа с узлом повышенного трения, но в ней прижатие пакетов дисков осуществляется за счет магнитов. В ручном варианте при включении блокировки в муфте создается электромагнитное поле, сжимающее пакеты между собой.

Муфта повышенного трения может устанавливаться как на межколесном, так и межосевом дифференциалах в системах постоянного полного привода. Вискомуфта из-за значительных габаритов используется только между осями, а в конструкции ведущих мостов не применяется.

Электромагнитная муфта может устанавливаться как на ведущих осях, так и в качестве межосевого дифференциала системы привода с ручным и электронным управлением, поскольку позволяет делать все колеса ведущими только при надобности.

Отдельно в качестве частичной блокировки стоит упомянуть червячные автоматические дифференциалы, ярким представителем которых являются узлы Torsen. Его особенность заключается в использовании червячных шестерен в конструкции дифференциала. В червячных передачах при определенных условиях появляется эффект «расклинивания», который и использовали при создании планетарного редуктора Torsen.

У всех механизмов частичной блокировки есть один существенный недостаток – они не способы работать длительный срок с повышенной нагрузкой. Поэтому не стоит пытаться преодолеть серьезное бездорожье с ними, поскольку это приведет к поломке узлов. Частичные блокировки по большей части устанавливаются на кроссоверы.

Электронная система

Напоследок упомянем об электронной блокировке. Она не входит в конструкцию трансмиссии, и по сути, не является механизмом. Поэтому этот вариант нередко называют «системой имитации блокировки дифференциала». Но электронная блокировка выполняет ту же функцию – замедляет колесо, потерявшее сопротивление, чтобы перебросить момент на второе колесо. И делает это система путем воздействия на тормозные механизмы.

В целом электронная блокировка является лишь функцией системы ABS. Суть работы очень проста – датчики контролируют скорость вращения ведущих колес и при обнаружении, что одно из них ускорилось, блок управления АБС задействует исполнительный механизм, чтобы притормозить колесо.

Несмотря на то, что электронная блокировка не является механизмом, ее используют все чаще.

Блокировка дифференциала своими руками

Одной из наименее понятных частей автомобиля является дифференциальный механизм, который считается важнейшим компонентом двигательной системы. Этот редуктор делает возможным движение колёс благодаря дифференциальной передаче крутящего момента двигателя. Но не менее важными являются устройства, используемые для временного или полного ограничения его работы. Для чего нужна блокировка дифференциала? Начнём с напоминания о задачах и работе самого механизма.

Что такое дифференциал

Каждый поворот колеса автомобиля, проходящего по разному дорожному покрытию, может осуществляться с одной и той же скоростью. Дифференциальный механизм передаёт крутящий момент, сгенерированный в автомобиле, к колёсам через карданный вал. Он контролирует скорость вращения колёс с помощью механизма передачи. Поворачиваясь, оба колеса вращаются с различной скоростью, и это дифференциальное распределение скорости стало возможным благодаря этому механизму.

Колёса вращаются с различной скоростью, особенно в поворотах. Каждое из них должно преодолеть различное расстояние — внутренние проходят более короткое расстояние, чем внешние колёса. Поскольку скорость равна расстоянию, пройденному за определённое время, необходимо распределить расстояние между внешними и внутренними колёсами.

Для неведущих полуосей вашего автомобиля это не проблема. Они не имеют никакой связи между собой, поэтому вращаются независимо. Но ведущие колёса связаны между собой так, чтобы одна полуось и трансмиссия могли прокрутить оба. Если ваш автомобиль не имеет дифференциала, они вращаются с одинаковой скоростью. Это затрудняет движение.

Дифференциал находится на всех современных легковых и грузовых автомобилях, а также на полноприводных транспортных средствах. Большинство из них имеют такой механизм в задней части, в связи с карданным валом. Подобный механизм позволяет развивать равные и разные скорости движения. Существует три основных типа этого механического устройства:

• открытые;
• повышенного трения;
• полная блокировка дифференциала.

Каждый из типов имеет различные механизмы контроля вращения колеса. Если одна из полуосей будет иметь гораздо более низкое сопротивление, чем другая (например, одно колесо попадёт на лёд), весь механизм иммобилизуется и передаёт вращающий момент на одну полуось, которая не имеет тяги. Автомобиль, конечно, не будет двигаться с места. Вот для этого и устанавливается блокировочное устройство, которое прекращает работу механизма, а крутящий момент идёт на оба колеса или оси.

Блокировка дифференциала

Чтобы позаботиться о неравномерном распределении мощности крутящего момента, был разработан ручной и автоматический замок механизма деления момента. Колёса автомобиля, оснащённые таким механизмом, будут иметь одинаковые скорости вращения, так как они будут связаны или заблокированы в относительном движении друг к другу. Независимо от трения, которое испытывают колёса, скорость вращения будет поддерживаться одинаковой. Полное блокирование дифференциала предлагает лучшее сцепление с дорогой по сравнению с открытым типом. Наиболее выгодно установить такой механизм, когда оба вращающих элемента испытывают различное количество тяги.

Блокирование дифференциала полезно для внедорожников. Этот тип механизма имеет те же части, что и открытый механизм, но с добавлением электрического, гидравлического или пневматического устройства ограничения двух выходных шестерён.

На видео — что такое блокировка дифференциала:

Обычно он приводится в действие вручную с помощью переключателя — активируется, когда оба колеса вращаются с той же скоростью. Если одно колесо попадает с твёрдого покрытия на землю, другое продолжает вращаться с той же скоростью.

Где установить

Стандартный ответ экспертов гласит, что установить ограничение следует в задней части. Если вы хотите иметь гарантию, что задние колёса будут иметь ту же тягу, что и передние, устанавливайте ограничение этого механизма. К тому же заднее ограничение имеет меньшее влияние на возможности вашего автомобиля. Кстати, блокировка дифференциала своими руками не очень сложная задача, которую можно выполнить в любом гараже с ямой.

Автоматическая или ручная

Вы должны решить, какую блокировку выбрать:

• полную;
• частичную.

Полное ограничение дифференциала бывает:

• ручным;
• автоматическим.

Частичное блокирование дифференциалов работает только в автоматическом режиме.

Полная блокировка

Такой вид ограничения механизма не предусматривает разницы в скорости вращения полуосей и, как следствие, колёс. На бездорожье это приведёт к пробуксовке, а на твёрдом покрытии увеличится износ покрышек и элементов трансмиссии. Чтобы самостоятельно включать/выключать блокировочное устройство, следует установить ручной привод.

Ручная блокировка

Ручное ограничение заменит существующий перепад скоростей вашего автомобиля при нажатии специальной кнопки, активизирующей внешний источник, который, в свою очередь, войдёт в сцепление с замком.

Избирательная система блокирования является более сложным механизмом с некоторыми вариациями, требующими от водителя остановки, чтобы сделать изменения в работе дифференциала. В качестве альтернативы можно использоваться механизм повышенного трения или систему контроля тяги.

Плюсы:

• когда ограничение выключено, ось ведёт себя нормально, поэтому на езду не влияет;
• вы сами решаете, когда включить ограничение, что позволяет более точно управлять автомобилем в технических условиях бездорожья.

Минусы:

• вы должны снять одну руку с руля, чтобы нажать кнопку, что нежелательно во время сложных препятствий;
• забыв выключить ограничение, поездки на скорости с блокированной осью могут повредить дифференциал;
• довольно дорогое удовольствие, так как нужно установить отдельную систему приведения в действие механизма.

Автоматическая блокировка

Автоматическое ограничение дифференциала работает всегда, когда ваша нога находится на педали газа. Именно поэтому её нужно настроить под ваш стиль вождения. Вот поэтому многие водители её не приемлют.

Плюсы:

• блокирование будет работать всегда, когда вам это нужно. Таким образом, вы можете сосредоточиться исключительно на вождении и держать обе руки на руле всё время;
• следует заметить, что такая блокировка дифференциала своими руками более проста, чем при ручном способе.

Минусы:

• такой вид ограничения ощущается на дороге. Особенно слышно шум шин при прохождении поворотов, а также сопротивление на крутых поворотах;
• при зацеплении шестерней раздаётся щелчок, что некоторые водители находят раздражающим фактором, к которому невозможно привыкнуть.

Частичная блокировка

Если ваша езда вовсе не экстремальная, достаточно установить частичную блокировку, которая только частично исключает пробуксовку колёс. Этот механизм работает самостоятельно, что довольно удобно для водителей. По сравнению с полной блокировкой даёт меньшую нагрузку на трансмиссию, увеличивая тем самым её ресурс.

Частичное ограничение бывает двух видов:

• с использованием фрикционных дисков;
• с использованием косозубых шестерён (наиболее известные Quaife и Torsen).

Что выбрать

Задача довольно непростая, учитывая большое разнообразие. Однако при выборе следует учесть несколько факторов.

Для городских условий подойдут: вискомуфта или же дисковые муфты. Относительная дешевизна, надёжность, простота установки и автоматическая работа делают блокировку дифференциалов с использованием червячных шестерён наиболее привлекательной для полноценного бездорожья. Экстремалам можно порекомендовать принудительные полные блокировки.

На видео — обзор пневматической принудительной блокировки:

Как установить блокировку дифференциала самостоятельно

Установка блокировки стоит достаточно дорого. Помимо самого устройства (цена на него варьируется от 10 до 50 тыс. р. и выше), вам придётся приобрести дополнительные аксессуары.

Добавьте к этому установку в мастерской и необходимость менять изношенные детали, такие как подшипники, и цена за это удовольствие возрастёт в несколько раз.

Если у вас есть навыки автомеханика, вы можете установить систему своими руками. Для этого вам потребуется:

• измерительный инструмент;
• специальные регулировочные кольца.

Порядок установки:

1. Установить автомобиль на яме.
2. Закрепить домкратами.
3. Открутить колёса.
4. Снять барабаны.
5. Открутить и вытянуть полуоси.
6. Открутить и вытянуть кардан.
7. Открутить и вытянуть редукторы.
8. Поставить блокировку и проделать работы в обратной последовательности.

Регулировка привода включения блокировки

Для того чтобы установить трос привода включения, нужно произвести регулировку рабочего хода.

Блокировка дифференциалов является единственным способом исправить недостаток самого механизма, когда он посылает крутящий момент на «неправильные» колёса. Она может отключить возможность дифференцировать его поровну, что позволит колёсам вращаться с разными скоростями.

На видео — установка и тест блокировки дифференциала:

При отключении дифференциала рулевое управление становится достаточно трудным и колёса получат максимум крутящего момента. Это гарантирует, что в любой сложной дорожной ситуации (полное бездорожье, лёд или провисание колеса) вы сможете переместить автомобиль на ровную поверхность.

