Нужен ли самоблок для переднего привода?
Самоблокирующийся дифференциал, смонтированный на передний привод, сулит большие преимущества: в некоторых ситуациях более эффективно распределяется крутящий момент. Результат — хороший разгон, отменная тяга, управляемость что надо. Так ли это?
diff
Червячный самоблокирующийся дифференциал оригинальной конструкции фирмы «Вал-Рейсинг» установили на «Калину» — автомобиль с типичной для большинства нынешних машин переднеприводной компоновкой и соответствующими повадками. Мы накрутили больше тысячи километров по дорогам с разным покрытием, попробовали блокировку в разнообразных ситуациях, посмотрели, как ведет себя машина на скользких зимних дорогах и сухом асфальте.
ПО МОРОЗЦУ
Ненадолго перенесемся из лета в зиму, чтобы оценить поведение автомобиля при отрицательных температурах. Пока в памяти свежи впечатления о характере автомобиля в заводском исполнении, присмотримся, что изменилось после установки самоблокирующегося дифференциала.
diff
При старте на «миксте» руль автомобиля с блокировкой дифференциала норовит вырваться из рук. Машину затягивает в сторону покрытия с худшими сцепными свойствами.При старте на «миксте» руль автомобиля с блокировкой дифференциала норовит вырваться из рук. Машину затягивает в сторону покрытия с худшими сцепными свойствами.
«Калина» заметно легче стартует (главное — не срывать ведущие колеса резко), быстрее разгоняется, причем как на «миксте», так и в ситуации, когда под всеми колесами снег или лед. В целом машина стала более собранной, охотнее следует за штурвалом, четче прописывает повороты. Понятнее и рулевое управление — возросло стабилизирующее усилие. Хотя, немного перебрав со скоростью, замечаешь: занос стал резче, чем в варианте со свободным дифференциалом.
diff
На скользкой дороге ехать на автомобиле c блокируемым дифференциалом сложнее, от водителя требуется хорошая гоночная подготовка.На скользкой дороге ехать на автомобиле c блокируемым дифференциалом сложнее, от водителя требуется хорошая гоночная подготовка.
При интенсивном разгоне и — в меньшей степени — при установившемся движении «Калина» чувствительнее реагирует на неравномерность дорожного покрытия: становится нервной, ее тянет в сторону более рыхлого покрытия, больше приходится работать рулем. Динамический коридор около метра-полутора требует от водителя большей концентрации и точности действий. В долгой дороге начинаешь с теплотой вспоминать более комфортный заводской вариант.
diff
Благодаря самоблокирующемуся дифференциалу «Калина» проходит переставку почти на 2 км/ч быстрее (95,6 против 93,8 км/ч). В сравнении с поведением машин в штатном исполнении, меньше углы поворота руля и запаздывания, при выполнении маневра почти не происходит занос и не возникают последующие колебания.Благодаря самоблокирующемуся дифференциалу «Калина» проходит переставку почти на 2 км/ч быстрее (95,6 против 93,8 км/ч). В сравнении с поведением машин в штатном исполнении, меньше углы поворота руля и запаздывания, при выполнении маневра почти не происходит занос и не возникают последующие колебания.
В экстремальных ситуациях вазовский малыш становится еще более непослушным и хуже прогнозируемым. Первые круги на закрытой трассе удается ехать быстрее, успевая компенсировать возникающие стихийные скольжения то передней осью, то задней — очень резкий занос, а иногда, наоборот, довольно продолжительный снос. Приходится интенсивнее, чем на «Калине» со свободным дифференциалом, работать рулем и газом. Однако, несмотря на то что ошибок больше и траектории далеки от оптимальных, время на круге лучше.
diff
Без блокировки дифференциала машина ведет себя более расхлябанно. Из-за меньшей информативности рулевого управления и замедленных реакций заправлять «Калину» в повороты сложнее, зато проще контролировать в скольжениях.Без блокировки дифференциала машина ведет себя более расхлябанно. Из-за меньшей информативности рулевого управления и замедленных реакций заправлять «Калину» в повороты сложнее, зато проще контролировать в скольжениях.
Покрытие раскатывается, сцепление колес с дорогой падает — и ухудшается не только время, но и поведение машины.
От нее очень трудно добиться контролируемого бокового скольжения, причем проявляется оно как свойственное скорее не передне-, а полноприводному автомобилю. На сброс газа и доворот руля «Калина» отвечает сносами, которые не заканчиваются, пока не нащупаешь газом момент, когда снос резко сменяется заносом. Часто автомобиль едет, куда хочет он, а не сидящий за рулем. Более однозначного поведения удастся добиться, если применить излюбленный раллийный прием — торможение левой ногой.
diff
Но это все-таки не боевой автомобиль, а семейный универсал. Поэтому уделим внимание и менее динамичным и азартным, но более востребованным в повседневной жизни моментам. Например, дает ли преимущество блокировка при троганье в горку? Двенадцатипроцентный подъем (под колесами — укатанный снег) покорился автомобилю и в том, и в другом исполнениях. При этом на машине со свободным дифференциалом приходилось трогаться очень осторожно, по крупицам отмеряя тягу. Вполне естественно, что более крутой, 16-процентный уклон «Калина» преодолела, только вооружившись самоблокирующимся дифференциалом.
ВЕСЕННИЕ ИЗМЕНЕНИЯ
Под колесами сухой асфальт, температура плюс 15ºС. В общем, и в этих условиях разница между двумя вариантами заметна. Привычные запаздывания «Калины» на действия рулем сохранились, но управление в версии с блокировкой дифференциала стало острее и точнее. При этом вылез и знакомый по зимним испытаниям недостаток: машина потеряла в комфорте — более нервно реагирует на колеи, чувствительные срывы при проезде луж требуют от водителя большей собранности.
diff
При троганье в подъем преимущества блокировки проявляются лишь в условиях, когда под колесами снег или грязь. В поведении на сухом асфальте если и есть отличия, то они ничтожно малы.При троганье в подъем преимущества блокировки проявляются лишь в условиях, когда под колесами снег или грязь. В поведении на сухом асфальте если и есть отличия, то они ничтожно малы.
На стабильном покрытии сцепные возможности шин почти уравнялись с тя
Нужен ли самоблок для переднего привода?
Самоблокирующийся дифференциал, смонтированный на передний привод, сулит большие преимущества: в некоторых ситуациях более эффективно распределяется крутящий момент.
Результат — хороший разгон, отменная тяга, управляемость что надо. Так ли это?
diff
Червячный самоблокирующийся дифференциал оригинальной конструкции фирмы «Вал-Рейсинг» установили на «Калину» — автомобиль с типичной для большинства нынешних машин переднеприводной компоновкой и соответствующими повадками. Мы накрутили больше тысячи километров по дорогам с разным покрытием, попробовали блокировку в разнообразных ситуациях, посмотрели, как ведет себя машина на скользких зимних дорогах и сухом асфальте.
ПО МОРОЗЦУ
Ненадолго перенесемся из лета в зиму, чтобы оценить поведение автомобиля при отрицательных температурах. Пока в памяти свежи впечатления о характере автомобиля в заводском исполнении, присмотримся, что изменилось после установки самоблокирующегося дифференциала.
diff
При старте на «миксте» руль автомобиля с блокировкой дифференциала норовит вырваться из рук. Машину затягивает в сторону покрытия с худшими сцепными свойствами.
При старте на «миксте» руль автомобиля с блокировкой дифференциала норовит вырваться из рук. Машину затягивает в сторону покрытия с худшими сцепными свойствами.
«Калина» заметно легче стартует (главное — не срывать ведущие колеса резко), быстрее разгоняется, причем как на «миксте», так и в ситуации, когда под всеми колесами снег или лед. В целом машина стала более собранной, охотнее следует за штурвалом, четче прописывает повороты. Понятнее и рулевое управление — возросло стабилизирующее усилие. Хотя, немного перебрав со скоростью, замечаешь: занос стал резче, чем в варианте со свободным дифференциалом.
diff
На скользкой дороге ехать на автомобиле c блокируемым дифференциалом сложнее, от водителя требуется хорошая гоночная подготовка.На скользкой дороге ехать на автомобиле c блокируемым дифференциалом сложнее, от водителя требуется хорошая гоночная подготовка.
