что это такое, принцип работы — Volk96
Содержание статьи:
- Межосевой дифференциал
- Блокировка
- Виды блокировок
- Блокировки с вискомуфтой
- Система Trosen
- Блокировки с фрикционными муфтами
- Электронные блокировки и имитации блокировок
- Недостатки и особенности
Внедорожные авто оснащены дифференциалом. Этот элемент нужен для обеспечения ведущим колесам разной угловой скорости. При повороте колеса расположены на внешнем и внутреннем радиусе. Межосевой дифференциал на внедорожнике имеет блокировку. Далеко не все знают, что это такое – блокировка межосевого дифференциала. Давайте разберемся, что это, для чего и как пользоваться.
Межосевой дифференциал
В любых автомобилях точно имеется один дифференциал. Данный механизм призван делить крутящий момент, который на него подается с входного вала между двумя полуосями. Полноприводные авто оснащены двумя дифференциалами – для каждой колесной пары.
Также имеется еще и межосевой. Необходимость в нем вызвана тем, что внедорожники эксплуатируются в очень сложных условиях. Разные оси испытывают разное давление, и нужно распределять крутящий момент между ними.
Вам будет интересно:Доработка «УАЗ-Патриота» своими руками: описание модели и варианты модернизации
Блокировка
Любой дифференциал имеет, кроме достоинств, и очень серьезный недостаток. Недостаток этот является следствием преимущества – если одно из колес начинает буксовать, то дифференциал отдает больший крутящий момент именно на это колесо. Это очень сильно снижает характеристики проходимости. Если для гражданских автомобилей это норма, то для внедорожников это совсем недопустимо. По данной причине практически все межосевые дифференциалы оснащаются системами блокировки. Но есть исключения. Например, блокировка межосевого дифференциала на «Ниве» отсутствует, зато можно купить и установить самостоятельно одно из предлагаемых рынком решений.
Вам будет интересно:Снегоход «Тайга Атака»: описание с фото, технические характеристики и отзывы владельцев
Когда включена блокировка, то на каждую ось отдается один и тот же крутящий момент.
Поэтому колеса не будут буксовать. Это нужно, чтобы машина могла с легкостью пройти скользкие места.
Виды блокировок
Мы узнали, что это такое – блокировка межосевого дифференциала. Теперь стоит познакомиться с видами данных систем. Сейчас можно выделить ручную и автоматическую блокировку. В первом и во втором случае можно частично или полностью отключить дифференциал. На моделях авто с повышенной проходимостью имеются автоматические блокировки. Их три разновидности – это система с вискомуфтой, блокировка Trosen и с фрикционной муфтой. В чем особенности и отличия данных систем? Рассмотрим каждую более детально.
Блокировки с вискомуфтой
Это наиболее распространенная блокировка. Она базируется на симметричной планетарной схеме. Работа основана на взаимодействующих между собой конических шестеренках. Важным элементом данной конструкции является специальная герметичная полость. В ней воздушно-силиконовая смесь. Механизм связан с полуосями за счет пакетов дисков.
Если авто с полным приводом двигается с какой-то постоянной скоростью по достаточно ровной поверхности, то дифференциал с такой блокировкой передает крутящий момент к передней и задней оси в пропорции 50:50. Если же один из пакетов будет вращаться быстрее, то за счет повышенного давления в герметичной емкости вискомуфта начнет тормозить пакет. За счет этого выровняются угловые скорости. Дифференциал заблокируется.
Среди главных достоинств этой системы можно выделить ее простоту и малую стоимость. Именно за счет этих факторов механизм получил такое широкое распространение в современных внедорожниках. Если говорить о недостатках, то автоматическое блокирование осуществляется не полностью и существует риск перегрева системы, если блокировка эксплуатируется достаточно долго.
Система Trosen
Вот еще одна блокировка межосевого дифференциала. Что это такое? Она представляет собой корпус, две полуосевые шестеренки с сателлитами и выходными валами. Считается, что блокировка такого типа наиболее эффективная и совершенная.
Нередко данную систему можно увидеть на новых внедорожниках европейского и американского производства.