При всём разнообразии выбора блокировка дифференциалов своими руками под силу даже малоопытному водителю, если есть сам механизм и необходимый инструмент. Вы уже установили ограничение дифференциала на ваш автомобиль? Поделитесь своим опытом.

Блокировка дифференциала — что это такое? Устройство и принцип действия

Обычный, или свободный дифференциал обладает как плюсами, но и одним большим минусом. Все знают об одной «подлой» и «коварной» особенности дифференциала. О том, когда одно колесо стоит на скользком или плохом покрытии, а другое на поверхности с хорошим сцеплением, то будьте уверены – дифференциал обязательно найдёт колесо с полностью или почти отсутствующим сцеплением с дорогой, и всю тягу мотора перебросит на него – одним словом начнётся пробуксовка! И это относится не только к моноприводным машинам, но и к джипам с отключёнными или отсутствующими блокировками, где даже все три колёса на сухом отличном асфальте, а одно на льду или в грязи, то начнёт буксовать именно оно.

Одним словом работа свободного дифференциала обладает «особенностью», когда выражаясь научным языком, при пробуксовке одного колёса ведущей оси или осей, на другое/другие колесо/колёс распределяется, или передаётся крутящий момент, недостаточный для трогания с места! И как раз чтобы предотвратить это, придумана блокировка дифференциала. Называется самоблокирующийся дифференциал, или самоблок. Чтобы выполнить блокировку дифференциала необходимо выполнить одно из двух условий: соединение корпуса дифференциала с одной из полуосей; ограничение вращения сателлитов. Вот и ролью блокировки дифференциала является увеличение крутящего момента на колесе/колёс (оси) с лучшим сцеплением.

Бывает полная или частичная блокировка. Полная блокировка дифференциала означает жёсткое соединение частей дифференциала, при котором мощность двигателя может полностью может передаваться на колесо, у которого лучшее сцепление с дорогой.

Далее, при частичной блокировке дифференциала происходит ограничение величины, передаваемого усилия между свободными при обычных условиях частями дифференциала, и следовательно, связанное с ней увеличения крутящего момента на том колесе, у которого наилучшее сцеплением с дорогой.

Коэффициентом блокировки оценивается величина повышения/увеличения крутящего момента на свободном колесе. Проще говоря, коэффициент блокировки отвечает за отношение крутящего момента на отстающем, свободном колесе к моменту на забегающем колесе, или буксующем. Если симметричный свободный дифференциал, то коэффициент блокировки равен 1, так как на каждом из колёс крутящие моменты всегда равны. Но когда дифференциал заблокирован, то коэффициент блокировки может находиться в пределах 3-5. Однако, следует знать, что дальнейшее увеличение коэффициента блокировки крайне нежелательно, ибо может привести к поломке агрегатов трансмиссии.

Как говорилось выше, блокировка дифференциала может применяться как на межколёсных дифференциалах на моноприводном авто, так и на межосевых дифференциалах. Они, как правило, бывают, как только для среднего дифференциала (большинство моделей имеют только такой тип, например Нива), так и заднего и среднего (множество джипов-профессионалов), и наконец, трёх, включая передний мост. Таким арсеналом обладают редкие профессиональные джипы, например Мерседес Джи-Ваген. Блокировку переднего дифференциала (межколесного) полноприводного автомобиля в обычных режимах обычно не включают, так как машина снижается управляемость, и машина начинает ехать плугом, то есть постоянно сносит и почти не слушается командам руля! Так что, такой режим – с тремя включенными блокировками, годиться только для очень тяжёлого бездорожья, и то когда машина прямо двигается.

Блокировка дифференциалов можно включить принудительно, вручную, или и это происходит автоматически. Ручная блокировка дифференциала включается по команде водителя, из салона при помощи соответствующих кнопок или рычагов. Автоблокировка дифференциала включается с помощью специальных технических механизмов – самоблокирующихся дифференциалов.

О принудительной, или ручной блокировке дифференциала

Принудительную блокировку дифференциала можно включить, как правило, посредством кулачковой муфты, который, обеспечивает жёсткое соединение корпуса дифференциала и одной из его полуосей.

Замыкать или размыкать кулачковые муфты можно с помощью разных типов приводов. Таких как механического, электрического, пневматического или гидравлического.

Жёсткая принудительная блокировка. Данный тип применяется в межколесных и/или межосевых дифференциалах полноприводных версий автомобилей, преимущественно в профессиональных вездеходах. Применяется для преодоления внедорожником труднопроходимых участков, а при их преодоления обязательно выключается.

В конструкции механического привода объединяются рычаг и тросы или система рычагов. Путём перемещения водителем рычага в определенное положение включается блокировка дифференциала. Это должно происходить при неподвижном автомобиле. Полностью остановить машину, если он в движении, и только после этого включить или выключить. Правда, вот уже десять лет есть модели джипов, на которых можно включить/выключить прямо на ходу, на скоростях до 60-90 км/ч. В будущем, вероятно, появятся и более продвинутые эластичные системы подключения.

Гидравлический привод блокировки дифференциала состоит из главного и рабочего цилиндров. В пневматическом приводе исполнительным элементом является пневмоцилиндр, или пневмокамера. Чтобы замыкать муфты в электрическом приводе — применяется электромотор. Включение блокировки дифференциала, инициации привода производится нажатием соответствующей кнопки в салоне, который находится на панели приборов.

О самоблокирующемся дифференциале

Самоблокирующийся дифференциал имеет также и другое название – дифференциал повышенного трения, Limited Slip Differential, сокр. от LSD. По своей конструкции представляет собой компромисс между свободным дифференциалом и полной блокировкой дифференциала «в ноль», т.к. даёт реализовать при необходимости возможности и первого варианта и другого.

В автомобильном мире существует две категории самоблокирующихся дифференциалов — первая, блокирующиеся в зависимости от разности угловых скоростей колёс, и вторая — блокирующиеся от разности тяг, крутящих моментов.

К первому типу относятся дисковый дифференциал, дифференциал с вискомуфтой, или вязкостной муфтой, а также так называемая электронная блокировка дифференциала. Блокировка происходит в зависимости от разности крутящих моментов в червячном дифференциале.

Простейший дисковый дифференциал является симметричным дифференциалом, в котором находятся дополнительные один или два пакета фрикционных дисков. Одной частью фрикционные диски жёстко связаны с корпусом дифференциала, а с другой – с полуосью.

Принцип работы дифференциала повышенного трения дискового типа основывается на силе трения, которая возникает из-за разности скоростей вращения полуосей.

При движении в прямолинейном направлении, когда корпус дифференциала и полуоси вращаются с одинаковой скоростью, то фрикционный пакет свободно вращается как единое целое. При прохождении поворотов увеличивается частота вращения одной их полуосей, и соответствующая ей часть дисков в пакете фрикционов начинает быстрее вращаться. Тогда между дисками создаётся сила трения, которая препятствует увеличению частоты вращения. На свободном колесе крутящий момент увеличивается, и этим включается частичная блокировка или полная.

В дифференциале степень сжатия фрикционных дисков бывает фиксированной – при таком методе блокировка реализуется с помощью пружин постоянной жесткости, или переменной – а при таком способе осуществляется с помощью гидравлического привода, в том числе с электронным управлением.

Перейдём к любимой теме производителей настоящих спорткаров, спортивных версий стандартных моделей, и наконец, стритрейсеров, а именно к дисковому дифференциалу — к LSD. Его применяют в качестве межколесного дифференциала спортивных автомобилей (как говорилось выше, сюда входят как настоящие спорткары, так и «подогретые» версии стандартных моделей, например Хонда Интегра, Цивик, Рено Клио и др.), а также в роли межосевого (очень редко межколёсного) дифференциала в автомобилях повышенной проходимости «паркетного» типа и внедорожники со средними возможностями.

Червячный самоблокирующийся дифференциал — что это такое?

Этот тип блокировки гарантирует автоматическую блокировку исходя из разности, так сказать крутящих моментов, которые на корпусе и полуоси, то есть на приводном вале. Когда начинает проскальзывать колесо, что сопровождается падением крутящего момента, то блокируется червячный дифференциал и перераспределяет тягу мотора на свободное колесо, считай на колесо с лучшим сцеплением. А сама величина коэффициента блокировки при этом частичная, и эта величина всегда прямо зависит от степени уменьшения, падения крутящего момента.

Ярчайшим примером среди конструкций червячных дифференциалов считаются дифференциал Torsen, от сокращенного понятия Torque Sensing, что значит чувствительный к крутящему моменту, и самоблок Quaife — Куайф. Конструкция данных дифференциалов включает планетарный редуктор, который состоит из ведомых или полуосевых шестерен червячного типа, и ведущих, то есть сателлитов. Сателлиты устанавливаются как параллельно полуосям, как во всех Куайф, и модели Торсен Т-2, так и по отношению к полуосям перпендикулярно – как в торсеновской модели Т-1. Торсен является основой трансмиссий легендарных Кваттро от Ауди, начиная от модели А4 и его горячих производных, заканчивая люкс-внедорожником Ку7. Не оснащаются разве Торсенами разве что полноприводники-модели А1 и А3, соплатформенники бюджетных Фольксвагенов, Сеатов и Шкод.

Отличительной чертой червячной шестерни является то, что она приводит во вращение другие шестерни, а сама при этом вращаться от других шестерен не может. В этот момент, говоря простым языком, расклинивается червячная шестерня. Данное свойство и является основой работы частичной блокировки червячных дифференциалов.

Червячные «самоблоки» нашли широкое применение как в качестве межколесных дифференциалов, так и межосевых.

• < Назад
• Вперёд >

его типы и принцип работы

Дифференциал в устройстве современного автомобиля является технически-сложным устройством, в принципе работы которого заложен процесс распределения или изменения крутящего момента среди полуосей приводных колес. Это необходимо для обеспечения работы колес под разной угловой скоростью. На первый взгляд, данное определение звучит достаточно сложно и местами непонятно. Но опытные водители прекрасно понимают, о чём идёт речь. Хороший автомеханик может с легкостью показать на практике и объяснить, зачем нужно устройство блокировки дифференциала в автомобиле.

Зачем нужно устройство блокировки дифференциала?

Простыми словами — данное устройство необходимо в машине для корректировки соотношения угловых скоростей в процессе движения транспортного средство с учетом различных ситуаций, которые происходят на дороге.