При интенсивном разгоне и — в меньшей степени — при установившемся движении «Калина» чувствительнее реагирует на неравномерность дорожного покрытия: становится нервной, ее тянет в сторону более рыхлого покрытия, больше приходится работать рулем..jpg)
Динамический коридор около метра-полутора требует от водителя большей концентрации и точности действий. В долгой дороге начинаешь с теплотой вспоминать более комфортный заводской вариант.
diff
Благодаря самоблокирующемуся дифференциалу «Калина» проходит переставку почти на 2 км/ч быстрее (95,6 против 93,8 км/ч). В сравнении с поведением машин в штатном исполнении, меньше углы поворота руля и запаздывания, при выполнении маневра почти не происходит занос и не возникают последующие колебания.Благодаря самоблокирующемуся дифференциалу «Калина» проходит переставку почти на 2 км/ч быстрее (95,6 против 93,8 км/ч). В сравнении с поведением машин в штатном исполнении, меньше углы поворота руля и запаздывания, при выполнении маневра почти не происходит занос и не возникают последующие колебания.
В экстремальных ситуациях вазовский малыш становится еще более непослушным и хуже прогнозируемым. Первые круги на закрытой трассе удается ехать быстрее, успевая компенсировать возникающие стихийные скольжения то передней осью, то задней — очень резкий занос, а иногда, наоборот, довольно продолжительный снос.
Приходится интенсивнее, чем на «Калине» со свободным дифференциалом, работать рулем и газом. Однако, несмотря на то что ошибок больше и траектории далеки от оптимальных, время на круге лучше.
diff
Без блокировки дифференциала машина ведет себя более расхлябанно. Из-за меньшей информативности рулевого управления и замедленных реакций заправлять «Калину» в повороты сложнее, зато проще контролировать в скольжениях.Без блокировки дифференциала машина ведет себя более расхлябанно. Из-за меньшей информативности рулевого управления и замедленных реакций заправлять «Калину» в повороты сложнее, зато проще контролировать в скольжениях.
Покрытие раскатывается, сцепление колес с дорогой падает — и ухудшается не только время, но и поведение машины. От нее очень трудно добиться контролируемого бокового скольжения, причем проявляется оно как свойственное скорее не передне-, а полноприводному автомобилю. На сброс газа и доворот руля «Калина» отвечает сносами, которые не заканчиваются, пока не нащупаешь газом момент, когда снос резко сменяется заносом.
Часто автомобиль едет, куда хочет он, а не сидящий за рулем. Более однозначного поведения удастся добиться, если применить излюбленный раллийный прием — торможение левой ногой.
diff
Но это все-таки не боевой автомобиль, а семейный универсал. Поэтому уделим внимание и менее динамичным и азартным, но более востребованным в повседневной жизни моментам. Например, дает ли преимущество блокировка при троганье в горку? Двенадцатипроцентный подъем (под колесами — укатанный снег) покорился автомобилю и в том, и в другом исполнениях. При этом на машине со свободным дифференциалом приходилось трогаться очень осторожно, по крупицам отмеряя тягу. Вполне естественно, что более крутой, 16-процентный уклон «Калина» преодолела, только вооружившись самоблокирующимся дифференциалом.
ВЕСЕННИЕ ИЗМЕНЕНИЯ
Под колесами сухой асфальт, температура плюс 15ºС. В общем, и в этих условиях разница между двумя вариантами заметна. Привычные запаздывания «Калины» на действия рулем сохранились, но управление в версии с блокировкой дифференциала стало острее и точнее.
При этом вылез и знакомый по зимним испытаниям недостаток: машина потеряла в комфорте — более нервно реагирует на колеи, чувствительные срывы при проезде луж требуют от водителя большей собранности.
diff
При троганье в подъем преимущества блокировки проявляются лишь в условиях, когда под колесами снег или грязь. В поведении на сухом асфальте если и есть отличия, то они ничтожно малы.При троганье в подъем преимущества блокировки проявляются лишь в условиях, когда под колесами снег или грязь. В поведении на сухом асфальте если и есть отличия, то они ничтожно малы.
На стабильном покрытии сцепные возможности шин почти уравнялись с тягов
|
Самоблокирующийся дифференциал — теория.
Рассмотрим как работают самоблокирующиеся дифференциалы разных конструкций
Рассмотрим как работают самоблокирующиеся дифференциалы разных конструкцийПри движении автомобиля на повороте, по неровностям дороги и т.д. колеса проходят путь разной длины (рис. 1). Чтобы не происходило проскальзывания шин по асфальту, они должны вращаться с разными скоростями.
Колеса ведомой оси вращаются независимо друг от друга, поэтому катятся без пробуксовки.
Дифференциал – механизм, позволяющий колесам ведущей оси вращаться с разными скоростями и подводящий к ним крутящий момент. В трансмиссии автомобилей с одной ведущей осью дифференциал устанавливается между приводами колес (полуосями, ШРУСами и т.д.), поэтому его называют межколесным. В полноприводных автомобилях (со всеми ведущими колесами) он может находиться и между ведущими осями (межосевой дифференциал). Крутящий момент к дифференциалу подводиться от двигателя через агрегаты трансмиссии (коробку передач, карданный вал, главную передачу и т.д.)
Крутящий момент – характеристика вращательного движения.
Его величина равна произведению силы на плечо (расстояние от точки приложения силы до оси вращения) и измеряется в Нм (ньютон на метр). Например, если двигатель развивает крутящий момент 100Нм, значит, сила на плече в 1м будет составлять 100Н.
Сила сцепления – колеса с дорогой равна произведению весовой нагрузки на колесо (которую колесо передает на дорогу) на коэффициент сцепления.
Сила тяги на колесе (рис. 2) зависит от радиуса колеса и подводимого к нему крутящего момента. Она ограничивается силой сцепления с дорогой, то есть не может больше нее. Произведения силы тяги на радиус колеса дает тот крутящий момент, который дифференциал может передать на колеса. Когда сцепление с дорогой мало (например, на гладком льду) или колесо вывешено (отсутствует весовая нагрузка), крутящий момент и силы тяги на колесе очень малы или отсутствуют. Если «тяга» меньше сопротивления движению, автомобиль не сможет тронуться с места.
На легковых автомобилях, предназначенных для движения по дорогам с твердым покрытием (асфальтом, бетоном), наибольшее распространение получил дифференциал с коническими шестернями.
Дифференциалы с коническими шестернями.
Представляют собой зубчатую передачу с подвижными осями зубчатых колес (такие передачи называют планетарными). Её основными элементами являются (рис. 3):
- корпус, с которым жестко соединено ведомое зубчатое колесо главной передачи (передающей крутящий момент от карданного вала на корпус дифференциала). На легковых автомобилях, как правило, корпус имеет неразъемную конструкцию и окна для монтажа шестерен;
- сателлиты – конические зубчатые колеса, которые могут поворачиваться вокруг оси. В дифференциалах легковых автомобилей обычно устанавливаются два сателлита;
- ось сателлитов, жестко закрепленная в корпусе и вращающаяся вместе с ним. На ней расположены спиральные канавки для улучшения смазки сателлитов;
- две конические шестерни, входящие в зацепление с сателлитами и жестко соединенные с выходными валами дифференциала (полуосями, ШРУСами и т.д.). Эти шестерни принято называть полуосевыми.
При движении автомобиля ведомая шестерня главной передачи вращает корпус дифференциала и, соответственно, ось с сателлитами, которые передают движение полуосевым шестерням, а они, в свою очередь, на колеса.
На прямой и ровном отрезке пути (рис. 4) колеса проходят одинаковое расстояние, поэтому полуосевые шестерни и корпус дифференциала, а также ось сателлитов вращаются с одинаковой скоростью. Последние не поворачиваются относительно своей оси.
Когда автомобиль совершает поворот, внутреннее (расположенное ближе к центру поворота) колесо начинает вращаться медленнее (поэтому его называют отстающим). Соответственно, соединенная с ним полуосевая шестерня совершает меньше оборотов в минуту, чем корпус дифференциала и ось сателлитов. Это вынуждает их поворачиваться вокруг оси и увеличивать скорость вращения второй шестерни и наружнего (забегающего) колеса. Так обеспечивается разное число оборотов шин, необходимое для движения без пробуксовки.
Этот вид дифференциалов называют также симметричным, так как они поровну распределяют крутящий момент между колесами.
Это происходит потому, что сателлит работает как равноплечий рычаг и передают только равные усилия к шестерням и колесам. Как сказано выше, если одно из колес имеет малое сцепление с дорогой, крутящий момент на нем небольшой, соответственно симметричный дифференциал подводит такое же усилие к другому колесу. То есть если одно из колес буксует, значит, сила тяги на втором колесе незначительна, что отрицательно сказывается на проходимости. Для ее улучшения на автомобилях применяют полную или частичную блокировку дифференциалов, степень которой оценивают коэффициентом блокировки.
