Блокування міжколісних диференціалів: типи, види, пристрій

У пристрої кожного автомобіля є диференціал. Це специфічний вузол, завдання якого – розподіляти крутний момент між колесами у різному співвідношенні залежно від дорожньої обстановки). Додатково диференціал може мати блокування. Зазвичай вона є на позашляховиках або на вантажних автомобілях. Блокування міжколісного диференціала дозволяє компенсувати основні мінуси механізму та забезпечити рівномірний розподіл моменту. У сьогоднішній статті ми розглянемо, що це за пристрій, як працює, яких видів вона буває.

Особливості диференціала

Головна функція даного механізму – розподілити момент, який надходить від головної передачі між ведучими колесами. При цьому швидкість обертання півосей може змінюватися. Це необхідно для того, щоб автомобіль безпечно входив в поворот (без заносів). Забезпечується ця можливість завдяки сателітам, що є в диференціалі. Таким чином, коли авто входить в поворот, кутова швидкість зовнішнього колеса буде пропорційною того, наскільки її знизила внутрішня піввісь.

Різновиди блокувань

Блокувати роботу диференціала можна за допомогою прямого з'єднання навантаженої півосі з корпусом. Також можна це зробити, обмеживши обертання сателітів. Дана система може бути:

Повною. При цьому величина переданого моменту на колесо здатна досягати 100 відсотків. Всі механізми з'єднуються жорстко. Використовується така міжколісне блокування диференціала на Камазі і на багатьох рамні позашляховики.

Частковою. Момент буде розподілятися примусово за рахунок обмеження роботи складових частин диференціала.

Режими роботи

Професіонали добре знають, що існує два режими блокування міжколісного диференціала:

Ручний. Як він працює? В даному випадку для примусового блокування використовується кулачковий диференціал.

Автоматичний. Тут диференціал автоматично накладає обмеження на роботу. Ступінь і необхідність блокування визначаються різницею моменту на півосях. Враховуються також кутові швидкості коліс. Додатково може використовуватися датчик блокування міжосьового диференціала.

Кулачковое пристрій

Розглянемо особливості кулачкового диференціала. Тут блокування здійснюється примусово, тобто ручним способом. Муфта жорстко з'єднує корпус диференціала з навантаженою піввіссю. Кулачковий механізм приводить в дію такі види приводів:

Механічні.

Електричні.

Гідравлічні.

Пневматичні.

Система включається за допомогою спеціальної кнопки або за допомогою важільного механізму. Останній варіант використовується переважно на авто старше 2000 року. Зазначимо, що автоматичний диференціал працює допомогою підвищення сил тертя за рахунок зміни умов навантаження на піввісь провідних коліс. Ця система іменується LSD.

Типи самоблоков

Існує чотири їх різновиди:

Дисковий.

Виксомуфта.

Черв'ячний.

Електронний.

Нижче ми детально розглянемо кожен механізм.

Дисковий

В даному випадку використовується дискова муфта. В основі лежить принцип автоматичного блокування. Вона здійснюється при зміні кутовий швидкості півосей. Так, чим більше різниця, тим більш висока ступінь перерозподілу моменту.
В системі LSD тертя здійснюється за допомогою пакетів фрикційних дисків. Один пакет має жорстке зачеплення з півосями, а другий – з чашкою диференціалу авто. Коли ведучі колеса обертаються однаково, фрикційні пакети мають таку ж швидкість. Коли кутова швидкість змінюється, диск півосі, який починає прискорюватися, буде передавати частину моменту на протилежну вісь. Відбувається часткова блокування диференціала за рахунок зростання сили тертя фрикційних пакетів. Залежно від пристрою, в механізмі може бути постійна або змінна ступінь стиснення. У першому випадку вона регулюється пружинами, у другому – гідравлічним приводом.

Черв'ячний

В чому особливості цього механізму? В даному випадку півосі і сателіти взаємодіють між собою за допомогою черв'ячної передачі. Така схема використовується для створення блокувань LSD. Цей привід називається «Торсен». Дуже часто встановлюється блокування міжколісного диференціала на «Ниву». Також «Торсен» застосовують багато зарубіжні виробники на своїх позашляховиках і кросоверах. Суть роботи системи досить проста. При підвищенні крутного моменту на одному колесі відбувається часткова блокування і передача потужності на друге. При цьому не потрібно додаткових вузлів. Черв'ячний механізм є спочатку самоблокується завдяки властивостям приводу. Черв'ячну шестерню не можуть приводити в дію інші шестерні.

Віскомуфта

Застосовується така система блокування міжколісного диференціала на «Дастере». В даній ситуації муфта складається з набору перфорованих дисків. Всі вони поміщені в герметичний корпус і залиті силіконовою рідиною. Диски з'єднані з приводним валом і з чашкою. Силіконова рідина має цікаву особливість. Відомо, що при русі по трасі не виникає тертя дисків, а весь момент передається на передню вісь. Але як тільки відбувається пробуксовка, диски починають обертатися, збовтуючи тим самим рідина. Остання при такій обстановці міняє свою щільність. Вона стає густою, за рахунок чого диски можуть зачепитися між собою. Так відбувається перерозподіл крутного моменту по осях і між колесами. Чому дана система не використовується на сучасних позашляховиках? Все дуже просто. Віскомуфта не терпить тривалих пробуксовок. Одноразово вона може витягти вас з бруду або снігу, але на оффроуде вона швидко перегріється. Так як ремонту вона не підлягає, доведеться купувати новий механізм.

Електронне блокування

В даному випадку диференціал підвищеного тертя оснащений електронікою, яка реагує на зміну швидкості обертання коліс. Управління механізмом здійснюється автоматично за рахунок програмного забезпечення. При збільшенні обертання одного колеса на блок подається сигнал, внаслідок чого дається команда на супорт. В результаті система закушує те колесо, яке оберталося швидше протилежного.

Цю блокування також називають імітацією, оскільки фактичного перерозподілу моменту тут немає. Електроніка тільки пригальмовує колесо, запобігаючи його пробуксовку. Така система часто використовується на кросоверах преміум-сегмента ("Ауді" або "Рендж Ровер"). На відміну від віскомуфти, тут механізми не перегріваються. Але в плані прохідності цей автомобіль буде поступатися тому, який оснащений механічним блокуванням.

Висновок

Ми розглянули різновиди блокування заднього міжколісного диференціала. Існує дуже багато систем, які мають різне пристрій і принцип роботи. Незважаючи на безліч нових розробок, механічна примусове блокування міжколісного диференціала досі є найбільш надійною і практичною. Але такий механізм має високу вартість і вимагає більше вільного простору під днищем. Якщо вам потрібен автомобіль з повним приводом, при цьому ви не плануєте виїзд на оффроуд, електронне блокування міжколісного диференціала буде найбільш оптимальним рішенням.