Установка устройства — это всегда хорошее преимущество для машины. Но не стоит устанавливать его «в слепую», руководствуясь исключительно рекомендацией механика в сервисном центре. Ведь лучше изначально разобраться в функциях и работе устройства блокировки, а уже после дополнять им своё транспортное средство, подробнее тут https://vaznetaz.ru/blokirovka-differenciala.

Назначение и устройство дифференциала

Если автомобиль едет прямо, то колеса движутся исключительно ровно, что вполне логично и понятно. Но когда автомобиль начинает поворачивать, то изменяется радиус пути. Ведь внешнему колесу нужно пройти больше расстояния, чем внутреннему. Данная разница нуждается в корректировке при помощи соответствующего блокировки дифференциала.

Дифференциал является элементом трансмиссии. Его основой является планетарный редуктор. Центральные полуосевые шестерни и промежуточные шестерни считаются его основными рабочими элементами. Все элементы устройства скрыты под корпусом агрегата. При помощи коробки передач поступает крутящий момент от двигателя к колесам.

Интересно знать: Что такое дроссельная заслонка, читайте тут https://vaznetaz.ru/drosselnaya-zaslonka.

Куда устанавливать устройство?

Тип привода транспортного средства оказывает влияние на место установки устройства блокировки дифференциала. Очевидно, что на машину с передним приводом и на автомобиль с задним приводом процесс и место установки устройства не будут идентичными.

Место установки должно быть следующим:

1. Для машин с полным приводом в в раздатку, в передний и задний мост;
2. Для машин с передним приводом в коробку переключения передач;
3. Для автомобилей с задним приводом в задний мост.

Как работает блокировка дифференциала?

Существует несколько видов блокировки:

• полная;
• частичная.

Также блокировка может быть как ручного типа, так и автоматического. Во втором случае блокировка срабатывает самостоятельно.

Ручной тип блокировки делится на 4 вида:

• механический;
• гидравлический;
• электрический;
• пневматический.

Как правило, автомобили с полным приводом имеют уже установленное устройство блокировки дифференциала. Но это бывает далеко не всегда. Поэтому следует обратить на это особое внимание при выборе комплектации транспортного средства.

Некоторые водители всё таки предпочитают ручной тип устройства блокировки. А вот другая категория владельцев авто отдаёт своё предпочтение автоматическому устройству, отталкиваясь от его очевидных преимуществ:

• полная автоматизация всего процесса;
• повышение проходимости;
• устранение пробуксовки одного колеса;
• улучшенная динамика при разгоне;
• повышает управляемость автомобиля.

Но у автоматического типа бывают и минусы, которые проявляются во включении устройства блокировки в ситуациях, когда в этом нет необходимости.

Больше интересного на портале https://vaznetaz.ru/.

Блокировки межколёсных дифференциалов машины — основные виды (как работают)

Многие автолюбители слышали о пользе блокировок машины. Расскажем про основные виды блокировок межколёсных дифференциалов автомобиля и как работают.

Принудительная блокировка

ARB Air Locker относится к принудительно включаемым блокировкам и в нормальном состоянии представляет обычный классический дифференциал. При включении (блокировании) такого дифференциала полуоси блокируемого моста замыкаются между собой жестко — поэтому блокировки такого типа обычно называются жесткими, или 100%-ми блокировками. Система ARB имеет главное достоинство: обладая мягкостью работы обычного дифференциала на твердых поверхностях, тем не менее достигается полная блокировка в нужный момент.

Недостатками ARB являются высокая стоимость, сложность монтажа и умение ей пользоваться. Если забыть выключить блокировку на дороге с твердым покрытием, можно поломать трансмиссию или потерять управление. Кроме того, жесткие блокировки предъявляют к автомобилю высокие требования — при установке на лифтованные машины колес увеличенного размера могут рваться полуоси, карданные шарниры и другие детали трансмиссии.

ARB не самая простая по конструкции система. Она включает очень много компонентов, что снижает надежность. Например, компрессор может сгореть, а при выходе из строя генератора аккумулятор долго не протянет, а следовательно, не будет функционировать мотор компрессора, вполне возможен обрыв электропровода.

Без дифференциальный мост

Строго говоря, блокировка такого типа — устанавливаемый вместо коробки дифференциала барабан, на который монтируется ведомая шестерня главной передачи и вставляются полуоси, то есть правая и левая полуоси постоянно сцеплены между собой. Дифференциал, таким образом, отсутствует. Такая система не имеет права на жизнь в переднем мосту — управлять автомобилем невозможно, но на задних ведущих мостах, например, такой механизм применяется чаще, чем обычный межколесный дифференциал. Недостатки — быстрый износ резины на дорогах с твердым покрытием, высокие нагрузки на трансмиссию, плохая управляемость. Достоинства — простота и надежность.

Автоматическая блокировка Detroit Locker

Самый известный тип автоматической блокировки. Он устанавливается вместо заводского корпуса дифференциала, что увеличивает прочность узла в целом. Для включения Detroit Locker не требуется ни проводов, ни пневмомагистралей, не нужно нажимать кнопки или включать рычаги — все происходит само собой. Минимальное количество внутренних деталей обуславливает высокую надежность узла. Все модификации Detroit Locker представляют кулачковую блокировку, напоминающую конструкцию, устанавливаемую на «ГАЗе-66». Отличается простотой, надежностью в применении и посредственными характеристиками на твердых покрытиях, что сказывается на управляемости, особенно при применении на переднем мосту, что ускоряет износ резины. Определенный дискомфорт вызывают щелчки и металлические удары, слышимые при работе данной блокировки.

Блокировка Gov Lock

В нормальном состоянии представляет классический разомкнутый дифференциал. Как только скорость вращения одного колеса оси относительно другого достигает определенной величины — примерно 2 оборота в секунду, — центробежный замыкатель защелкивает кулачковую муфту, которая зажимает пакет фрикционов, причем тем сильнее, чем быстрее крутится буксующее колесо. Таким образом, Gov-Lock обладает прогрессивной характеристикой блокирования — от нуля до стопроцентной. В этом устройстве имеется приспособление, автоматически отключающее блокировку при достижении машиной скорости 40 км/ч. На управляемость она практически не оказывает негативного влияния.

Есть недостатки: большое количество мелких деталей вызывает высокую вероятность поломок, что и происходит на практике — ломается шестеренка замыкателя и блокировка перестает работать. Кроме этого, Gov Lock не всегда эффективно работает.

Если машина застряла в мягком грунте, то данная блокировка может усугубить ситуацию. Ведь для ее включения нужно сильно раскрутить буксующие колеса, что приведет к моментальному закапыванию джипа, а включившийся в конце локер только усугубит ситуацию, окончательно посадив внедорожник.

Дифференциал повышенного трения (LSD)

Наиболее встречающийся тип дифференциала повышенного трения — «дисковый». Такая блокировка применяется на большинстве внедорожников. Она обладает мягкостью срабатывания и практически не наносит вреда трансмиссии.

Следует помнить, что LSD имеют небольшой коэффициент блокирования (около 30%), а вследствие этого недостаточно эффективны в тяжелых условиях. Такие блокировки не срабатывают при вывешивании одного из колес, когда помощь локера и требуется. Существуют пакеты фрикционных дисков, обеспечивающие больший коэффициент блокирования, но он все равно не обеспечивают 100% блокировку. Кроме того, с его увеличением возрастают и нагрузки на трансмиссию при езде по твердому покрытию.

Минусом является ограниченный ресурс. Фрикционные диски имеют тенденцию стираться, причем, чем чаще буксуют колеса, тем сильнее изнашиваются диски. Если такой дифференциал установлен в заднем мосту автомобиля, не предназначенного для постоянного движения с полным приводом (только Part time), то зимой в условиях города ему приходится работать много, так как задняя ось будет достаточно часто пробуксовывать.

В целом, ресурс данной блокировки составляет от 50 до 150 000 км. Он не отказывает сразу, а «умирает» постепенно, снижая коэффициент блокировки. Нужно помнить, что дифференциалы повышенного трения требуют использования специальных присадок к маслу, которое в него заливается.

Как правильно использовать блокировку дифференциала — 4SITE 4×4 Tires

---

Блокировка дифференциала (блокировка дифференциала) может придать вашему автомобилю необходимый импульс, когда он попадает в сложную ситуацию на бездорожье. Знание того, как и когда использовать блокировку дифференциала, позволит вам с легкостью преодолевать труднопроходимую местность, помогая получить больше от вашего внедорожника.

Прочтите, чтобы узнать, что такое блокировка дифференциала, почему это важно и как использовать блокировку дифференциала во время вождения.

Что такое Diff Lock?

Четыре колеса вашего 4X4 должны иметь возможность двигаться с разной скоростью, чтобы ваш автомобиль мог эффективно поворачивать повороты.Таким образом, все ведущие мосты — передняя и задняя в полноприводном автомобиле — имеют дифференциал. Этот дифференциал направляет мощность на колесо, которое легче всего вращать, обеспечивая разную мощность для каждого колеса в соответствии с его потребностями.

Автомобили имеют только один дифференциал, но автомобили 4X4 могут иметь до трех дифференциалов — переднего, центрального и заднего.

Блокировка дифференциала удерживает этот дифференциал на месте, заставляя все колеса оси двигаться с одинаковой скоростью. Это обеспечивает равную мощность на всех колесах, что необходимо при движении по труднопроходимой местности.

Почему ваша блокировка дифференциала так важна?

Блокировка дифференциала заставляет все колеса вращаться с одинаковой скоростью независимо от тяги. Это полезно, если вы столкнулись с труднопроходимой местностью, и одно или несколько колес отрываются от земли, поскольку полная мощность остается на других колесах, гарантируя, что вы все еще движетесь в направлении движения.

Например, вы едете по каменистой местности, и одно из ваших колес отрывается от земли. Это может быть колесо, которое обладает наибольшей движущей силой, в результате чего три других колеса изо всех сил пытаются набрать достаточно тяги, чтобы толкнуть автомобиль вперед.Блокировка дифференциала обеспечивает передачу максимальной мощности на все колеса, обеспечивая столь необходимый импульс вашему движению вперед.

Таким образом, блокировка дифференциала обеспечивает противобуксовочную систему и является ключевым компонентом предотвращения пробуксовки колес, что может спасти жизнь в сложных условиях вождения, таких как снег или лед.

Как использовать блокировку дифференциала при вождении

Во-первых, блокировку дифференциала не следует включать при движении по дороге, если только погодные условия, такие как снег или лед, не требуют дополнительной тяги.Используйте блокировку дифференциала, когда вы хотите съехать по бездорожью, для езды по труднопроходимой местности, такой как грязь, гравий, грязь или снег. Вам нужно будет включить блокировку дифференциала только тогда, когда вам понадобится дополнительное сцепление, поэтому вы можете использовать его только в течение нескольких минут в каждом приключении по бездорожью.