Коэффициент блокировки.
Коэффициент блокировки (Кb) – это отношение крутящего момента на отстающем колесе к моменту на забегающем. Его величина для симметричного дифференциала равна 1 (моменты на обоих колесах равны), для дифференциалов повышенного трения (см. ниже) Кb = 3..5.
Чем больше Кb, тем лучше проходимость автомобиля. Например, при большом коэффициенте блокировки ухудшаются управляемость и устойчивость транспортного средства при движении по асфальту.
Самоблокирующиеся дифференциалы с полной блокировкой.
Имеют муфту, жестко соединяющую (блокирующую) корпус дифференциала и шестерню выходного вала. Привод муфты может быть механическим, гидравлический или пневматический, а управление блокировкой осуществляется водителем (блокировка межосевого дифференциала на ВАЗ-21213). После преодоления труднопроходимого участка водителю необходимо сразу отключать блокировку, что требует от него дополнительного внимания. Иначе на шины и трансмиссию будут действовать избыточные нагрузки, а автомобиль будет хуже управляем.
У механизмов повышенного трения – многодисковых дифференциалов, вискомуфт, самоблокирующихся дифференциалов «Квайф» и «Торсен» блокировка (частичная) осуществляется автоматически, без участия водителя.
Самоблокирующиеся многодисковые дифференциалы.
Устройство одного из таких механизмов представлено на рис. 5. Его основное отличие от симметричного дифференциала заключается в наличии подпружиненного пакета фрикционных дисков, одна из которых жестко связана с корпусом, а другая с полуосевыми шестернями.
При разных оборотах колес полуосевые шестерни дифференциала вращаются быстрее или медленнее корпуса. За счет это между фрикционными дисками возникают силы трения, препятствующие свободному вращению шестерен,то есть осуществляющие частичную блокировку. Соответственно на отстающем колесе увеличивается крутящий момент и сила тяги.
Фрикционные диски в некоторых конструкциях не подпружинены, а сжимаются давлением жидкости, создаваемым насосом. Например, одна из таких конструкций носит название «героторный дифференциал» (от англ. Gear — шестерня). Он имеет шестерёнчатый насос, создающий давление жидкости при разных скоростях вращения полуосевых шестерен корпуса.
Вискомуфта.
Получила свое название от лат. viscosus — вязкий. Ее основными элементами являются (рис.6):
- корпус и вал, герметизированные с помощью уплотнений
- диски, одна половина которых соединена шлицами с корпусом, другая с валом. Диски имеет каналы и отверстия для увеличения вязкости трения жидкости
- силиконовая (кремнийорганическая) жидкость, которая обладает высокой вязкостью и заполняет корпус на 80-90%
Вискомуфта передает подводимый к ней крутящий момента за счет внутреннего трения в жидкости, находящейся между дисками. Когда их скорости одинаковы, муфта передает небольшую часть усилия (5..7%). При отставании ведомых дисков от ведущих жидкость перемешивается, температура и вязкость ее растут, она расширяется сжимает воздух. Когда он почти полностью сжат, давление в муфте резко возрастает, что вызывает осевое перемещение дисков по шлицам до их механического контакта. Это приводит к резкому возрастанию передаваемого момента(«хамп-эффект»), что может отрицательно сказаться на управляемости автомобиля.
В результате вращения передается за счет механического трения, температура и соответственно давление жидкости постепенно снижаются, диски выходят из механического контакта.
Передаваемый момент зависит от характеристик муфты и от разности скоростей вращения ее валов.
Вискомуфта может устанавливаться как самостоятельный узел между ведущими осями или «встраиваться» в конический дифференциал.
Этот узел не пригоден к ремонту, так как количество и вязкость жидкости определяют характеристики вискомуфты и строго контролируются при ее изготовлении. При утечке части жидкости муфта подлежит замене.
Самоблокирующийся дифференциал «Квайф».
Конструкция механизма, зарегистрированного под торговой маркой «Квайф» («Quaife»), представлена на рис.7. Сателиты у него расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса. Причем они крепятся не на осях, а находятся в закрытых с обоих концов отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый – с левой.
Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно. Все зубчатые колеса имеет винтовые зубья.
Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня начинает вращаться медленнее корпуса и поворачивать входящий с ней в зацепление сателлит. Он передает движение связанному с ним сателлиту из другого ряда. а тот, в свою очередь, на полуосевую шестерню. Так обеспечиваются разные обороты колес на повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни и сателлиты торцами к корпусу. Последние также прижимаются вершинами зубьев к поверхности отверстий, в которых они расположены. За счет этого возникают силы, осуществляющие частичную блокировку, что увеличивает силу тяги на отстающем колесе и, соответственно, суммарную силу тяги автомобиля, повышая его проходимость.
Величина коэффициента блокировки зависит от угла наклона зубьев сателлитов и полуосевых шестерен.
Устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев, изменяют коэффициент блокировки в зависимости от характеристик автомобиля и условий его применения.
Самоблокирующийся дифференциал «Торсен».
Получили свое название от англ. Torque – крутящий момент и sensing – чувствительный, то есть чувствительный к крутящему моменту. Механизмы, выпускаемые под этой торговой маркой, имеют два типа конструкций.
Первый представлен на рис.8. Сателлиты расположенные корпусе перпендикулярно его оси и объединены между собой попарно с помощью прямозубого зацепления, а с полуосевыми шестернями связаны червячным зацеплением.
На повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, он, в свою очередь, вращает второй сателлит и другую полуосевую шестерню. Такой «цепочкой» колесам автомобиля обеспечивается возможность вращаться с разной скоростью. Силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колесах, осуществляют частичную блокировку дифференциала.
Применение комплектов сателлитов и шестерен с различным профилем червячного зацепления дает возможность изменять коэффициент блокировки. Недостаток этого вариант – сложность конструкции и ее сборки.
Второй тип «Торсена» представлен на рис.9. Сателлиты расположены параллельно оси корпуса дифференциала в его отверстиях и соединены попарно между собой и с полуосевыми шестернями винтовым зацеплением. Работа механизма на поворотах и частичная блокировка осуществляются так же, как у «Квайфа». Этот вариант конструкции менее сложный, кроме того позволяет уменьшить диаметр корпуса дифференциала.
Самоблокирующиеся дифференциалы автомобилей.
Самоблокирующиеся дифференциалы
Один из главных недостатков конических дифференциалов – ухудшение проходимости автомобиля из-за вероятности пробуксовки ведущих колес, когда левое и правое колеса перемещаются по участкам дорожного покрытия с разными сцепными свойствами. Принудительная жесткая блокировка дифференциала, применяемая в конструкции многих автомобилей, не лишена недостатков, которые подробнее описаны здесь, поэтому в конструкции трансмиссии современных автомобилей, предназначенных для движения по неблагоприятным дорогам, часто используют дифференциалы, автоматически распределяющие крутящий момент между полуосями ведущего моста в зависимости от дорожных условий.
Такие дифференциалы называют самоблокирующимися.
Самоблокирующиеся дифференциалы позволяют частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышают проходимость автомобиля и его управляемость при движении по плохим дорогам, улучшают динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, не требуют дополнительных усилий от водителя (название «самоблокирующийся» говорит само за себя) и взаимозаменяемы со стандартными дифференциалами.
Полной блокировки колес в таких дифференциалах не наступает, поэтому нагрузки на полуоси не столь критичные, как у дифференциалов с принудительной блокировкой.
Самоблокирующиеся дифференциалы автоматически снимают блокировку полуосей при сбросе газа при прямолинейном движении, когда выравниваются скорости полуосей.
Самоблокирующиеся дифференциалы не лишены и недостатков, среди которых можно отметить основные: ухудшается управляемость автомобиля (особенно если блокировка включена на переднем мосту), увеличиваются нагрузки на узлы и агрегаты трансмиссии (особенно на коробку передач, карданную передачу и полуоси).
Ниже описаны наиболее распространенные типы самоблокирующихся дифференциалов, применяемые в конструкции современных автомобилей.
***
Фрикционный дисковый дифференциал
Фрицкионный (дисковый) самоблокирующийся дифференциал включает пакет фрикционных дисков (фрикционную муфту), установленный между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней. При прямолинейном движении автомобиля корпус дифференциала вращается синхронно с обеими полуосями, но как только возникает разница в скоростях вращения корпуса и одной из полуосей, на отстающее колесо подается дополнительный момент благодаря наличию трения в пакете дисков.