В основе лежат червячные колеса в количестве двух пар. В каждой паре имеется ведущее и ведомое колесо – полуосевое и сателлит. Принцип действия основан на особенностях червячных шестерен. Если каждое колесо имеет одинаковое сцепление с дорогой, тогда блокировка не будет задействована, а дифференциал будет работать в обыкновенном режиме.
Включение блокировки межосевого дифференциала осуществляется, если одно колесо начнет вращаться быстрее, чем остальные. Сателлит, связанный с колесом, будет пытаться крутиться в обратную сторону. В результате червячная шестерная перегружается и тем самым блокируются выходные валы. Освободившийся крутящий момент передается на другую ось и значения крутящего момента таким образом выравниваются.
В чем плюсы данной системы? Главным преимуществом такой блокировки считается максимальная скорость срабатывания и очень широкий диапазон распределения крутящего момента с одной оси на другую.
Среди прочих плюсов можно выделить, что данные блокировки не ведут к перегрузке тормозных систем. Минус один – это сложность данной конструкции. Кстати, схожую блокировку можно увидеть на ГАЗ-66.
Блокировки с фрикционными муфтами
Основная отличительная особенность в том, что предполагается возможность включения блокировки автоматически или вручную. Конструкция и работа блокировки межосевого дифференциала похожа на систему с вискомуфтой. Но здесь работают фрикционные диски.
Когда машина двигается плавно, угловые скорости на осях распределены равномерно. Если на одной из полуосей имеется ускорение, то диски начнут сближаться, между ними будет расти сила трения – полуось притормаживается.
Данные системы практически не используются на серийных моделях авто. Причина в сложности конструкции и невысоком ресурсе. Диски очень быстро изнашиваются, а сама конструкция требует особого ухода и тщательного обслуживания.
Электронные блокировки и имитации блокировок
В большинстве современных авто имеются так называемые электронные блокировки межосевого дифференциала.
Что это такое, мы рассмотрим далее. Электронная блокировка в большинстве случаев представляет собой лишь имитацию.
ЭБУ получает информацию от датчиков колес, что одно из колес вращается быстрее и начинает прерывистыми командами притормаживать колесо. Тем самым момент перераспределяется на другую сторону. Обычно узнать о том, что включена данная система, можно узнать по приборной панели – мигает блокировка межосевого дифференциала.
Недостатки и особенности
При долгой работе в таком режиме существует риск перегрева и выхода из строя тормозных систем. Автомобиль имеет автоматическую защиту, если температура поднимается выше допустимой, но это не везде есть и не всегда работает.
Если нагрузка серьезная, то крутящего момента может быть мало, чтобы сдвинуть авто вперед. Вроде бы и моргает лампа, трещит тормозная система, но машина никуда не едет. Поднять обороты невозможно – электроника не дает.
Межосевая блокировка дифференциала “Паджеро”, а она там электронная, в воде теряет эффективность.
Мокрые колодки не могут затормозить мокрый диск.
Но даже имитация – это не пустая забава. Естественно, она не подойдет для серьезного бездорожья, но ездят туда далеко не все владельцы. Электронной блокировки вполне хватит для самых обычных случаев. Например, они могут понадобиться зимой. Но сильно рассчитывать на систему нельзя – электроника может подвести в самый неподходящий момент. Поэтому в “Паджеро” дополнительно есть настоящая, железная блокировка.
Источник
Как работает блокировка межосевого дифференциала
Главенствующей функцией трансмиссии является передача вращения от мотора на ведущие колеса и регулирование передаточного числа. Стандартная трансмиссия включает редуктор, КПП, а также карданную передачу.
При движении по прямой такой системы достаточно – вращение колес осуществляется в одном скоростном диапазоне. Но при выполнении манеров, колеса движутся по разным радиусах, проходя разные расстояния. Соответственно, часть из них может буксовать. Также этот эффект повышает нагрузку на составляющие трансмиссии, увеличивает риск повреждения элементов привода.