Есть два типа блокировки дифференциалов — автоматическая и ручная.

Автоматические блокировки дифференциалов срабатывают автоматически при потере сцепления. Блокировка дифференциала отключается после восстановления сцепления с дорогой.Некоторые дифференциалы с автоматической блокировкой отключаются только тогда, когда одно колесо начинает вращаться быстрее, чем другие.

Ручная блокировка дифференциала позволяет водителю управлять автомобилем, позволяя ему решать, когда и требуется ли дополнительное тяговое усилие. Существуют различные типы ручных блокировок дифференциала, большинство из которых включаются переключателем на приборной панели или рычагом переключения передач. Они работают либо со сжатым воздухом, либо с электромагнитом, либо с тросом.

Когда ваш дифференциал заблокирован, ваш автомобиль будет двигаться по прямой, что затрудняет повороты.Прислушивайтесь к своему автомобилю и не подвергайте его чрезмерной нагрузке, иначе вы можете серьезно повредить оси.

Энтузиасты бездорожья расходятся во мнениях относительно того, какая из трех потенциальных блокировок дифференциала (передняя, ​​задняя или центральная) работает лучше всего, и хотя задний блокируемый дифференциал, кажется, предпочтительнее, вы найдете свою собственную систему, когда будете выходить на гусеницы. .

После того, как вы освоите блокировку дифференциала, движение по бездорожью станет намного более захватывающим, так как вы сможете преодолевать более сложные трассы и труднопроходимую местность.

Шины 4×4 Оставайтесь в безопасности при выезде на бездорожье. Мы рекомендуем всегда иметь при себе запасное колесо и шину, чтобы быть наготове в случае разрыва или прокола. Узнайте больше о нашем ассортименте шин и дисков для 4×4 и узнайте, как легко заказать через Интернет с 4SITE 4X4 Tyres.

---

Вернуться в блог

Что такое блокирующий дифференциал?

Блокировка дифференциалов кардинально меняет правила игры на бездорожье. Они увеличивают тягу, заставляя обе шины на оси поворачиваться.Но что такое блокируемый дифференциал? Автомобилисты обычно понимают необходимость дифференциала оси. Если вы этого не сделаете, не волнуйтесь, просто знайте, что это механическая часть вашего автомобиля или ось 4×4, которая позволяет внутренним шинам вашей передней или задней оси поворачиваться медленнее, чем внешние шины на повороте. Это замечательно, если вы хотите максимально эффективно выполнить поворот на повороте с хорошим сцеплением с дорогой, как в большинстве поворотов на сухой асфальтированной дороге. Без дифференциала автомобиль или ось (оси) будут пытаться заставить машину ехать прямо, потому что обе шины (на ось) будут вращаться с одинаковой скоростью…или можно сказать, что они заперты вместе.

Падение дифференциала легкового или грузового автомобиля начинается, когда вы попадаете в ситуацию, когда тяга не идеальна. Тогда, к сожалению, дифференциал может позволить шине с наименьшим сцеплением с дорогой вращаться. Это плохо для продвижения вперед. То же самое происходит, когда вы застреваете, и на каждую ось поворачивается только одна шина (в грязи или в воздухе), или когда вы на пол, и только одна из ваших шин вращается. Позиционирование или ограниченное проскальзывание иногда является решением этой проблемы, но лучше использовать рулевой механизм или заблокированный дифференциал.Ограниченное проскальзывание или положительное сцепление, скажем, будет способствовать повороту обеих шин на оси, но в конечном итоге они все еще могут допускать дифференциальное действие, когда тяга очень низкая на одной шине и очень высокая на другой. Рундук или заблокированная ось заставят обе колеса повернуться, что бы ни случилось, если только он не сломан. Конечно, заставить обе шины поворачиваться обычно сложнее для компонентов оси, напряжения и деформации увеличиваются из-за более крупных или проветриваемых шин, поэтому иногда фиксаторы или другие части оси могут сломаться.Тем не менее, дополнительное сцепление, которое шкафчики могут позволить себе на бездорожье, стоит риска поломки.

Шкафчики бывают разных видов. Наименее дорогим называется шкафчик Lincoln, представляющий собой открытый дифференциал, сваренный вместе. Название Lincoln происходит от слова «сварщик». Lincoln — компания, производящая сварщиков. Плюсы шкафчиков Lincoln в том, что они дешевы … при условии, что у вас есть сварщик и вы знаете, как им пользоваться. Минусы шкафчика Lincoln заключаются в том, что он постоянно заперт и может стать непрочным, если его не сварить должным образом.Кроме того, шкафчик Lincoln зависит от прочности открытой балки дифференциала оси, части, которая никогда не предназначалась для «блокировки» или приваривания. Кроме того, Lincoln Locker заставит шины стучать и скользить по поверхности с высоким сцеплением. Это тяжело для шин, осей и, опять же, заставляет автомобиль двигаться только по прямой.

Посмотреть все 6 фото В идеале вы должны вытащить несущий элемент из картера оси и тщательно его очистить, прежде чем «Линкольн блокирует» его.Некоторым людям очень повезло с Lincoln Lockers, но это очень постоянный, очень жесткий способ «заблокировать» ось.

Катушка — еще один довольно недорогой способ «заблокировать» ось и определенное повышение прочности по сравнению с шкафчиком Lincoln, но установка большинства катушек довольно сложна и может оказаться дорогостоящей. Это требует полной настройки вашего кольца и шестерни. Катушка — это цельная металлическая деталь, которая устраняет дифференциал в вашей оси. Плюсы в том, что это всегда заставляет обе шины на оси поворачиваться.Минусы — сложность установки, а также нагрузка на оси и шины. Также, как и в шкафчике Lincoln, катушка будет вызывать стрекотание шин и их скольжение по дорогам с высоким сцеплением, например, на беговой дорожке.

Посмотреть все 6 фотоСпальни очень прочные и не очень дорогие, но установка сложна, а дорожные манеры грубые. Шины будут стрекотать, и установка будет скользить в условиях плохого сцепления, например, при падении газа на грунтовой дороге. Запчасти для гоночных автомобилей! Возможно, вам придется объяснить полицейскому, почему ваши шины визжат на парковке.

Следующий шаг от катушки и шкафчика Lincoln Locker — это то, что в отрасли известно как «шкафчик для ланчбоксов». Название происходит от относительно небольшой упаковки этих шкафчиков — коробки размером с ланч-бокс. Есть несколько компаний, которые производят шкафчики для ланчбоксов, наиболее распространенными из которых являются Powertrax Lock Right, Aussie Locker и Spartan Locker. Все это автоматические или механические шкафчики, которые позволяют немного дифференцировать скорость вращения колес в повороте. Они считаются автоматическими, потому что они блокируются и разблокируются самостоятельно в зависимости от нагрузки на ось.Плюсы шкафчиков для ланчбоксов — это их стоимость и их способность блокировать и разблокировать. Минусы заключаются в том, что они настолько сильны, насколько прочны кронштейн дифференциала, в который они устанавливаются, обычно открытый корпус дифференциала, который никогда не был рассчитан на нагрузки, которые может вызвать рундук. Тем не менее, из-за их цены и функциональности они являются отличным выбором для тех, кто не уверен, нужен им шкафчик или нет. Они действительно вызывают некоторые странности при вождении, некоторые щелчки или удары, а также некоторые колебания транспортного средства, если вы едете с берега на движение или едете в сторону наката за поворотом.Их можно относительно легко установить или снять с оси.

Посмотреть все 6 фото Ящики для завтраков предлагают относительно недорогой и эффективный способ набрать обороты благодаря довольно простой установке. Отличное место для начала жизни со шкафчиками.

Последний тип шкафчиков — шкафчики с полной или полной переноской. Это самые дорогие, но, как правило, самые прочные, потому что с самого начала они спроектированы как блокируемые дифференциалы. Они бывают автоматическими (они включаются и отключаются автоматически) или выбираемыми (они включаются или выключаются щелчком переключателя с использованием сжатого воздуха, кабеля или электромагнита).Плюсы — сила и функциональность, блокировка или разблокировка. Минусы в том, что их сложно установить (так же, как катушку, требующую полной настройки на вашем кольце и шестерне) и, как правило, самые дорогие типы шкафчиков. Тем не менее, они могут быть самыми желанными по надежности и прочности.

Посмотреть все 6 фотоВы можете увидеть, насколько прочен весь корпус. Внутренности полноразмерного автоматического шкафчика очень похожи на шкафчик для ланчбокса, но имеют более прочный корпус.Большие окна в шкафчике для ланчбокса позволяют устанавливать и снимать открытые боковые шестерни дифференциала, что, по сути, делает шкафчики для ланчбоксов более слабыми, чем полные шкафчики.

Ограниченное проскальзывание или позиционный дифференциал предлагают некоторые из преимуществ шкафчика в некоторых ситуациях, но, к сожалению, они не шкафчики. При ограниченном проскальзывании используются сцепления, шестерни, вязкие жидкости и многое другое, чтобы попытаться заставить оба колеса на оси повернуться, но обычно, если одна шина не имеет сцепления, а другая имеет хорошее сцепление, шина без сцепления будет вращаться.Несмотря на название, Trac-Lok с ограниченным скольжением просто не обеспечивает таких характеристик на бездорожье, как шкафчики для замков, за некоторыми исключениями. Powr-Loks можно привести в действие, чтобы заблокировать его, как шкафчик. Кроме того, дифференциал Gov Lock или G-80 на самом деле не шкафчик. Он блокируется, но для его срабатывания используется центробежная сила. Это включает в себя вращение шин со скоростью, которая может вызвать внезапное зацепление и часто приводит к внутреннему повреждению, и они не будут заблокированы, пока вы не достигнете этой скорости. Кроме того, стопорные ступицы определенно не то же самое, что блокиратор дифференциала.Это совсем другое животное. Старый Jeep вашего дяди с блокировкой ступиц Warn может иметь, а может и не иметь блокираторы дифференциала, и ступицы не имеют к этому никакого отношения.

Посмотреть все 6 фотографий Дифференциалы с ограниченным проскальзыванием и положением дифференциала основаны на пружинах и фрикционных дисках, но сконструированы таким образом, чтобы допускать дифференциальное действие по мере их износа; они обычно действуют все больше и больше как открытый дифференциал. Тем не менее, дифференциал повышенного трения или позиционный дифференциал намного лучше, чем открытый дифференциал, но они все равно не работают, когда вам нужны рундуки, например, когда шина отрывается от земли.