Другими словами, когда дифференциал пытается передать одной полуоси чрезмерный крутящий момент (колесо попало на лед и сопротивление кручению очень мало), сила трения между дисками препятствует возникновению большой разницы. Разумеется, если величина момента превысит силу трения в дисках, вращение все равно перераспределится на ось, которая вращается с меньшим сопротивлением.
Недостатком такого дифференциала является усиленный износ дисков и необходимость использовать специальные смазочные материалы, иначе диски быстрее засаливаются и блокировка перестает работать.
***
Вязкостная муфта
Вязкостная муфта (вискомуфта) состоит из набора близко расположенных друг к другу перфорированных дисков, одна половина которых соединяется с помощью выступов с внутренней ступицей муфты, а вторая наружными выступами с корпусом.
Между дисками находится силиконовая (кремнийорганическая) жидкость высокой вязкости. Валы муфты могут свободно вращаться с небольшой разницей в угловых скоростях, но, если разница в скоростях увеличивается, жидкость внутри муфты густеет, начинает действовать как твердое тело и предотвращает чрезмерное проскальзывание дисков. Возникающий блокирующий момент обусловлен свойствами вязкой жидкости. Если в качестве дифференциала использовать такую муфту, она будет перераспределять крутящий момент так, что большая его часть будет поступать на колеса, вращающиеся с меньшей скоростью.
К недостаткам вязкостной муфты следует отнести инертность ее блокировки — муфта срабатывает с запаздыванием. Неизбежный нагрев жидкости в муфте, который происходит при проскальзывании дисков, приводит к изменению ее характеристик. Существенным недостатком таких устройств является их влияние на процесс торможения, поскольку при резком торможении может произойти одновременное блокирование всех колес автомобиля.
При использовании вязкостных муфт в трансмиссиях автомобилей с антиблокировочными тормозными системами приходится применять дополнительные устройства для разблокирования муфт при торможении.
***
Гидророторный самоблокирующийся дифференциал
Гидророторный (героторный) самоблокирующийся дифференциал (Gerodisk или Hydra-lock) — конструктивно и принципиально похож на фрикционный самоблокирующийся дифференциал, только между шестерней полуоси и корпусом дифференциала имеется, помимо фрикциона, масляный насос с поршнем.
При возникновении разницы угловых скоростей полуоси и корпуса, поршень нагнетает масло и сжимает фрикцион, который, в свою очередь, блокирует шестерню полуоси с чашкой дифференциала, перераспределяя крутящий момент на отстающую полуось за счет возникшей силы трения.
***
Зубчатый (шестеренный) самоблокирующийся дифференциал
Такие дифференциалы еще называют червячными или винтовыми. Работа зубчатого самоблокирующиеся дифференциала основана на свойстве червячной пары расклиниваться и блокировать полуоси при определенном соотношении крутящих моментов. Дифференциал блокируется из-за разности крутящих моментов на полуосях.
Винтовой дифференциал Torsen (англ. «TORque SENsing» — чувствующий крутящий момент) представляет собой механический самоблокирующийся дифференциал, в котором используется сложный набор червячных шестерен.
Набор шестерен внутри дифференциала состоит из ведомых (полуосевых) червячных колес и ведущих (сателлитов) червячных шестерен. Основной особенностью такой конструкции является то, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но сами не могут приводиться во вращение. Такая особенность приводит к появлению некоторой степени блокирования дифференциала.
При низких значениях входного крутящего момента шестерни дифференциала вращаются свободно и его действие напоминает работу обычного симметричного дифференциала.
Когда входной крутящий момент увеличивается, набор червячных шестерен нагружается и в определенный момент два выходных вала блокируются, т. е. как только одно из колес теряет тягу, разница в крутящем моменте колес приводит к заклиниванию шестерен и частичной блокировке дифференциала.
Форма и размер зубчатых колес в этом дифференциале определяет коэффициент передачи крутящего момента. Например, если дифференциал конструкции Torsen сконструирован с передаточным числом 5:1, то он способен дифференцировать крутящий момент между колесами до 5-кратной величины.
Дифференциал конструкции типа Quaife отличается тем, что оси сателлитов параллельны полуосям автомобиля. Сателлиты расположены в специальных нишах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют еще одну червячную пару, которая, расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки.
Аналогичную конструкцию имеет дифференциал конструкции типа Eaton TrueTrac Differential.
***
Кулачковый самоблокирующийся дифференциал
Кулачковый самоблокирующийся дифференциал, срабатывает при разности угловых скоростей вращения полуосей.
Принцип работы кулачковых блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке резко заклиниваются и полностью блокируют полуоси друг с другом.
Для этих блокировок характерны шумы и щелчки в редукторе, вызванные перескакивание механизма разблокировки дифференциала. Поэтому такая блокировка раньше в основном применялась применяется только в военной и специальной технике, где нужно большое тяговое усилие и долговечность в ущерб управляемости и комфорту.
В ведущих мостах современных автомобилей повышенной проходимости наиболее распространена конструкция кулачкового дифференциала типа Detroit Soft Locker со специальным демпфирующим устройством на каждой полуоси, частично поглощающим шумы, характерные для работы этой блокировки.
На отдельной странице приведено подробное описание кулачкового дифференциала повышенного трения, применяемого в конструкции автомобиля ГАЗ-66-11.
***
Межосевые дифференциалы
Главная страница
Дистанционное образование
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты
Самоблокирующиеся дифференциалы ВАЗ
Выбор самоблокирующихся дифференциалов на нашем сайте не очень велик, но вопрос «КАКОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ВЫБРАТЬ» возникает у каждого нашего клиента. Как правило, выслушав все аргументы в сторону выбора того или иного дифференциала, клиент сам делает выбор. В этой статье мы постараемся помочь выбрать самоблокирующийся дифференциал, наиболее полно отвечающий Вашим требованиям. Статья снабжена ссылками, кликнув на которые Вы можете перейти к выбранному самоблокирующемуся дифференциалу.
Какой самоблок или комплект самоблокирующихся дифференциалов подойдёт именно Вам на ваш автомобиль для целей его конкретного применения?
Если Вы владелец LADA 2108-21099, ВАЗ LADA 2110, 2111, 2112, ПРИОРА, КАЛИНА, ГРАНТА, вам подойдёт Самоблокирующийся дифференциал AVTOSPRINTER для переднеприводных ВАЗ.
Он позволит Вам уверенно передвигаться по заснеженным и скользким дорогам.
Вы владелец автомобиля ОКА? Для Вас есть самоблокирующийся дифференциал AVTOSPRINTER для автомобилей ВАЗ 1111 ОКА.
Далее информация для владельцев ВАЗ 21213, ВАЗ 21214, ВАЗ 2131 (НИВА, LADA 4X4) И CHEVROLET NIVA (НИВА, ВАЗ 2123).
Блокировка дифференциала БЛОККА ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ ВАЗ 21213, ВАЗ 21214, ВАЗ 2131 (НИВА, LADA 4X4) И CHEVROLET NIVA (НИВА, ВАЗ 2123) обеспечивает блокировку дифференциала на 100%. Может быть установлена как только в задний мост, так и в оба ведущих моста. Работает со слышимым шумом (щелчки, треск в редукторе моста) и рывками в трансмиссии при резком торможении, что необходимо учитывать при покупке. Установленная только в задний мост БЛОККА не влияет на управляемость автомобиля и не ухудшает движение по асфальту. Установка БЛОККА в передний мост рекомендуется только для автомобиля редко выезжающего на асфальт.
Если Вы намерены установить самоблокирующийся дифференциал в раздаточную коробку автомобиля ВАЗ 21213, ВАЗ 21214, ВАЗ 2131 (НИВА, LADA 4X4) или CHEVROLET NIVA (НИВА, ВАЗ 2123) у Вас есть только один вариант: САМОБЛОКИРУЮЩИЙСЯ МЕЖОСЕВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ ДАК ВАЗ.
МО.00.09.
Возможность принудительного ручного включения блокировки раздаточной коробки при установке данного самоблока сохраняется. Самоблокирующийся межосевой дифференциал ДАК ВАЗ.МО.00.09, установленный в раздаточную коробку прекрасно сочетается с любыми типами самоблоков, установленных в задний мост или в задний и передний мост одновременно.
Если Вы эксплуатируете свой автомобиль в основном на асфальте, лишь изредка съезжая на грунтовые дороги при поездках на дачу и на рыбалку, избегаете экстремального бездорожья, Вам вполне подойдёт бюджетный вариант: Самоблокирующийся дифференциал AVTOSPRINTER для автомобиля ВАЗ 21213, ВАЗ 21214, ВАЗ 2131 (Нива, Lada 4×4) и CHEVROLET NIVA (Нива, ВАЗ 2123). Мы рекомендуем приобрести дифференциал для заднего моста с величиной преднатяга 5 – 6 кг. Нужен ли в вашем случае самоблокирующийся дифференциал в переднем мосту? Мы рекомендуем ограничиться самоблоком в задним мосту, как показывает практика в 95% случаев самоблока в заднем мосту для данных условий эксплуатации автомобиля оказывается вполне достаточно.