Чтобы этого не возникло, в систему трансмиссии добавляется дифференциальный узел. Если говорить простым языком, как работает дифференциал, то он замедляет внутренние колеса и ускоряет внешние. Таким образом исключается пробуксовка и другие негативные последствия этого эффекта.
Основные разновидности дифференциальных узлов
Дифференциалы классифицируются на 2 вида, исходя из места монтажа:
- межколесные;
- межосевые.
Первый тип применяется на транспортных средствах, имеющих одну ведущую ось. На машинах с задним приводом дифференциал монтируется на редуктор. На транспорте с передним приводом дифференциал подключается напрямую к КПП.
Межосевым дифференциалом комплектуется только полноприводный транспорт. Он обеспечивает оптимальное распределение вращения между осями при перемещении по дороге с неровной поверхностью. На полноприводных автомобилях обычно используется комбинация из разных дифференциальных узлов.
Особенности функционирования узла
Дифференциалы делают на базе планетарного редуктора.
Они состоят из шестерней ведущего и ведомого типов, сателлитов и корпуса.
Ведомые шестеренки бывают с одинаковым или разным количеством зубьев. Первые называются симметричными, за счет пропорционального распределения вращения между валами. Вторые (ассиметричные) выполняют распределение по заданным значениям.
Симметричные шестеренки устанавливают на межколесные дифференциалы, ассиметричные – на межосевые.
Принцип работы дифференциала:
- На прямой траектории движения все колеса получают идентичное сопротивление от дороги. Вращение от КПП подается на главное колесо редуктора. Параллельно с ним крутится корпус дифференциального узла. Саттелиты передают крутящий момент на шестерни управляемого типа в идентичном соотношении, оставаясь неподвижными по отношению к собственным осям.
- Во время проворачивания внутренние колеса подвергаются большему сопротивлению. Из-за этого ведомая шестеренка замедляется, а саттелиты начинают вращаться на осях. Движение саттелитов способствует росту скорости вращения наружного колеса.
Благодаря дифференциалу, общий крутящий момент не меняется, а равномерно распределяется между колесами.
Блокировка дифференциала
Дифференциал имеет существенный недостаток. Если сопротивление на каком-то колесе пропадает, то происходит резкий скачок угловой скорости. В результате вращение подается только на это колесо. Из-за этого происходит остановка второго колеса. Как итог – машина обездвиживается.
Для устранения этой проблемы, необходимо замедлить пробуксовывающие колесо. Для этого и используется блокировка.
Как работает блокировка дифференциала? Полная предполагает жесткое соединение корпуса дифференциала и одной из полуосей. Дифференциал попросту не может крутиться быстрее редукторной шестерни. За счет этого исключается перераспределение вращения.
В системах с частичной блокировкой ограничиваются усилия, которые могут передаваться между узлами.
Управление блокировкой
Блокировка активно используется на межосевых и межколесных дифференциалах.
Она может активироваться в автоматическом, либо же ручном режиме.
Ручная блокировка дифференциала – как работает? Она задействуется только по мере необходимости. Водитель самостоятельно выбирает, когда включать привод, в результате чего обеспечивается жесткая сцепка элементов дифференциального узла между собой.
Блокировочные приводы классифицируются на электромеханические и механизированные, а также пневматические и гидравлические.
Ручное управление предполагает соблюдение определенных правил, знание того, как работает блокировка межосевого дифференциала. Если забыть отключить блокировку дифференциала и продолжить движение при хорошем сцеплении обоих колес с дорожным покрытием, есть риск повреждения трансмиссии.
Автоматические дифференциалы
Системы этого типа называют самоблокирующимися. Они отличаются тем, что здесь блокировка осуществляется без непосредственного участия водителя.
Как работает самоблокирующийся дифференциал? Самое простое решение предполагает наличие пакета дисков.
Одни диски жестко соединяются с корпусом дифференциала, другие – с осью. Также они плотно прижаты между собой.
В нормальном режиме пакет дисков вращается вместе с дифференциалом. При росте угловой скорости, часть дисков начинают вращаться быстрее. Но за счет трения, прирост угловой скорости замедляется.