В общем, шкафчики — надежное дополнение к любому внедорожнику. Единственная ситуация, когда автоматические шкафчики, шкафчики Lincoln и катушки могут вести себя неидеально, — это на обледенелой дороге. В этой ситуации открытый дифференциал может помочь поглотить часть ударной нагрузки, которая возникает, когда ваши шины переходят от высокого сцепления (отсутствие льда на асфальте) к низкому сцеплению (ледяной покров). В этом случае шкафчик может привести к потере контроля над транспортным средством. Тем не менее, многие люди ездили по снегу и льду со шкафчиками и не погибли.Просто нужно знать, что нагрузки могут быстро меняться.

Что такое блокирующий дифференциал?

Мы часто это видим. Блокируемый дифференциал — желанный вариант для внедорожников, таких как Toyota Tacoma и Jeep Wrangler. Но что именно это означает? Почему это помогает, когда вы едете по тропам? Это одна из тех механических концепций, которая поначалу может показаться сложной, но как только вы поймете, что она означает, на самом деле она довольно проста.

Jeep Wrangler EcoDiesel 2020 года | FCA

Итак, давайте посмотрим на механизм блокировки дифференциала, чтобы понять, что это такое.Затем мы сможем применить эти знания, чтобы выяснить, почему они могут помочь нам в условиях бездорожья. После этого мы также можем проверить, что такое дифференциал повышенного трения, и рассмотреть несколько примеров различных популярных автомобилей с этими опциями.

Такома спасает пустыню Блэк Рок | Jeffery Hannah-

Блокировка дифференциала

Когда дифференциал заблокирован, каждое колесо оси вращается с одинаковой скоростью. При открытом дифференциале одна шина может потерять сцепление с дорогой. Следовательно, противоположная шина будет работать с пониженным крутящим моментом.Это означает, что возможно, что транспортное средство окажется с одним колесом на скользкой поверхности, которое ускользнет, ​​в то время как другая шина на оси останется с большим крутящим моментом. Несмотря на то, что это шина с большим сцеплением, другая шина, которая проскальзывает, получает слишком много кинетической энергии и лишает шину крутящего момента, необходимого для движения транспортного средства, с большей тягой.

СВЯЗАННЫЙ: Почтовые грузовики USPS вспыхивают с угрожающей скоростью

Сегодня антипробуксовочная система компенсирует пробуксовку колеса путем активации тормозов.Это создает реакцию крутящего момента. Для сравнения мы видим, как блокируемый дифференциал полезен на скользкой или неровной местности. Снег, песок, грязь и т. Д. — это условия, в которых заблокированный дифференциал может существенно повлиять на возможности таких автомобилей, как Jeep Wrangler или Toyota Tacoma. При заблокированном дифференциале крутящий момент по-прежнему будет передаваться на то колесо, у которого больше тяги. Это потому, что когда дифференциал заблокирован, два колеса, которые находятся на одной оси, вращаются с одинаковой скоростью.

2021 Chevy Colorado l Chevy

Дифференциал повышенного трения

Дифференциал повышенного трения — это, по сути, сочетание этих двух концепций.Вы получаете преимущество открытого дифференциала на таких условиях, как сухое покрытие, но когда местность становится более скользкой или неровной, дифференциал блокируется, чтобы обеспечить достаточный крутящий момент на колесе с большим тяговым усилием. Либо пакет сцепления (как на видео ниже), либо вязкая жидкость, либо специально разработанная зубчатая передача позволяют блокировать дифференциал. Это зависит от механики конкретного автомобиля.

СВЯЗАННЫЙ: Что делает дифференциал повышенного трения желательным?

Какие автомобили имеют блокировку дифференциала?

Согласно «Автомобиль и водитель», обозначенные внедорожники, такие как Jeep Wrangler или внедорожники Mercedes-Benz G-Class, имеют возможность блокировки дифференциала.Кроме того, пикап Toyota Tacoma имеет блокировку дифференциала — согласно Toyota. Кроме того, многие другие пикапы имеют возможность блокировки дифференциала.

Ford F-150 | Ford

Автомобили с дифференциалом повышенного трения, согласно AutoBytel, включают линейку M автомобилей BMW, Cadillac ATS и Chevrolet Camaro. Есть несколько автомобилей, которые также имеют дифференциал повышенного трения в качестве опции. Перед арендой или покупкой стоит спросить о трансмиссии и механике транспортного средства, чтобы лучше понять, как они работают, когда вы на нем водите.

Что именно делает блокировка дифференциала?

ИЗОБРАЖЕНИЕ Von Violago

В мире полноприводных автомобилей блокирующие дифференциалы — блокировки дифференциалов или «локеры», как их называют на внедорожниках , как говорят — подобны волшебным инструментам.

Прежде чем идти дальше, позвольте сказать, что шкафчики используются только в очень экстремальных условиях. Их нельзя использовать на дорогах, и при неправильном использовании они могут привести к повреждению трансмиссии или даже к аварии.

Читать ниже ↓

Большинство транспортных средств обычно оснащены запирающимися шкафчиками на задней оси, но некоторые (в зависимости от конфигурации трансмиссии транспортного средства) могут иметь два или три, а в некоторых полноприводных автомобилях даже пять.

Все автомобили с полным приводом оснащены дифференциалом на переднем и заднем ведущем мостах. В случае задней оси, где большинство производителей устанавливают блокираторы, используется дифференциал, который заставляет левую и правую шины вращаться в заданном направлении, но не синхронно. Это связано с тем, что обе шины проходят разное расстояние во время поворотов, например, внешняя шина совершает больше оборотов, чем внутренняя.

Читать ниже ↓

Рекомендуемые видео

Если и левая, и правая шина поворачиваются с одинаковой скоростью при включенных фиксаторах, возникает эффект торможения при резком повороте, который может вызвать нерегулярное и нестабильное управление.Это то, что делает рундук при включении на твердом, сухом дорожном покрытии, отсюда и необходимость в дифференциале. В условиях бездорожья «заблокированный» дифференциал заставляет левое и правое колесо одновременно вращаться для максимального сцепления с дорогой.

Читать ниже ↓

Это возвращает нас к тому, почему вам вообще нужна блокировка дифференциала. Это потому, что без блокировки дифференциала на ведущей оси, когда левая или правая шина — или даже обе шины — справляются с условиями движения по бездорожью, она поднимает шину в воздух.Назначение дифференциала как для левой, так и для правой шины состоит в том, чтобы предотвратить пробуксовку шин на разных скоростях, позволяя совершать крутые повороты с небольшим сопротивлением.

В большинстве автомобилей вы не можете включить блокировку дифференциала, если автомобиль не находится в режиме 4WD low, или ее можно включить, когда автомобиль находится в режиме 4WD high.

Помните об этом, когда в следующий раз будете ездить на внедорожнике. Они могут спасти вас и ваш автомобиль.

Также читают

Читать далее

Оставить комментарий

Объяснение блокировки дифференциала

А блокировка дифференциала разработана для преодоления главного ограничения стандартный открытый дифференциал путем «блокировки» обоих колес на ось вместе, как если бы на общем валу, при этом позволяя им вращаются с разной скоростью, когда это необходимо (например, при ведении переговоров оборот).Это заставляет оба колеса вращаться в унисон, независимо от тяга (или ее отсутствие) доступна каждому колесу по отдельности. An открытый дифференциал прекратит передачу крутящего момента на одно колесо, если у противоположного колеса есть слабое сцепление или его нет. Это может произойти, если один колесо соприкасается с грязью, снегом или льдом, или если колесо каким-то образом удален от контакта с дорогой после столкновения с препятствие или участок с мягким грунтом.В такой ситуации открытая дифференциал продолжит вращать колесо с наименьшим количеством тяги, но будет передавать небольшую мощность или не передавать ее на колесо, у которого больше солидная тяга. По сути, он передает ровно столько же крутящего момента на оба колеса как колесо с наименьшим тяговым усилием. Этот может привести к тому, что автомобиль не сможет передать достаточный крутящий момент на привод колеса, чтобы автомобиль двигался вперед, после чего он будет застрявший.Блокирующийся дифференциал решает эту проблему благодаря способности передача 100% доступного крутящего момента колесу с максимальным сцеплением.

Типы блокировок дифференциалов

Есть два основных типа шкафчиков: автоматические и выбираемые.

Автоматические шкафчики

Автоматический шкафчики блокируются и разблокируются автоматически без прямого ввода с Водитель.Некоторые конструкции дифференциала с автоматической блокировкой гарантируют, что двигатель мощность всегда передается на оба колеса, независимо от тяги условиях, и «разблокируется» только тогда, когда для вращения требуется одно колесо быстрее других на поворотах. Они никогда не позволят колесо вращается медленнее, чем балка дифференциала или ось в целом. Самым распространенным примером этого типа может быть знаменитый «Детройтский» Locker », также известный как« Detroit No-Spin », хотя есть много другие.Другие автоматические шкафчики работают как «открытые» или незапертые. дифференциал до тех пор, пока не встретится пробуксовка колес, а затем они заблокируются. Этот style обычно использует какой-то тип внутреннего регулятора, чтобы почувствовать разница в скорости вращения колес, или они реагируют на крутящий момент от карданный вал. Примером этого может быть «Gov-Lok» от GM. Это тип чаще всего встречается на автомобилях завода, оборудованных замком дифференциал.

Модель в разрезе Детройт Локер.Настоящий ручной Детройтский шкафчик, демонстрирующий как работает Детройтский шкафчик.

Шкафчики на выбор

«Выбираемый» шкафчик позволяет водителю запирать и разблокировать дифференциал по желанию с места водителя. Это может быть осуществляется с помощью сжатого воздуха (пневматика), как ARB «Air Locker», электронные соленоиды (электромагнетики), такие как Eaton «ELocker» или некоторые Тип механизма с тросовым приводом, который используется на «Ox Locker».» Этот позволяет дифференциалу работать как «открытый» дифференциал для улучшенная управляемость, маневренность и уменьшенный износ шин, а также возможность полной блокировки для максимального сцепления, когда это желательно или необходимо. Это действительно лучшее из обоих миров, но шкафчики с возможностью выбора более сложны и, следовательно, дороже, чем их автоматические аналоги. Некоторые люди также считают, что это добавило сложность снижает их общую прочность и долговечность и требует повышенное обслуживание в долгосрочной перспективе.