Если Вы всё же хотите чего-то большего, но пока не готовы превратить свой автомобиль в подобие трактора, можно установить Самоблокирующийся дифференциал AVTOSPRINTER и в передний мост тоже. При этом для выбора преднатяга в переднем и заднем мосту используйте, пожалуйста, рекомендации приведённые ЗДЕСЬ.
Если рыбалка, охота, экстремальный туризм зовут Вас посетить места, которые не могли и приснится «сосисочным джиперам», Вам необходимы самоблокирующиеся дифференциалы ДАК, разработанные специально для Вас известным российским конструктором Валерием Николаевичем Красиковым.
Для Вас мы можем предложить вариант с установкой двух самоблокирующихся дифференциалов ДАК: в задний мост «мягкий» Самоблокирующийся дифференциала ДАК5 и в раздаточную коробку Самоблокирующийся межосевой дифференциал (с возможностью ручной блокировки) ДАК ВАЗ.МО.00.09. Данный вариант обеспечивает автомобилю НИВА исключительную курсовую устойчивость при разгоне и торможении на скользкой дороге, отличную управляемость и отличные внедорожные качества.
Если Вы ставите перед собой задачу добраться на своей НИВЕ до мест совершенно недоступных, или же Вы строите боевую машину для участия в экстремальных соревнованиях, мы предлагаем Вам вариант с установкой в задний мост более «жёсткого» Самоблокирующегося дифференциала ДАК7, а в передний мост «мягкого» Самоблокирующегося дифференциала ДАК5 22 шлица или ДАК5 24 шлица и, при желании, в раздаточную коробку можно установить и Самоблокирующийся межосевой дифференциал (с возможностью ручной блокировки) ДАК ВАЗ.МО.00.09.
В случае если Вы хотите установить только один самоблок в мост автомобиля НИВА, рекомендуется установить в задний мост «мягкий» Самоблокирующийся дифференциала ДАК5 для преимущественно городского автомобиля, или же установить в задний мост более «жёсткий» Самоблокирующегося дифференциала ДАК7 для автомобиля, предназначенного для вылазок на бездорожье.
Вариант с установкой только одного Самоблокирующегося межосевого дифференциала ДАК ВАЗ.МО.00.09 без одновременной установки самоблоков в мосты прекрасно подходит для автомобиля НИВА, эксплуатирующегося исключительно в городе и на асфальте, но не позволит полностью насладиться ездой по реальному бездорожью.
Все остальные варианты могут быть реализованы по Вашему желанию и под вашу ответственность.
Не рекомендуется установка на автомобиль НИВА самоблокирующегося дифференциала любого типа только в передний мост, без установки самоблока в задний.
В задний мост всегда должен быть установлен самоблок более «жёсткий» либо с больше величиной преднатяга, чем в передний мост.
И что бы Вам ни говорили на авторынке или в автомастерской, но:
— Дифференциалы (самоблокирующиеся в том числе) переднего и заднего мостов НЕ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМЫ! Нельзя дифференциал, предназначенный для заднего моста установить в передний мост, и наоборот.
— Дифференциалы для заднего моста автомобилей ВАЗ 21213, ВАЗ 21214, ВАЗ 2131 (НИВА, LADA 4X4) и автомобиля CHEVROLET NIVA (НИВА, ВАЗ 2123) в том числе имеют 22 шлица.
— Дифференциалы для переднего моста автомобилей ВАЗ 21213, ВАЗ 21214, ВАЗ 2131 (НИВА, LADA 4X4) и автомобиля CHEVROLET NIVA (НИВА, ВАЗ 2123) в том числе могут иметь в зависимости от года выпуска как 22, так и 24 шлица.
Лучший способ узнать, какое количество шлицев в переднем редукторе вашего автомобиля – пересчитать их. Рекомендуем переходить на новое количество шлицев для переднего редуктора – 24 шлица. При этом придётся заменить сальники редуктора (их в любом случае нужно менять при каждом удобном случае) и внутренние шарниры ШРУС приводов, либо приводы в сборе и ступицы.
— Никогда не применяйте так называемые «универсальные» сальники переднего редуктора и заднего моста, якобы подходящие на любую сторону и направление вращения.
И в заключение хотим заверить Вас, никакие самоблокирующиеся дифференциалы в любых вариантах установки не могут в условиях реального бездорожья заменить другой автомобиль, едущий в паре с Вами, готовый прийти на помощь. Они не смогут заменить и лебёдку, для установки лебёдки, к слову, не обязательно иметь силовой бампер. Достаточно иметь съемную лебёдку с соответствующей площадкой и кронштейном для установки съемной лебёдки. Когда лебёдка не нужна, она может быть убрана в багажник и закреплена там при помощи специального кронштейна.
Доступны кронштейны и площадки для сьёмных лебёдок как для автомобилей ВАЗ 21213, ВАЗ 21214, ВАЗ 2131 (НИВА, LADA 4X4), так и для автомобиля CHEVROLET NIVA (НИВА, ВАЗ 2123).
Для любителей тюнинга* нивы несколько полезных ссылок для упрощения навигации по сайту, итак:
Тюнинг нивы внутренний, прежде всего, имеется в виду салон нивы.
Тюнинг нивы внешний, имеется ввиду тюнинг нивы в части внешнего экстерьера.
Тюнинг нивы в части тюнинга подвески нивы для улучшения внедорожных свойств вашей нивы.
Тюнинг нивы в части трансмиссии.
Тюнинг нивы в части силового обвеса.
Надеемся Вам будет интересна и такая тема как Лифт подвески НИВЫ.
*Администрация сайта приносит Вам свои извинения за использование слова тюнинг в данном значении, надеемся, что владельцы нивы нас простят.
Как восстановить заводской дифференциал повышенного трения
Основная причина наличия дифференциала повышенного трения на задней оси — это максимизация тяги на скользких поверхностях, таких как снег, лед или грязь, что может усугубиться при открытом дифференциале.
Еще одна важная причина — помочь распределить крутящий момент на колеса от комбинации высокопроизводительного двигателя и трансмиссии. Дифференциал повышенного трения передает крутящий момент на оба колеса, даже если одно колесо пробуксовывает. Это огромное улучшение по сравнению с открытым дифференциалом с ограничением тяги.Дифференциалы повышенного трения также увеличивают ускорение автомобиля.
Этот технический совет взят из полной книги, ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛОВ, МОСТОВ И ПРИВОДОВ. Подробное руководство по этому вопросу вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ
ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https: // musclecardiy.ru / performance / how-to-rebuild-factory-limited-slip-дифференциалы /
Определение ограниченного проскальзывания и открытого дифференциала
Определить, есть ли у вашего автомобиля дифференциал повышенного трения или открытый, — это одна из самых простых проверок трансмиссии.
Первый шаг — поставить автомобиль на ровную и ровную поверхность, заблокировать передние колеса и поднять задние колеса с земли с помощью домкрата. Как всегда, прежде всего позаботьтесь о безопасности и поставьте автомобиль на домкраты.Включите нейтральную передачу и убедитесь, что стояночный тормоз отпущен. Теперь просто поверните одно заднее колесо вперед и обратите внимание на направление вращения другого колеса.
Если он вращается в том же направлении (вперед), задний конец имеет дифференциал повышенного трения. Если другое колесо вращается в обратном направлении, то задний конец имеет открытый дифференциал. Это так просто.
Однако есть одно исключение: чрезвычайно изношенный дифференциал повышенного трения с диском сцепления может действовать как открытый дифференциал, поскольку диски очень сильно изношены.Так что это не совсем надежный тест. Но этот метод работает в большинстве случаев.
Вы можете задаться вопросом, почему одно колесо вращается в противоположном направлении.
Для этого есть длинная инженерная причина, но ее можно описать следующим простым уравнением:
2 x N несущая = N слева + N справа
Где:
N водило = частота вращения водила дифференциала
N слева = скорость левой шестерни, которая вращается с той же скоростью, что и левая шина
Н правая = скорость правой шестерни (или правой шины)
Если несущая скорость равна нулю, что в основном означает, что ведущая шестерня и карданный вал не вращаются, левая часть уравнения равна нулю.