У электронной блокировки межосевого дифференциала принцип работы похожий. Только здесь вместо дисков используется АБС. Если на одном из колес увеличивается угловая скорость, тормозная система автоматические замедляет его.
Автор: Алина Закордонец
| 28-02-2009, 05:47 | # 6 |
Элитный член Дата регистрации: ноябрь 2002 г. Местоположение: восточная часть США Сообщений: 18 672 | JB, Исправлена проблема с блокировкой заднего дифференциала на FJ , по-видимому, . EH007, ATRAC был доступен на 4runners 3-го поколения 2001–2002 годов. 4-е поколение 4runners вышло в 2003 году.0018 mtw290, Межосевой дифференциал — это хорошо. Межосевой дифференциал, такой как у 4runner (Torsen T-3), позволяет 4runner двигаться на полном приводе по сухому асфальту (он же используется на дороге, а не только на бездорожье). Ваш старый 4runner 1998 года выпуска не мог быть полноприводным на суше. Ваша система 98 года называлась «полный рабочий день 4wd». Таким образом, ваш 4runner 2006 года выпуска позволяет вам использовать 4wd для движения по дороге (когда идет дождь, снег или по суше). Как отмечалось выше, с 2001 года и по настоящее время модели 4runners оснащены блокировкой центрального дифференциала ATRAC plus. Блокировка центрального дифференциала обеспечивает равномерное распределение мощности спереди и сзади при движении по бездорожью (аналогично тому, как если бы вы поставили свой 1998 в режиме 4wd). ATRAC — это система контроля тяги, которая позволяет переключать мощность между шинами на ОДНОЙ оси в зависимости от того, какая из них имеет большее сцепление с дорогой. ATRAC эквивалентен самоблокирующемуся дифференциалу на передней и задней осях. По большей части это эффективная система. Ваш 4runner 2006 года так же эффективен на бездорожье, как и ваш 4runner 1998 года с задним рундуком? В большинстве случаев это должно быть так же хорошо … с меньшей головной болью, потому что вам не нужно всегда помнить о том, чтобы выключать задний рундук во время бездорожья. Теперь, если вы много лазите по скалам или продираетесь через грязевые/песчаные дюны, то ваши 1998 4runner может иметь преимущество… но оно далеко не так велико, как вы думаете. Выйдите и поиграйте со своим новым 4runner, а затем вернитесь и расскажите нам! Следует помнить, что вы всегда можете модернизировать свой 4runner 2006 года, установив задний рундук (например, ARB). Это было бы окончательным обновлением, ИМХО, потому что оно дает вам блокировку центрального дифференциала ПЛЮС задний блокировщик ПЛЮС ATRAC, управляющий вашей передней осью. BTW, ATRAC работает в режимах 4-lo и 4-hi. Ваш шкафчик 1998 года работал только в 4-lo (если вы его не модифицировали). Надеюсь, это поможет. __________________ Поехали, Брэндон! |
| Ответьте Цитатой |
Это был , по-видимому, из-за плохой партии… БОЛЬШАЯ партия! Тем не менее, я бы все равно не стал ставить большие покрышки и не злоупотреблял ими на бездорожье.
Нужно ли блокировать центральный дифференциал для бездорожья?
Всегда интересно осваивать новые приемы вождения и понимать другое мышление. Любая группа людей, естественно, станет немного изолированной, и некоторые методы могут быть просто приняты безоговорочно как «то, как все делается», и никто не хочет раскачивать лодку или рассматривать альтернативы, и это один из лучших способов исследовать новые способы делать.
Иногда результаты могут сбивать с толку, и это, безусловно, был случай, когда я обнаружил в Англии довольно широко распространенное отвращение к блокировке центрального дифференциала. Я читал журнал, в котором говорилось оставлять его открытым при вождении по песку, инструктора по вождению, который им не пользовался («никогда» был ответ относительно того, когда он может быть задействован), и клуб, который выступает за то, чтобы запирать его только тогда, когда это необходимо и разблокировка сразу после этого, поэтому их люди ездят по труднопроходимой местности, постоянно блокируя и разблокируя, и в моем недавнем обзоре Overlanders’ Handbook совет в основном блокируется неохотно, а затем немедленно разблокируется.