Недостатки

Блокировка дифференциалов имеет некоторые недостатки. Потому что они не работают так же плавно, как и стандартные дифференциалы, часто они несут ответственность для повышенного износа шин. Некоторые дифференциалы с блокировкой известны тем, что делают щелчок или стук при запирании и отпирании автомобиля согласовывает повороты. Это раздражает многих водителей.Кроме того, некоторые блокировки дифференциалы могут повлиять на способность транспортного средства управлять в некоторых ситуации, особенно когда рундук находится в передней оси. Они также способны подвергать полуоси более высоким крутящим нагрузкам чем было бы возможно с открытым дифференциалом, потому что они позволяют 100% имеющегося крутящего момента, передаваемого на одиночный вал оси, а не на быть разделенным между двумя. В экстремальных условиях это может вызвать выход из строя полуоси.

За исключением дополнительных нагрузок на полуоси, эти недостатки в первую очередь применимы к автоматическим шкафчикам, и их можно в некоторой степени смягчить правильное обслуживание и настройка. Износ шин можно свести к минимуму, если шины должного размера и накачаны. Проблемы с рулевым управлением могут быть в основном устраняется выбором современных шкафчиков, которые лучше спроектированы чем более ранние версии, которые были известны трудностями в управлении.Поведение вождения, вес автомобиля и размер шин также могут влиять на поведение шкафчика.

Дифференциалы повышенного трения считаются компромиссом между стандартными дифференциал и блокировка дифференциала, потому что они работают больше плавно, и они действительно направляют некоторое количество крутящего момента на колесо с помощью тяги самые, но на 100% блокировку они не способны.

Приложения для блокировки Дифференциал

Полноприводные автомобили, которые ездят по бездорожью, часто используют блокировка дифференциалов для предотвращения заклинивания при движении по незакрепленной дороге, грязная или каменистая местность.Блокировка дифференциалов считается необходимой оборудование для серьезной езды по бездорожью.

Гоночные автомобили часто используют блокировку дифференциалов, чтобы сохранять сцепление с дорогой во время маневров на высокой скорости или при ускорении на экстремальные ставки.

Некоторые грузовые автомобили, такие как эвакуаторы, вилочные погрузчики, тракторы и тяжелая техника используют блокировку дифференциалов для поддержания сцепление с дорогой, особенно при движении по мягкой, грязной или неровной поверхности.Шкафчики распространены в сельскохозяйственном оборудовании и военных грузовиках.

Другие источники информации о блокировке дифференциала:

Дифференциальные различия — типы Дифференциалы

Детройтский шкафчик — Автоматические шкафчики

ARB Air Шкафчик — О шкафчиках ARB Air

Как ARB Air Locker работает

Ox Locker — О шкафчиках OX

Как работает OX Locker

Установка ARB Air Locker

ARB Электрические схемы компрессора шкафчика

Замок-правый шкафчик

Детройт Шкафчик EZ

Шкафчики для ланчбокса — что такое шкафчик для ланчбокса?

Что такое шкафчики Lincoln Locker и Fozzy Lockers?

Создание прототипа системы для управления блокировкой дифференциала грузовиков

В этом разделе описывается алгоритм, который был разработан для автоматической блокировки дифференциалов для грузовиков, специальных транспортных средств и тракторов.Целью этой разработки было создание системы, которая облегчила бы движение по труднопроходимой местности. Это поможет водителю завести автомобиль в труднодоступные места и не застрять. Поэтому необходимо было создать код алгоритма управления, схема которого представлена ​​на рис.

3.1. Главный цикл алгоритма управления

Входы датчиков для алгоритма управления обрабатываются кодом в основном цикле (в аппаратном обеспечении National Instruments — NI 3110) или в программируемой вентильной матрице — FPGA (NI 9159) для быстрой обработки.В основном цикле алгоритм управления определяет реакцию системы на текущую ситуацию. Этот цикл содержит подфункции с периодом 10 мс. Этот цикл представляет собой сводку основных функций алгоритма управления и определяет, будет ли активирован полный привод или соответствующие дифференциалы будут заблокированы. Входные данные алгоритма управления включают скорость вращения колес, угол поворота рулевого колеса, разницу скоростей вала заблокированной кулачковой муфты, скорость транспортного средства, обратную связь привода, сигналы педали, состояние торможения транспортного средства, давление в пневматической цепи, крутящий момент двигателя, переключатели и сигналы кнопок, а также настройку режима движения. .Входные данные алгоритма управления оцениваются по датчикам, сообщениям CAN от других ЭБУ, переключателям управления и кнопкам, а также информации сенсорного дисплея. Они показаны в.

Основная функция системы — оценка проскальзывания колес и валов. Следовательно, для оценки скольжения используется следующее уравнение:

slipi = max (omgj, omgk) −min (omgj, omgk) max (omgj, omgk) −slipCi,

(1)

где omg — это скорость соответствующих колес или валов, i — это индекс соответствующего скольжения или корректирующего скольжения, j и k — это индексы колеса или вала, а slipC — это поправка. соскальзывать.Если функция max равна 0, она обрабатывается для предотвращения деления на ноль. Результирующее скольжение сравнивается с параметром управления скольжением. Если значение скольжения выше, чем параметр управления, алгоритм управления реагирует на эту ситуацию. Для оценки пробуксовки необходимо следить за значениями скорости вращения колес. Значения скорости вращения колес отслеживаются с использованием двух подходов: из сообщения CAN (номер группы параметров: 0xFEBF) считывается информация о скорости колеса (км / ч). Эти сообщения отправляются системой ABS, но только для четырех колес.Это означает, что значения из сообщения CAN должны быть преобразованы в скорость вращения колеса omg (об / мин). Таким образом, определяется длина окружности колеса, которая пересчитывается в радиус колеса для последующей обработки скорости вращения колеса. Зависимость радиуса колеса от нагрузки или его износа заложена в алгоритм управления, поэтому параметр контроля пробуксовки должен задаваться с достаточным запасом. Это означает, что если оценивается пробуксовка из-за разного радиуса колес, блокировки дифференциалов или активации полного привода не происходит.Остальные колеса оснащены другими датчиками скорости. Их сигнал отслеживается и оценивается в коде FPGA. Оба подхода получают скорость: omgFLI — скорость левого колеса первой передней оси транспортного средства; omgFRI — частота вращения правого колеса первой передней оси автомобиля; omgFLII — частота вращения левого колеса второй передней оси автомобиля; omgFRII — частота вращения правого колеса второй передней оси автомобиля; omgRLI — частота вращения левого колеса первой задней оси автомобиля; omgRRI — частота вращения правого колеса первой задней оси автомобиля; омгРЛИИ — частота вращения левого колеса второй задней оси автомобиля; и omgRRII — скорость правого колеса второй задней оси транспортного средства.Скорость приводных валов также рассчитывается на основе этих скоростей колес. Ниже приводится использование уравнения (1) для расчета пробуксовки, результаты которого следующие: sFLRI — пробуксовка между правым и левым колесами первой передней оси транспортного средства; sFLRII — пробуксовка между правым и левым колесами второй передней оси автомобиля; sRLRI — пробуксовка между правым и левым колесами первой задней оси автомобиля; sRLRII — пробуксовка между правым и левым колесами второй задней оси автомобиля; sAIR — пробуксовка между выходными валами заднего межколесного дифференциала; sAFRI — пробуксовка между входным валом первой передней оси и выходным валом раздаточной коробки; и sAFRII — проскальзывание между входным валом второй передней оси и выходным валом раздаточной коробки.

Значение угла поворота используется для оценки корректирующего скольжения и применяется в уравнении (1). Принцип заключается в оценке относительного скольжения, вызванного поворотом транспортного средства. Для этого используется геометрия рулевого управления Аккермана. Значение угла поворота также используется для ограничения блокировки межосевого дифференциала, когда межосевые дифференциалы разблокируются при превышении предельного угла поворота.

Разница скоростей вала заблокированной кулачковой муфты оценивается по разнице соответствующих скоростей вала.К ним относятся: doFLRI — разность скоростей выходных валов межколесного дифференциала первой передней оси автомобиля; doFLRII — разность скоростей выходных валов межколесного дифференциала второй передней оси автомобиля; доРЛРИ — разность скоростей выходных валов межколесного дифференциала первой задней оси автомобиля; доРЛРИИ — разность скоростей выходных валов межколесного дифференциала второй задней оси автомобиля; doAIR — разность скоростей выходных валов заднего межколесного дифференциала; doAFRI — разность скоростей между входным валом первой передней оси и выходным валом раздаточной коробки; и doAFRII — проскальзывание между входным валом второй передней оси и выходным валом раздаточной коробки.

Скорость автомобиля vc рассчитывается на основе минимальной скорости всех колес, когда автомобиль не тормозит. При торможении автомобиля скорость рассчитывается исходя из максимальной скорости всех колес.

Кроме того, контролируется значение переключателя обратной связи. Этот датчик размещен во всех пневматических цилиндрах, которые являются частями приводов. Датчик сигнализирует о фактическом включении полного привода или о блокировке соответствующих дифференциалов. К ним относятся: FeedbackFAI — входное значение алгоритма, отправляемое исполнительным механизмом для получения обратной связи при активации первого привода переднего моста; FeedbackFAII — входное значение алгоритма, отправляемое исполнительным механизмом для получения обратной связи об активации второго привода переднего моста; FeedbackIR — входное значение алгоритма, отправляемое исполнительным механизмом для получения обратной связи о блокировке / разблокировке заднего междифференциала; FeedbackRI — входное значение алгоритма, отправляемое исполнительным механизмом для получения обратной связи о блокировке / разблокировке межосевого дифференциала первой задней оси транспортного средства; FeedbackRII — входное значение алгоритма, отправляемое исполнительным механизмом для получения обратной связи о блокировке / разблокировке межосевого дифференциала второй задней оси транспортного средства; FeedbackFI — входное значение алгоритма, отправляемое исполнительным механизмом для получения обратной связи о блокировке / разблокировке межосевого дифференциала первой передней оси транспортного средства; и FeedbackFII — входное значение алгоритма, отправляемое исполнительным механизмом для получения обратной связи о блокировке / разблокировке межосевого дифференциала второй передней оси транспортного средства.

Сигналы педали считываются с датчиков или из сообщений CAN. К ним относятся: sigB — сигнал педали тормоза; sigT — сигнал педали акселератора; и sigC — сигнал педали сцепления. Переменная sigB также включает сигналы торможения от двигателя, стояночного тормоза и ретардера. Если значение sigB равно 1, алгоритм не позволяет активировать какой-либо исполнительный механизм для поддержания устойчивости транспортного средства.