Вы поворачиваете одну сторону; скажем слева, со скоростью 10 оборотов в минуту. Чтобы это уравнение работало, другой w
Wikizero — дифференциал повышенного трения
Дифференциал повышенного трения ( LSD ) — это тип дифференциала, который позволяет двум его выходным валам вращаться с разными скоростями, но ограничивает максимальную разницу между двумя валами.
В автомобиле такие дифференциалы повышенного трения иногда используются вместо стандартного дифференциала, где они обеспечивают определенные динамические преимущества за счет большей сложности.
Ранняя история [править]
В 1932 году Фердинанд Порше разработал гоночный автомобиль Гран-при для компании Auto Union. Высокая мощность конструкции приводила к чрезмерной пробуксовке одного из задних колес на любой скорости до 160 км / ч (100 миль / ч). В 1935 году Porsche поручил инженерной фирме ZF разработать дифференциал повышенного трения для улучшения характеристик. [необходима ссылка ] Стали доступны «скользящие штифты и кулачки» ZF, [1] и одним из примеров был Тип B-70, который использовался во время Второй мировой войны в военных автомобилях VW (Kübelwagen и Schwimmwagen), хотя технически это был не дифференциал повышенного трения, а система, состоящая из двух обгонных муфт, которые передавали всю мощность двигателя на более медленный поворот двух колес. [2]
Преимущества [править]
Основное преимущество дифференциала повышенного трения демонстрируется на примере стандартного (или «открытого») дифференциала в условиях бездорожья или снега, когда одно колесо начинает катиться.
скольжение. В таком случае со стандартным дифференциалом проскальзывающее или бесконтактное колесо получит большую часть мощности (в виде вращения с низким крутящим моментом и высокими оборотами), в то время как контактирующее колесо останется неподвижным по отношению к земле.Крутящий момент, передаваемый открытым дифференциалом, всегда будет одинаковым на обоих колесах; если одна шина находится на скользкой поверхности, прилагаемый крутящий момент легко преодолеет доступное сцепление с очень низким числом. Например, правая шина может начать вращаться, как только на нее будет приложен крутящий момент 70 Н · м (50 фунт-футов), поскольку она находится на обледенелой поверхности. Поскольку на обоих колесах всегда ощущается одинаковый крутящий момент, независимо от скорости, с которой они вращаются, это означает, что колесо с тяговым усилием также не может получить крутящий момент более 70 Нм, что намного меньше, чем требуется для перемещения колеса. транспортное средство.Между тем, шина на скользкой поверхности будет просто вращаться, поглощая всю фактическую выходную мощность (которая является функцией крутящего момента, обеспечиваемого с течением времени), даже если оба колеса имеют одинаковый (очень низкий) крутящий момент.
В этой ситуации дифференциал повышенного трения предотвращает передачу избыточной мощности на одно колесо и, таким образом, поддерживает вращение обоих колес с приводом, гарантируя, что тяга не будет ограничена колесом, которое может выдерживать минимальную мощность.
Преимущества LSD в мощных заднеприводных автомобилях были продемонстрированы в эпоху «Muscle-Car» в Соединенных Штатах с середины 1960-х до начала 1970-х годов. Автомобили той эпохи обычно были заднеприводными и не имели независимой подвески задних шин (вместо этого использовалась ведущая ось). В случае ведущей оси, когда через дифференциал передается высокий крутящий момент, тяговое усилие на правом заднем шине ниже, поскольку ось, естественно, хочет вращаться за счет кручения ведущего вала (но удерживается неподвижно, будучи установленной на раме транспортного средства) .Это привело к появлению терминов «отслаивание одного колеса» или «возгорание одной шины». Таким образом, «Muscle-Cars» с LSD или «posi» (положительное сцепление) имели явное преимущество перед своими «вращающимися колесами» собратьями.
Основной принцип работы [править]
И дифференциалы повышенного трения, и открытые дифференциалы имеют зубчатую передачу, которая позволяет выходным валам вращаться с разными скоростями, сохраняя при этом сумму их скоростей, пропорциональную входному валу.
Автомобильные дифференциалы повышенного трения имеют некоторый тип механизма, который передает крутящий момент (внутренний по отношению к дифференциалу), который сопротивляется относительному движению выходных валов.Проще говоря, это означает, что у них есть некий механизм, который сопротивляется разнице скоростей между выходами, создавая противодействующий крутящий момент либо между двумя выходами, либо между выходами и корпусом дифференциала. Для создания этого крутящего момента используется множество механизмов. Типы дифференциала повышенного трения обычно называются по типу механизма сопротивления. Примеры включают вязкие LSD и LSD на основе сцепления. Величина ограничивающего крутящего момента, обеспечиваемого этими механизмами, зависит от конструкции.
Дифференциал повышенного трения имеет более сложное распределение крутящего момента, и его следует учитывать в случае, когда выходы вращаются с одинаковой скоростью и при вращении с разными скоростями. Разница крутящего момента между двумя осями называется Trq d . [3] (В этой работе он называется Trq f для трения крутящего момента [4] ). Trq d — разница крутящего момента, передаваемого на левое и правое колесо.Величина Trq d исходит от механизма ограничения пробуксовки в дифференциале и может быть функцией входного крутящего момента (как в случае дифференциала с зубчатыми колесами) или разницы в скоростях на выходе (как в случае вязкого дифференциала).
Крутящий момент, передаваемый на выходы:
- Trq 1 = ½ Trq дюйм + ½ Trq d для более медленного выхода
- Trq 2 = ½ Trq дюйм — ½ Trq d для более высокой производительности
При движении по прямой, когда одно колесо начинает буксовать (и вращается быстрее, чем колесо с тягой), крутящий момент снижается до проскальзывающего колеса ( Trq 2 ) и на более медленное колесо ( Trq 1 ).
В случае, когда автомобиль вращается и ни одно колесо не проскальзывает, внутреннее колесо будет вращаться медленнее, чем внешнее колесо. В этом случае внутреннее колесо получит больший крутящий момент, чем внешнее колесо, что может привести к недостаточной поворачиваемости. [4]
Когда оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, распределение крутящего момента на каждое колесо составляет:
- Trq (1 или 2) = ½ Trq дюйм ± (½ Trq d ) , а
- Trq 1 + Trq 2 = Trq в .
Это означает, что максимальный крутящий момент любого колеса статически не определен, но находится в диапазоне ½ Trq в ± (½ Trq d ) .
В легковых автомобилях обычно используются несколько типов LSD.
- Фиксированное значение
- Чувствительность к крутящему моменту
- Чувствительность к скорости
- Электронное управление
Фиксированное значение [редактировать]
В этом дифференциале максимальная разница крутящего момента между двумя выходами, Trq d , является фиксированным значением всегда, независимо от крутящего момента, входящего в дифференциал, или разности скоростей между двумя выходами.
Обычно в этом дифференциале использовались подпружиненные узлы сцепления.
Чувствительность к крутящему моменту (HLSD) [редактировать]
Синтетическое масло Red Line. Модификатор трения ограниченного скольжения
Эти продукты содержат противозадирные присадки, необходимые для максимальной защиты дорожных автомобилей и гоночных автомобилей, а также модификаторы трения (кроме NS) для надлежащей работы с ограниченным скольжением.
- Полностью синтетические формулы, созданные на основе базовых масел на основе сложных эфиров полиолов, обеспечивают отличную смазку в экстремальных условиях
- Эфирные базовые масла и модификаторы трения (кроме NS) обеспечивают дополнительную скользкость для снижения рабочих температур за счет уменьшения трения скольжения в гипоидных передачах
- Высокий индекс вязкости (VI) для обеспечения относительно постоянной вязкости и толщины пленки при изменении температуры
- Превосходная стабильность к сдвигу и пониженное окисление по сравнению с другими синтетическими и традиционными трансмиссионными маслами
- Превосходит спецификации API GL-5
- Разработан для обеспечения высочайшей степени защиты и повышения дифференциальной эффективности для увеличения пробега, увеличения интервалов замены и меньшего износа
Доступные размеры
| 4 унции | 80301 |
| 5 галлонов * | 80306 |
* Доступно только у наших дилеров
В агрегатах с ограниченным проскальзыванием или позитракцией используются пластины или муфты, обеспечивающие надлежащую блокировку дифференциала.
Для предотвращения дребезжания требуются скользкие смазочные материалы, но слишком большая скользкость приводит к чрезмерному пробуксовыванию колес и снижению тяги.
Для идеального сцепления используйте Red Line 75W90NS и добавляйте модификатор трения дифференциала ограниченного трения Red Line / добавку для обкатки, пока не исчезнет вибрация.