Фактически, единственные люди, которые хотят заблокировать межосевые дифференциалы в Великобритании, это Land Rover Experience!
Это противоречит моим собственным рекомендациям и действительно является общепринятой передовой практикой здесь, в Австралии, поэтому мне было интересно понять, почему Великобритания так отличается от Австралии.
Но сначала несколько уточнений.
Термин «блокировка центрального дифференциала» относится к автомобилям с постоянным полным приводом и блокируемым центральным дифференциалом. Это не относится к межколесным шкафчикам, и эта концепция не применяется к автомобилям с полным приводом, работающим неполный рабочий день, таким как Patrol, 76 и почти ко всем моделям, таким как Hilux, которые в режиме 4WD фактически ничем не отличаются от полноприводных автомобилей с заблокированным центральным дифференциалом. .
Различие между типами передачи не всегда было ясно в разговорах, поэтому я задумался, не говорим ли мы иногда о противоречащих друг другу целях, и это сводит на нет суть обсуждения! Я не буду здесь подробно объяснять, что такое дифференциал и как он работает — вы можете прочитать 4WD Handbook для этого или любого другого подобного руководства, но просто скажу, что хорошее понимание дифференциалов и заводных схем является предварительным. req для любого разумного разговора на тему, а также хорошее знание того, какой автомобиль использует какую систему, иначе любая дискуссия просто пойдет по кругу.
Итак, почему я и все остальные в Австралии рекомендуем блокировать центральный дифференциал заранее и разблокировать его только тогда, когда это действительно необходимо? Ответ простой – тяга. Так как дифференциалы «ленивые», то как только одно колесо крутится легче, чем его напарник на оси, колесо, которое легче крутить, крутится, а другое колесо, которое крутить тяжелее (потому что у него лучше сцепление с дорогой), получает очень мало водить машину. Теперь это только на одной оси, но если у вас разблокирован межосевой дифференциал, то то же самое происходит, но между передней и задней осями, а не только между двумя колесами на одной оси. Таким образом, при разблокированном межосевом дифференциале одно колесо в воздухе будет крутиться, а остальные три, при хорошей тяге, ничего не сделают. Если вы затем заблокируете центральный дифференциал, вы будете передавать 50% крутящего момента на каждую ось, и, таким образом, ось с обоими колесами на земле будет вести автомобиль вперед.
Современные автомобили несколько маскируют это с помощью системы контроля тяги, но в этом случае система контроля тяги должна работать намного активнее, чем если бы центральный дифференциал был заблокирован. Опять же, это легко продемонстрировать на автомобиле с по-настоящему открытым межосевым дифференциалом, а не на Prado с межосевым дифференциалом Torsen — здесь нужно правильно понимать трансмиссию автомобилей, с которыми вы работаете.
Еще одной важной причиной блокировки межосевого дифференциала являются холмы. Если вы остановитесь или едете задним ходом по крутому склону или по склону с небольшим сцеплением, то без блокировки центрального дифференциала вы обнаружите, что передние колеса заблокируются, а задние продолжат вращаться. Опять же, именно так работают дифференциалы.
Но это очень опасно, так как теперь вы потеряли всякое рулевое управление спереди. Если бы центральный дифференциал был заблокирован, этого не могло бы произойти, поскольку передние колеса не могли бы заблокироваться без блокировки задних колес, а они не заблокируются из-за большой нагрузки на них. Это немного больше, чем то, что описано в Low Range Lowdown, но суть в том, что езда по крутым холмам без блокировки центрального дифференциала опасна.
Еще есть износ. Центральные дифференциалы предназначены для некоторой дифференциации в зависимости от обычного дорожного движения. Количество дифференциации, которую они делают, резко возрастает, когда вы едете по бездорожью по причинам, изложенным выше. Это также резко увеличивает износ. В заблокированном состоянии центральный дифференциал не изнашивается, так как он больше не действует как центральный дифференциал.