Значение давления sigP контролируется для оценки давления воздуха в контуре системы.Это предотвращает повреждение мехатронной системы, если давление выходит за пределы допустимого диапазона.

От ЭБУ двигателя передается сообщение CAN с текущим значением крутящего момента двигателя. Следовательно, это значение обрабатывается и также используется в качестве входного значения алгоритма управления. Если значение крутящего момента двигателя велико, алгоритм управления не позволяет заблокировать соответствующую кулачковую муфту в исполнительных механизмах.

Драйвер использует три переключателя и одну кнопку для установки алгоритма управления. Первый переключатель используется для установки автоматического и ручного режимов управления алгоритмом.Два других переключателя и кнопка используются для включения полного привода и блокировки задних междифференциалов, дифференциалов задней оси и дифференциалов передней оси в ручном режиме управления.

Другой вариант, который есть у водителя, — это настроить на сенсорном дисплее три режима управления для дороги, поля и местности / снега. Режим 1 предназначен для дороги, режим 2 — для полевых дорог, а режим 3 — для местности / снега. Функции для установки параметров управления в соответствии с выбранными пользовательскими системными режимами в алгоритме следующие.

Перед запуском функции автоматического или ручного режима управления необходимо проверить наличие системных ошибок с помощью функции ошибок, которая будет более подробно описана в следующем разделе. Алгоритм оценивает реакцию на текущее поведение автомобиля. В рамках разработки были протестированы два подхода к алгоритму управления. Один был частично независимым и описан в [14], а другой был зависимым блокировкой дифференциала и описан здесь. Этот процесс показан на.В этом случае полный привод и блокировка междифференциалов активируются на первой фазе (уровень 2/1). На следующем этапе все задние осевые дифференциалы блокируются (уровень 5/2), а все передние осевые дифференциалы блокируются в последней третьей фазе (уровень 8/3). Когда цикл алгоритма управления запускается, сначала решается, есть ли неисправность в системе. При возникновении неисправности в системе, в зависимости от ее приоритета, алгоритм управления устанавливается на один из трех вариантов. Первое состояние — алгоритм управления работает как в ручном, так и в автоматическом режиме.Второе состояние возникает, когда неисправность более серьезная и от нее в значительной степени зависит режим автоматического управления. В этом случае система переходит в режим ручного управления независимо от режима управления, установленного пользователем. Если ошибки считаются очень опасными, система отключается. Если в системе нет серьезных сбоев, она контролируется установленным значением переключателя автоматического или ручного управления, установленным пользователем.

В случае ручного режима управления блокировка дифференциала происходит в соответствии с левой частью схемы, показанной на.Схема разделена на 4 уровня. Если водитель хочет включить полный привод или заблокировать дифференциал, процедура выглядит следующим образом. На первом этапе водитель нажимает первый переключатель на приборной панели, и алгоритм изменяет значение LockFAI-II и LockIR на 1 (уровень 1), если другие проверенные переменные крутящего момента двигателя и разницы скоростей между валы ниже предела. На втором этапе водитель нажимает второй переключатель, и алгоритм изменяет значение LockRI-II на 1 (уровень 2), если проверенные переменные крутящего момента двигателя, разницы скоростей между валами и значения обратной связи ниже предел или иметь значение 1.На третьем этапе водитель нажимает кнопку, и алгоритм изменяет значение LockFI-II на 1 (уровень 3), если выполняются условия, как на предыдущем этапе. Эти разницы скоростей и ограничения крутящего момента применяются из соображений безопасности, чтобы неопытный водитель не заблокировал дифференциал в опасной ситуации, которая может привести к разрушению трансмиссии. Значение обратной связи представляет собой фактическое состояние активации полного привода или индивидуальной блокировки дифференциала.Если пользователь хочет активировать полный привод или блокировку дифференциала, значение обратной связи необходимо сначала изменить на 1. Если водителю не нужно включать полный привод или блокировать дифференциал, водитель нажимает кнопку и переключается на уровень 0. Как правило, пользователь должен установить автоматический режим управления по умолчанию. Пользователь должен использовать ручной режим управления только в том случае, если это неизбежно или если система указывает на неисправность.

Обычно, если стрелки на диаграмме () отмечены красным, пользователь перемещается вверх по диаграмме.Если стрелки отмечены синим цветом, пользователь перемещается по диаграмме вниз. Это отключает полный привод и разблокирует все дифференциалы. Черные стрелки означают движение вверх / вниз на диаграмме. Зеленые ячейки всегда показывают, что должно быть заблокировано или активировано в отдельной позиции диаграммы алгоритма управления.

Автоматический режим управления работает согласно правой части схемы в. Оценка состояния основана на значениях разницы скоростей, крутящем моменте двигателя, обратной связи полного привода и блокировке дифференциала, значениях педали тормоза, значениях педали сцепления, значениях педали акселератора, системных ошибках, настройке режима (дорога, поле, местность / снег), скорости колеса и вала, давление в пневматической цепи, проскальзывание между колесами или валами, угол поворота передних колес, время и время испытания.Конечно, переменные всегда имеют какие-то пределы или значения для контроля и принятия решения. Эти значения не публикуются, потому что они конфиденциальны.

Схема режима автоматического управления разделена на 9 уровней, соответствующих активации Lock FA — полного привода, блокировки соответствующих дифференциалов Lock R — Lock F или интервалов ожидания —Проведите вверх / вниз.

Общее движение по диаграмме зависит от настройки режимов управления (дорога, поле, местность / снег).Если установлен дорожный режим, положение диаграммы алгоритма управления перемещается до максимального уровня 2. Если установлен полевой режим, положение диаграммы алгоритма управления перемещается до максимального уровня 5. Режим ландшафта / снега устанавливает алгоритм управления для перемещения по всей диаграмме.

На первом этапе отключается полный привод и разблокируются отдельные дифференциалы (уровень 0).

Если колеса автомобиля начинают пробуксовывать при неблагоприятных условиях сцепления и оцененное пробуксовка превышает заданный предел, оно перемещается на уровень 1 на диаграмме алгоритма управления.На этом этапе должны быть соблюдены дополнительные ограничения и условия: педаль акселератора должна быть нажата, разница скоростей должна быть меньше указанного предела, транспортное средство не должно тормозить, скорость транспортного средства должна быть ниже указанных пределов, пневматическое давление должен быть в пределах указанного диапазона, а крутящий момент должен быть ниже указанного предела. Это не должно быть торможением, это означает, что торможение моторным тормозом, замедлителем или стояночным тормозом также включается в параметр торможения sigB .Значение педали акселератора sigT должно быть 1 для перехода на более высокий уровень в диаграмме алгоритма. Это означает, что если водитель нажимает педаль акселератора, входное значение sigT для алгоритма управления равно 1. Тогда алгоритм знает, что потенциальное пробуксовка колес оправдано. Если пробуксовка оценена и педаль акселератора установлена ​​на 0, алгоритм не может перейти на следующий уровень. Значение скорости автомобиля vc определяет, может ли система по-прежнему быть активной, чтобы избежать блокировки исполнительных механизмов на высоких скоростях автомобиля.Значение крутящего момента двигателя Te используется для защиты трансмиссии от ударов крутящего момента. Если все выполнено, алгоритм управления переходит к Slip up FA (уровень 1). Если какое-либо условие не выполняется, позиция на диаграмме перемещается вниз на уровень 0.

На уровне 1 отслеживаются предыдущие условия и ограничения, а также продолжительность их действия. Если это время превышает указанный предел, новое условие выполняется, и положение диаграммы перемещается на уровень 2.Выходной сигнал LockFAI-II и LockIR изменяется на 1 и отправляется на исполнительный механизм для активации полного привода и блокировки заднего межколесного дифференциала.

На уровне 2, если какое-либо условие не выполняется, позиция на диаграмме перемещается вниз на уровень 3. Если условия для перемещения позиции диаграммы выполнены, она немедленно изменяется (уровень 2). Если условия не выполняются, позиция диаграммы смещается вниз по истечении заданного времени.

Другой способ перейти на уровень 2 касается алгоритма, отслеживающего угол наклона транспортного средства вдоль его поперечной оси с помощью гироскопов и акселерометров.Эта функция имеет более высокий приоритет, чем предыдущие условия. Если значение угла больше заданных параметров, положение диаграммы перемещается на уровень 2. Эта функция контроля угла наклона была деактивирована во время тестирования прототипа. Преимуществом этой функции является равномерное распределение крутящего момента на всех колесах, что означает отсутствие перегрузки отдельных валов.

Для дальнейшего перехода на уровень 4 диаграммы должны быть выполнены другие условия.Один — это предел угла поворота колес; если углы поворота DeltaFLI или DeltaFRI превышают установленный предел, алгоритм не разрешает движение до уровня 4, чтобы избежать повреждения трансмиссии. На уровне 4 также отслеживается значение обратной связи. Это означает, что алгоритм ожидает в данной позиции диаграммы, пока индивидуальные значения обратной связи Feedback _i не изменятся на 1, что означает, что дифференциалы заблокированы или активирован полный привод.Таким образом, крутящий момент надлежащим образом распределяется по трансмиссии, защищая ее от повреждений. Если условия соблюдены, он переходит на уровень 4 на диаграмме. Если условия не выполняются, он переходит в алгоритме на уровень 3, а затем на уровень 0, в соответствии с условиями и пределами уровней.

На уровне 4 в течение установленного тайм-аута отслеживаются те же условия и ограничения, что и на уровне 2. Если условия соблюдены, он перемещается на уровень 5. Если условия не выполняются, положение диаграммы перемещается на уровень 2 и так далее.

На уровне 5 выходной сигнал LockRI-II изменяется на 1 и отправляется на привод для блокировки дифференциалов задней оси. Кроме того, те же условия и пределы контролируются с другой настройкой параметров пределов управления. Следовательно, в соответствии с результатом оценки условий и пределов, позиция на диаграмме перемещается вниз на уровень 6 или на уровень 7. Если неблагоприятные условия склеивания сохраняются, позиция диаграммы перемещается на уровень 8. Это вершина. уровень диаграммы.

На уровне 8 выходной сигнал LockFI-II изменяется на 1 и отправляется на привод для блокировки дифференциалов передней оси. Включен полный привод и заблокированы все дифференциалы. В то же время алгоритм не знает, происходит ли пробуксовка колес. По этой причине запрограммирован так называемый тестовый цикл. Если какие-либо условия, ошибки или ограничения не указывают на то, что позиция диаграммы перемещается вниз до уровня 5, она ожидает в течение указанного интервала времени, а затем переходит на уровень 5.Затем оценивается проскальзывание, и если проскальзывание продолжается, он переходит на уровень 8. Если проскальзывания нет, он продолжает движение вниз по диаграмме. Это предполагает, что автомобиль, например, проехал по илистой местности, и теперь реакция системы больше не требуется. Это движение на диаграмме происходит непрерывно в соответствии с фактическими условиями склеивания.