Удовлетворяет эксплуатационным требованиям GM 1052358, Ford M2C118-A, 19B546-MA, Chrysler 4318060 и большинства импортных товаров.
Рекомендуемая дозировка:
Используйте 4% для предотвращения дребезга ограниченного скольжения в обкатанных устройствах (типичная 4 унц.бутылку) или от 4 до 8% на обкатку новых дифференциалов.
Присадка-модификатор трения дифференциала ограниченного трения Red Line / присадка для обкатки значительно снижает трение при обкатке дифференциалов. Высокие температуры, возникающие при обкатке
, могут нарушить упрочнение зубьев шестерни, что приведет к быстрому износу размягченных шестерен.
Эта добавка может снизить температуру обкатки на целых 50 ° F, улучшая условия обкатки. Совместимо с нефтяными или синтетическими трансмиссионными маслами.Red Line Gear Oils уже содержат эту присадку (кроме NS).
В гоночных дифференциалах без ограничения проскальзывания и быстросменных блоках, использующих масла Red Line ShockProof Gear Oils, рекомендуется использовать 3–6% модификатора трения дифференциала ограниченного скольжения Red Line / добавки для обкатки.
Active Traction Service
ATS LSD (дифференциал повышенного трения)
Краткое объяснение того, как работает ЛСД и какую пользу от вождения он приносит.
Новый эволюционный LSD от ATS на 2009 год. Он предлагает характеристики LSD со сцеплением и бесшумность LSD с редуктором.
Стандартный металлический LSD ATS с 12 или 16 внутренними дисками и наиболее ориентированный на производительность LSD — Тип D20 с 20 дисками.
Очень прочный и долговечный ATS LSD, разработанный специально для соревнований по дрифту.
ATS Carbon LSD произвел революцию в концепции LSD. Супер плавная и бесшумная работа. Селективные модели доступны у нас.
LSD специальной конструкции
Тип DD LSD — Превосходный дизайн корпуса для лучшей управляемости и долговечности
Metal LSD Type R — Matsui Spec
Carbon LSD — Kinoshita Spec
Производство спецификации Kinoshita было прекращено.Исследования и разработки для спецификации Kinoshita привели к появлению ATS Carbon LSD Spec II.
Карбон / металл LSD Spec II
Дрейфующий с Carbon LSD Spec II
2012 Новые LSD для Honda FF (D24, Spec 4 и 5, и гибридные)
2018 Новый, кулачок 26 градусов для карбоновых гибридных LSD
*** Для LSD с диаметром диска 87 мм доступен односторонний кулачок.
Щелкните, чтобы увидеть список приложений
Ограниченное проскальзывание и блокировка дифференциала (в чем разница?)
Все автомобили на дороге содержат устройства между колесами, называемые дифференциалами или зубчатыми передачами. Назначение дифференциалов — позволить колесам автомобиля вращаться с различной скоростью. Это достигается разделением крутящего момента двигателя на два отдельных выхода. Скорость каждого выхода будет разной, чтобы обеспечить необходимую скорость вращения.В основном, когда вы собираетесь сделать поворот, внутреннее ведущее колесо будет вращаться медленнее, чем внешнее ведущее колесо зубчатой передачи.
Если бы в вашем транспортном средстве не было дифференциалов, ваши повороты были бы такими же, как в картинге.
Не все дифференциалы сконструированы одинаково. На самом деле, существуют разные типы дифференциалов для автомобилей. У каждого есть свои особые качества и атрибуты. Лучшие дифференциалы для вашего автомобиля будут зависеть от того, какой у вас полный привод, привод на 2 колеса, привод на передние колеса и т. Д.Двумя основными дифференциалами являются дифференциалы повышенного трения и дифференциалы с блокировкой. У этих дифференциалов есть свои сходства и различия. Сходство заключается в том, что они оба выполняют одну и ту же базовую функцию для колес. Эта функция предназначена для обеспечения более стабильного сцепления колес и шин автомобиля. Для этого на оси вашего автомобиля устанавливаются дифференциалы.
Большинство автомобилей могут поставляться с открытым дифференциалом, но из-за этого колеса могут вращаться в разных направлениях и вызывать всевозможные проблемы.
Вам понадобится либо блокируемый дифференциал, либо дифференциал повышенного трения для лучшего сцепления с дорогой. Сейчас мы рассмотрим различия между ними.
Дифференциал повышенного трения
Дифференциалы повышенного трения обеспечивают вашему автомобилю наилучшее сцепление с дорогой. Блокировка дифференциалов также может дать вам хорошее сцепление с дорогой, но тяга, которую вы испытаете с дифференциалами повышенного трения, лучше. Во-первых, они облегчат поворот на скользкой и мокрой дороге.Если вы живете в районах, где постоянно идет дождь и снег, то вы можете подумать о том, чтобы установить в своем автомобиле дифференциалы повышенного трения. Кроме того, протекторы ваших шин будут оставаться в хорошем состоянии, если вы регулярно ускоряетесь. От дифференциалов повышенного трения тоже будет полная тишина. Сравните это с шинами на автомобилях с блокировкой дифференциала, у которых быстро изнашиваются протекторы.
Конечно, дифференциалы повышенного трения не блокируют колеса одновременно на оси.
Некоторые версии дифференциалов повышенного трения оказались физически слабее. Это означает, что вам, скорее всего, придется заменить их раньше, чем блокирующие дифференциалы. Если вы используете переднюю ось, некоторые дифференциалы повышенного трения могут тянуться из одной стороны в другую.
Читайте также: 4 симптома неисправного автомобильного компрессора переменного тока и стоимость замены
Блокировка дифференциала
Люди предпочитают блокировку дифференциалов, потому что они не требуют значительного обслуживания или ремонта.Они также очень прочные и обеспечивают отличное сцепление с дорогой на дороге. Ключевой особенностью блокировки дифференциала является то, как колеса одной оси будут сцепляться вместе. Таким образом, когда вы собираетесь повернуть автомобиль, оба колеса будут вынуждены поворачиваться одновременно, независимо от силы сцепления каждого колеса. Все приложения привязаны к системе. Нет необходимости изменять полуось, ось, шестерню или кольцо.
С другой стороны, протекторы ваших шин быстро изнашиваются.В конечном итоге это приведет к возникновению проблем с рулевым управлением, поскольку они продолжают ухудшаться. Если вы живете в ледяной или снежной среде, рулевое управление будет еще сложнее из-за такой плохой управляемости. Вы даже можете услышать громкие хлопки, исходящие из автоматических шкафчиков. Эти звуки, безусловно, заставят вас задуматься о том, есть ли у вас подходящие дифференциалы в вашем автомобиле.
Дифференциал повышенного трения | multibody.net
Pogni Matteo
1014264
маттео[email protected]
Урбани Марко
1020324
[email protected]
Цель многотельного моделирования
Целью моделирования является анализ того, как работает дифференциал повышенного трения, а также сравнение поведения автомобиля, оснащенного этим типом дифференциала, с автомобилем, оснащенным нормальным дифференциалом, и другим автомобилем с жесткой осью.
Полученные результаты совпадают с ожиданиями: автомобиль с дифференциалом повышенного трения демонстрирует поведение, подобное автомобилю с открытым дифференциалом, когда его крутящий момент двигателя низкий (например.г. криволинейный вход, низкая скорость). При высоком крутящем моменте (например, на выходе из кривой) поведение аналогично автомобилю с жесткой осью для максимального увеличения тяги.
Дифференциал
Когда автомобиль поворачивает, радиусы кривизны внутреннего и внешнего колеса различны, поэтому каждая шина преодолевает разное расстояние, вращаясь с разной скоростью. Если между двумя ведущими колесами имелось жесткое ограничение, одно из двух колес должно было скользить, вызывая не только эффект недостаточного поворота, но и износ шин.
Дифференциал используется, чтобы избежать этих проблем и позволить колесам вращаться с разной скоростью, а также для равномерного распределения крутящего момента двигателя на левое и правое колесо.
рисунок 1: принцип нормального дифференциала (технология легких и тяжелых транспортных средств, М.Дж. Нанни)
Как показано на рисунке 1, крестовина действует как рычаг, разделяющий силу, исходящую от коробки дифференциала, между двумя боковыми шестернями.
Использование обычного дифференциала имеет некоторые недостатки: когда одно из двух колес теряет тягу (например,г. скользкой улице или во время поворота) также уменьшается крутящий момент, передаваемый на другое колесо. Это может вызвать значительные затруднения при движении автомобиля или даже его остановку. Поэтому в некоторых автомобилях используются некоторые механизмы для временной блокировки дифференциала. Двумя примерами самоблокирующегося дифференциала являются дифференциал повышенного трения и дифференциал Torsen.