Вкратце, вот почему заблокирован центральный дифференциал. Я также часто блокирую его на скоростных грунтовых дорогах, и индикатор контроля тяги на моем Defender TD5 иллюстрирует, почему.
Если бы я ехал по наклонной неровной грунтовой дороге, лампочка контроля тяги обязательно замигала бы даже на высоких скоростях. С заблокированным центральным дифференциалом мерцание намного меньше, и это указывает на то, что противобуксовочная система не срабатывает, а это, в свою очередь, означает, что должна быть меньшая пробуксовка колес.
Так почему бы нам не ездить все время с заблокированным центральным дифференциалом? Простой ответ — закрутиться. Когда автомобиль поворачивает, передняя ось перемещается дальше, чем задняя, и поэтому должна вращаться быстрее. Если центральный дифференциал заблокирован, этого не произойдет, поэтому и передняя, и задняя оси вращаются с одинаковой скоростью. Это нормально на рыхлых поверхностях, так как местность позволяет шинам слегка тереться, чтобы выровнять ситуацию. Это не нормально на поверхностях с высоким сцеплением, где шины не могут этого сделать, и, таким образом, в трансмиссии накапливается напряжение.
Вот почему я блокирую центральный дифференциал — в основном я блокирую его, как только нет риска завестись, и оставляю до тех пор, пока риск не возникнет.
На практике это означает, что он запирается, как только я натыкаюсь на грязь, и открывается только тогда, когда мы восстанавливаем битум.
Завод — сложная для понимания концепция, поэтому я сделал видео, объясняющее его здесь:
Причины, по которым, как я понял, другие против блокировки:
- Завод — риск завести при движении по бездорожью.
- Песок – если одно колесо крутится, то центральный дифференциал позволит ему крутиться и не утянет за собой остальные
- «В целом не так эффективно»
Причина 1. Если эти карьеры или гринлайны сильно не отличаются от тех, что я видел раньше, то я не могу поверить, что есть какой-либо риск зависания. Бывают ситуации, когда вы заведетесь, и это поверхности с высоким сцеплением, но все мягкое или рыхлое, такое как земля, гравий, трава и подобные поверхности, а также все, что имеет волнистость, просто не вызовет закручивание.
Причина 2 – это правда, если центральный дифференциал открыт, то вполне может застрять только одно колесо. Проблема тогда в чем? Потому что вся мощность идет на это колесо, оно безумно крутится, а остальные три ничего не делают, так что вы никуда не денетесь. Почему бы просто не заблокировать центральный дифференциал и не распределить крутящий момент между передними и задними колесами, а затем научиться ездить по песку, чтобы не застревать и не восстанавливаться после этого? Я также рассказал об этом в «Мифах о полноприводных автомобилях».
Причина 3 — хотя я принимаю чужой опыт, мне нужна причина и доказательство, прежде чем я изменю свое собственное мнение, и если автомобиль может преодолеть препятствие без заблокированного центрального дифференциала, это ничего не доказывает, пока не будет показано, что разблокировка улучшила возможности автомобиля. В противном случае автомобиль создает препятствие, несмотря на то, что центральный дифференциал разблокирован, а не потому, что он разблокирован.
По причинам, изложенным выше, я очень в этом сомневаюсь.
Но, несмотря на все вышесказанное, в бездорожье никогда не бывает «никогда», и любой, кто говорит «всегда блокируйте центральный дифференциал», так же неправ, как и тот, кто говорит «никогда не блокируйте его». Это заставило меня задуматься о том, когда было бы неплохо разблокировать центральный дифференциал на бездорожье, и таких случаев было несколько. Базовые причины:
- Устранить возможность зависания передачи
- Уменьшенный радиус поворота
- Свести к минимуму повреждение мягкой поверхности
Почему вы не хотите разблокировать:
- В любое время, когда вы находитесь на крутом склоне, где вы не хотите, чтобы колеса, поднимающиеся вверх, пробуксовывали или блокировались относительно осей спуска
- В любой момент крутящий момент может почти полностью передаваться через одно колесо, в то время как колеса другой оси могут передавать крутящий момент на землю, например, при поперечной оси.