В чем разница между блокировкой дифференциала и 4X4? — Четыре колеса трендов

Вы когда-нибудь задумывались, почему некоторые автомобили, оказавшиеся в сложной ситуации на бездорожье, лучше справляются с этой задачей, чем другие? Что они используют, чтобы легко преодолевать такие труднопроходимые участки? Ответ прост; они используют блокировку дифференциала.

Блокировка дифференциала, сокращение от блокировки дифференциала, сбивает с толку многих, особенно в мире полноприводных автомобилей. Чтобы помочь вам лучше понять это, я тщательно изучил и просмотрел множество ресурсов, чтобы ответить на некоторые из ваших вопросов.

В чем разница между Diff Lock и 4X4?

Полноприводные автомобили имеют до трех дифференциалов, защищенных шкафчиком, который при необходимости распределяет одинаковую мощность на все колеса.В неполном 4WD карданные валы заблокированы для разделения мощности 50/50 между осями. Но постоянные полноприводные автомобили поставляются с центральным замком, который позволяет изменять скорость между передней и задней осями.

В этом и заключается разница. Знаю, сбивает с толку. Это даже сложно, когда вводятся полноприводные автомобили. Прежде чем мы углубимся в подробности, давайте разберемся, что означает дифференциал в автомобиле.

Что такое дифференциал в автомобиле?

Дифференциал в транспортном средстве — это сложная система, которая управляет тем, как колеса вашего автомобиля вращаются с разной скоростью при повороте или застревании.

Например, если вы внимательно посмотрите на автомобиль с передним или задним приводом, совершающий поворот, вы заметите, что внутренние колеса делают более крутые круги, чем внешние колеса. И когда одно и то же транспортное средство делает поворот направо или налево, внешние колеса будут вращаться быстрее, чем внутренние колеса.

Эта разница в скорости пробуксовки колес при поворотах достигается за счет дифференциала вашего автомобиля. Без этого маневрирование или управление автомобилем становится затруднительным.

В таком случае внешние шины вашего транспортного средства будут легко изнашиваться, поскольку они тянутся, а не вращаются, чтобы приспособиться к большему расстоянию, которое они преодолевают по сравнению с внутренними колесами.

Теперь это самая легкая часть для объяснения.

Термин усложняется, когда мы вводим полный привод (4WD). Эти автомобили в основном требуют, чтобы два дифференциала работали вместе, чтобы управлять вращением передних и задних колес. Затем все становится еще сложнее, когда вы пытаетесь различать открытые и заблокированные дифференциалы.

Открытый дифференциал

Открытые дифференциалы распространены среди многих легковых и грузовых автомобилей, которые не используются для бездорожья или буксировки тяжелых грузов. Они также являются наиболее распространенным типом дифференциала, из которого происходят другие сложные системы.

В открытом дифференциале крутящий момент делится поровну между колесами. Это выгодно, если вы вращаете их на открытых дорогах и плоских поверхностях.

Основным преимуществом этого является безупречное выполнение основной функции любого дифференциала, позволяя оси вращаться более эффективно и позволяя внешнему колесу двигаться быстрее, чтобы покрыть большую площадь.Это также дешево в производстве.

Однако недостатком является то, что если вы едете по грязи или снегу, одно колесо может бесконечно вращаться, в то время как колесо с лучшим сцеплением развивает половину общего крутящего момента, который в противном случае использовал бы автомобиль, чтобы открепиться.

Блокировка дифференциала

Блокируемый дифференциал, или дифференциал, или просто блокиратор, является модификацией обычного дифференциала. Он работает, ограничивая каждое колесо на оси одной и той же скоростью вращения независимо от тяги, которой они подвергаются.

Короче говоря, блокировка дифференциала не распределяет крутящий момент между шинами поровну, а скорее передает больше мощности на колесо, которое имеет лучшее сцепление с дорогой. Это не ограничивается более низким сцеплением, которое несет другое колесо.

Однако одним из недостатков заблокированного дифференциала является то, что называется заеданием, и он возникает, когда в трансмиссии создается избыточный крутящий момент.

Привязка требует освобождения, которое обычно достигается за счет отрыва шин от земли для сброса положения.Вы также можете решить эту проблему, просто сняв блокировки, когда они вам больше не нужны.

Что делает блокировка дифференциала на 4X4? Автомобили

4WD поставляются с дифференциалами на переднем и заднем ведущем мостах. И, как упоминалось ранее, у полноприводных автомобилей в основном до трех дифференциалов — переднего, заднего и центрального.

Чтобы лучше понять механизмы блокировки дифференциалов, давайте узнаем больше о полноприводных автомобилях.

1.Частично занятые полноприводные автомобили

Транспортные средства, которые относятся к системам неполного полного привода, имеют двухступенчатую раздаточную коробку, установленную между осями и трансмиссией. Их функция заключается в переключении между диапазоном высоких и низких передач, а также позволяет вашему автомобилю работать с двух- или четырехколесным приводом.

В системе с двумя ведущими колесами (2WD) мощность передается на задние колеса, а когда вы активируете полный привод, привод передается на передний карданный вал, который также входит в зацепление со ступицами свободного хода на передней оси.Те же хабы отключаются, когда вы переключаетесь обратно на 2WD.

Традиционно это делалось вручную. Затем появились полуавтоматические типы, а затем и полностью автоматизированные.

Самое важное, что нужно помнить о полноприводных автомобилях с неполной загрузкой, — это то, что у них нет межосевого дифференциала. Это означает, что вы не можете ездить на них в режиме полного привода по дороге из-за распределения крутящего момента 50/50 между передней и задней частью.

Такое распределение крутящего момента не допускает разницы в скорости между передними и задними шинами.

Если вы задействуете эту систему на поверхностях, которые не дают шинам сильно царапаться, может произойти закручивание трансмиссии, и что-то в вашем автомобиле обязательно сломается.

Что касается межколесных дифференциалов, то некоторые из полноприводных автомобилей неполного рабочего времени поставляются с открытыми дифференциалами спереди и сзади, и они в основном полагаются на систему контроля тяги вашего автомобиля, чтобы управлять вращением колес и передавать им больше тяги. с захватом.

Некоторые из транспортных средств, которые имеют частичную систему 4 × 4, включают большинство пикапов, Jeep Wrangler и Gladiator, а также Mitsubishi Shogun и Shogun Sport.

2. Постоянные 4WD

Permanent 4×4 — это автомобили, оснащенные центральным дифференциалом, которые не позволяют управлять ими в режиме 2WD. Для серьезных внедорожников они часто оснащаются двухдиапазонными раздаточными коробками.

Старый Land Rover Defender и современный Toyota Land Cruiser — несколько примеров таких автомобилей с такой установкой. У двух автомобилей есть раздаточные коробки с центральным дифференциалом. Однако у них нет правильного набора передач, который позволял бы им ездить на 2WD по обычным дорогам.

Хотя такая установка упрощает трансмиссию, расход топлива остается низким. И более подвижные части дороги в обслуживании.

Некоторые полноприводные автомобили, такие как Defender, оснащены блокировкой центрального дифференциала, которая при необходимости позволяет передавать крутящий момент 50/50 между передней и задней частью. Хотя обе оси автомобиля имеют открытые дифференциалы, можно застрять, если задние и передние колеса не будут иметь сцепления с дорогой.

Автомобили с центральным дифференциалом Torsen, чувствительным к крутящему моменту, такие как Toyota Land Cruiser, который в нормальных условиях распределяет крутящий момент равномерно между осями, могут направлять до 70% на переднюю или заднюю часть.Однако вы можете заблокировать его, чтобы поддерживать равное распределение.

Для постоянных полноприводных автомобилей с одинарным диапазоном, хотя они и обладают внедорожными качествами, им не хватает диапазона пониженной передачи, увеличивающего крутящий момент, и поэтому они больше ориентированы на ходовые качества.

Но с современными машинами, оснащенными некоторыми полезными электронными системами, такими как контроль спуска с холма, им удается хорошо работать на бездорожье. Subaru Forester с механической коробкой передач — хороший пример 4х4 с одинарной системой дальности

.

При этом блокировка дифференциала может быть:

Автоматические блокировки дифференциала — это те, которые включаются автоматически, в то время как ручные / выбираемые типы или ручные активируются водителем.

Автоматическая блокировка дифференциала включается, когда вы теряете сцепление с дорогой. Как только он выполнил свою задачу, шкафчик откроется.

С другой стороны, ручной дифференциал блокирует , что позволяет водителю держать все под контролем. Они могут решить, когда и нужно ли автомобилю больше тяги, и задействовать его. Они бывают разных типов и могут быть активированы с приборной панели или с помощью рычага переключения передач. Если у вас есть Sierra, вот как вы можете включить блокировку 4WD.

Хотя результат может быть одинаковым для обоих, то, как они влияют на то, как вы управляете автомобилем, различается как на дороге, так и на бездорожье.

Я, однако, настоятельно рекомендую вам выбрать шкафчик с возможностью выбора, но, опять же, это мое мнение. Возможно, автомат без излишеств подойдет вашему автомобилю, если вы знаете, чего хотите.

Как вы используете блокировку дифференциала во время вождения?

Во-первых, не включайте блокировку дифференциала при движении по дороге. Разумеется, если погода неблагоприятная, а дороги грязные или заснеженные, и вам нужно дополнительное сцепление с дорогой.

Используйте его только тогда, когда хотите отправиться в бездорожье на своем 4 × 4.Он подходит для езды по сложной местности, такой как гравий, грязь, песок и снег.

Это означает, что, поскольку этот тип местности не всегда постоянен, вы будете использовать свой шкафчик только в течение нескольких минут в каждом приключении.

Когда шкафчик включен, ваш автомобиль будет настаивать на движении по прямой, что затрудняет маневрирование на поворотах. Поэтому всегда прислушивайтесь к своему автомобилю, если не хотите сломать оси.

Итак, используйте свои шкафчики, когда вы поднимаетесь на холмистый холм, при спуске или в любом другом месте, где вы можете потерять сцепление с дорогой.

Не используйте их, когда вы быстро двигаетесь и хотите маневрировать в поворотах, или когда вы находитесь на боковом склоне, когда вам нужно круто повернуть, и когда вы едете, когда все колеса находятся на земле.