Как работает дифференциал повышенного трения
рисунок 2: Детали дифференциала повышенного трения (техника для легких и тяжелых автомобилей, M.Дж. Нанни)
Дифференциал повышенного трения использует два сцепления для блокировки дифференциала. По сравнению с обычным дифференциалом, дифференциал повышенного трения имеет несколько дополнительных компонентов, таких как два нажимных кольца (или кольца солнечной шестерни, рис. 2, № 7) и ряд фрикционных дисков (наполовину соединены с коробкой дифференциала, а наполовину присоединены к боковая передача, рис.2 п.3,8). Два прижимных кольца представляют собой две аппарели, в которые вставляется поперечный штифт.
Когда двигатель передает крутящий момент на два нажимных кольца, они отталкиваются и нажимают на два сцепления. Чем больше крутящий момент, тем больше давление в сцеплении.В соответствии с уровнем давления муфты блокируют движение между шестерней вала и коробкой дифференциала. Это позволяет ограничить разницу скоростей между двумя колесами.
Одним из преимуществ этого решения является его гибкость; как только мы изменяем предварительную нагрузку муфт, мы также меняем степень срабатывания дифференциала. Другой способ настроить поведение дифференциала — изменить контур и угол наклона пандуса.
С другой стороны, этот механизм также имеет тот недостаток, что он подвержен износу диска, который необходимо часто заменять.
Моделирование
Дифференциальное моделирование
По сравнению с реальным механизмом мы сделали некоторые упрощения для моделирования дифференциала; в любом случае такие модификации не влияют на качество моделирования.
Зубья шестерни не были смоделированы, и относительное движение между шестернями было получено с помощью функции «трехчастичное относительное ограничение».
Другой фундаментальный аспект касается сил контакта между прижимным кольцом и валом шестерни; это было достигнуто за счет функции «контактное усилие между сферой и выдавленной поверхностью».Сфера была размещена на конце вала, экструдированная поверхность была создана благодаря функции кармана. В этом случае использовалась линейная рампа, поэтому осевая сила прямо пропорциональна приложенному крутящему моменту.
Муфты представляют собой уникальный диск, взаимодействующий с прижимным кольцом; В этом случае мы использовали функцию «контакт сфера-вращающаяся поверхность» для моделирования контакта между двумя телами. Функция позволяет установить параметр коэффициента трения и, таким образом, моделировать трение между дисками.Мы разместили сферу на прижимном кольце и использовали поверхность диска в качестве вращающейся поверхности. Изменяя коэффициент трения, мы также меняем степень блокировки дифференциала.
Остальные части дифференциала собраны на шарнире поворотном и цилиндрическом.
Перемещение двух прижимных колец коробкой происходит благодаря поступательному соединению, которое блокирует вращение, но в то же время допускает поступательное движение по оси вращения.Диски и боковые шестерни были связаны с помощью той же процедуры; линейная пружина сжимает диски и нажимные кольца.
На картинке изображена модель:
рисунок 3: смоделированный дифференциал
Автомобиль модельный
Мы использовали очень простую модель автомобиля; шасси не имеет подвесок, и мы вручную вставили инерционный параметр, используя данные коммерческих автомобилей.
Для создания шин мы использовали модель «простые шины». Мы использовали более мягкие шины на передней оси и более жесткие шины на задней оси, чтобы усилить передачу нагрузки между правым и левым колесом во время поворота.Мы также добавили систему рулевого управления, которая позволяет автомобилю следовать по дороге. На автомобиль установлен ранее созданный дифференциал.
На следующих изображениях изображен автомобиль:
рисунок 4: смоделированный автомобиль
Моделирование
Мы создали тропу, состоящую из прямого участка и длинной кривой с радиусом кривизны 20 метров, чтобы изучить поведение машины на повороте.
рисунок 5: модель дороги
Начальная скорость была назначена автомобилю, тогда как крутящий момент соответствует заранее установленному шлицу.
В частности, мы рассмотрели два разных случая: один с большим крутящим моментом, а другой с низким. В первом случае крутящий момент начинался со 100 Нм и повышался до 700 Нм после входа на ленту; во втором случае крутящий момент оставался постоянным и равным 100 Нм на протяжении всего пути.
График показывает крутящий момент как функцию времени:
рисунок 6: крутящий момент двигателя
Для каждого случая мы проанализировали поведение трех различных видов дифференциала.
Анализ результатов
Высокий крутящий момент
рисунок 7: нормальный дифференциал — нормальная и продольная сила на заднюю шину при 700 Нм
рисунок 8: дифференциал повышенного трения — нормальная и продольная сила на заднюю шину при 700 Нм
рисунок 9: жесткая ось — нормальная и продольная сила на заднюю шину при 700 Нм
Нормальная нагрузка на задние колеса одинакова в трех изученных конфигурациях, поэтому мы можем сравнить графики продольной силы, передаваемой на землю задним редуктором.
При обычном дифференциале внутренняя шина (слева) не может передавать большое усилие на землю из-за уменьшения нормальной нагрузки; колесо начинает проскальзывать, и, следовательно, внешнее колесо (справа) передает ограниченную силу.
При использовании дифференциала повышенного трения сила на внутреннем колесе примерно такая же, как описано в предыдущем случае; однако внешнее колесо способно приложить соответствующую силу. Это происходит благодаря эффекту муфт, предотвращающих чрезмерное скольжение между двумя колесами.
Графики объясняют поведение автомобиля с жесткой осью; приложенные силы аналогичны случаю с дифференциалом повышенного трения, за исключением первой части диаграммы, где крутящий момент все еще низкий. Этот случай будет рассмотрен позже.
На следующих графиках представлены скорости скольжения шин. При обычном дифференциале внутреннее колесо очень быстро проскальзывает, вызывая аномальный износ и износ шины. При использовании дифференциала повышенного трения скорость скольжения примерно в шесть раз ниже, чем при использовании дифференциала другого типа; это предохраняет шину от чрезмерного износа.
рисунок 10: нормальный дифференциал — скорость скольжения шины
рисунок 11: дифференциал повышенного трения — скорость скольжения шины
Эффективность дифференциала повышенного трения определяется скоростью автомобиля; как показано на диаграмме, автомобиль, оснащенный этим дифференциалом, достигает более высокой скорости, хотя в последней части скорость ниже, чем с обычным дифференциалом, потому что автомобиль начинает заносить. Этого эффекта можно избежать, используя более точный контроль тяги.
рисунок 12: скорость автомобиля
Низкий крутящий момент
рисунок 13: нормальный дифференциал — нормальная и продольная сила на заднюю шину при 100 Нм
рисунок 14: дифференциал повышенного трения — нормальная и продольная сила на заднюю шину при 100 Нм
рисунок 15: жесткая ось — нормальная и продольная сила на заднюю шину при 100 Нм
При применении низкого крутящего момента поведение дифференциала повышенного трения аналогично нормальному дифференциалу, хотя есть разница между силами, передаваемыми двумя колесами.В любом случае разница незначительная по сравнению с автомобилем с жесткой осью.
Сравнение высокого и низкого крутящего момента
Как мы и ожидали, поведение дифференциала в двух проанализированных случаях различно.
Мы можем понять обратную связь с водителем, наблюдая за графиками угла поворота рулевого колеса и момента рыскания, создаваемого задними колесами. При низком крутящем моменте двигателя небольшой эффект подруливания не важен по сравнению с жестким картером моста. При высоком крутящем моменте двигателя момент рыскания выше, чем при обычном дифференциале, и это помогает автомобилю легко следовать по кривой.
рисунок 16: угол поворота рулевого колеса и момент рыскания при 100 Нм
рисунок 17: угол поворота рулевого колеса и момент рыскания при 700 Нм
Мы также можем наблюдать преимущества дифференциала при входе в кривую; пока крутящий момент низкий, автомобиль может легко выйти на поворот, потому что крутящий момент рыскания, даже если он отрицательный, имеет низкую скорость. Напротив, если бы автомобиль был оснащен жесткой осью, эффект крутящего момента по рысканью имел бы неприятные последствия, фактически его уровень крутящего момента по рысканью отрицательный и в этом случае также очень высокий.
Чтобы лучше понять влияние момента рыскания, мы можем вычислить положение точки тяги. Такое значение можно оценить, разделив крутящий момент рыскания на всю продольную тягу, оказываемую задними колесами; это виртуальная точка, в которой сосредоточены все силы, и она расположена на поперечной оси автомобиля.