Еще несколько лет назад ответ на вопрос о том, что такое блокировка дифференциала в автомобиле, интересовал владельцев внедорожников, то теперь данная опция является актуальной и для классических городских легковушек. Для более продуктивной работы трансмиссии некоторые автовладельцы по собственной инициативе внедряют в конструкцию личных машин самоблокирующийся дифференциал. Это позволяет им ощущать себя более уверенно за рулем в экстренных ситуациях.
Содержание
Необходимость в уравновешивании нагрузки
Дифференциал относят к важным звеньям, обеспечивающим передачу крутящего момента от двигателя к колесам. Он способен не только отправлять нужное усилие на ведущую ось, но и делить его в разном соотношении между полуосями. Различия в паре могут достигать существенных значений, что позволяет в большинстве случаев эффективно использовать вырабатываемое силовой установкой усилие.
Автомобильные конструкторы располагают данный узел в разных областях:
- скрывают в заднем мосте;
- прячут в коробку передач;
- могут установить даже между двумя осями.
В зависимости от места расположения такой редуктор могут называть по-разному. Установленный в коробке или внутри моста – межколесный, а расположенный в корпусе при сопряжении осей – межосевой.
Понятие блокировка межосевого дифференциала: что это такое?
Основной проблемой для данного узла трансмиссии является то, что при попадании одним автомобильным колесом на скользкую поверхность, например, на замерзшую лужу, а вторым колесом той же оси на жесткую часть поверхности, то энергия будет отдаваться в сторону проскальзывания. Если не предпринимать каких-то сторонних усилий, то получится фактическое стояние на месте без усилия, но с вращением одного колеса.
Перед инженерами была поставлена задача по ликвидации подобного недостатка. В результате в качестве решения проблемы был предложен вариант с самоблокировкой. Когда стало понятно, зачем нужна блокировка дифференциала, стоит разобраться принципом работы такого механизма и вариантами реализации.
Способы обеспечения блокирования
Реализовать необходимые условия, при которых не будет происходить полной передачи вращения к одной из сторон, можно несколькими способами:
- чашка дифференциала будет соединена с одной из полуосей;
- обеспечивается ограничение движения сателлитов вокруг своей оси.
В современных авто эта операция осуществляется как в полной мере, так и частично. В первом случае создается жесткая связка между сочетающимися элементами. При этом все усилие отправляется на ту сторону, где шина имеет наилучшее сопряжение с дорожным покрытием.
Частичная блокировка дифференциала – это ограниченная передача усилия между элементами дифференциала и увеличение крутящего момента с той стороны, где удается зацепиться за грунт.
Стоит знать, что среди специалистов используется термин «коэффициента блокировки». Под ним понимается увеличение передаваемого момента на незафиксированной полуоси. Фактически коэффициент блокировки демонстрирует разницу в полученном усилии на единой оси у каждого колеса.
Для равнонагруженных осей при исправной работе и прямолинейной езде коэффициент составит ровно «единицу». Это связано с тем, что обе стороны получают равные порции от двигателя. Нужно учитывать, что дает блокировка дифференциала в современных авто вариации значения в диапазоне от 3 до 5 единиц. Нежелательно приводить к тому, чтобы это соотношение существенно повышалось, так как данный фактор быстро приведет к выходу из строя большинства элементов конструкции трансмиссии.
Автопроизводители внедряют в свою продукцию межосевую и межколесную блокировку. Однако, в переднюю часть машины не принято устанавливать такую систему. На управляемых колесах это может отразиться весьма негативно.
Автоматический или ручной тип
Так как работает блокировка дифференциала не везде одинаково, то стоит знать, что производители могут установить как ручной ее тип (принудительный), так и автоматический, в котором она станет запускаться самостоятельно. Для авто режима встраивают множество технических устройств, способствующих правильной работе трансмиссии.
Ручная методика переключения задействуется благодаря кулачковым муфтам. Они помогают зафиксировать одну из полуосей относительно корпуса (чашки). Для прочеса сработки муфты применяются разные системы:
- механизированная;
- электро;
- пневмосистема;
- гидравлика.
В случае с механикой встроенными будут несколько рычажков, соединенных в систему либо применяются тросики. Методика позволяет приводить в блокировку узел на стоящем транспорте.
В гидравлической системе применяются несколько поршней, включая главный и рабочий. В качестве исполнительного органа выступает зачастую пневматическая камера.
Для электрической системы в конструкции монтируется дополнительный электродвигатель. Старт его выполняется благодаря встроенной на панели приборов кнопке.
Важно знать, что жесткая принудительная блокировка осуществляется в проблемных зонах, обычно во время путешествий по пересеченной местности. Ее можно применять для всех типов дифференциалов.
Самоблокировка
Одним из компромиссных вариантов реализации блокирования дифференциала являются самоблокирующиеся модели редукторов. В международной классификации они обозначаются как Limited Slip Differential (LSD). Такой подход объясняется вариативностью в реализации одного из вариантов, когда появляется в нем потребность.
На рынке встречаются такие типы самоблокировок:
- способ, основанный на разнице в угловых скоростях обеих сторон;
- вариант, реализованный за счет отличия в крутящих моментах.
Для первого типа характерны конструкции, где имеется вязкостная муфта, дисковая конструкция или электронная блокировка. Срабатывает система из-за того, на какое значение отличаются между собой крутящие моменты.
В более простых дисковых конструкциях задействован симметричный дифференциал, где присутствует хотя бы один из пакетов фрикционных дисков. При этом часть их окажется в жесткой сцепке с полуосью, а вторая часть – с чашкой. Функционирование осуществляется в основном за счет трения, появляющегося от разницы в скоростях полуосей.
Манипулировать силой прижатия фрикционов получается за счет постоянно сжатых пружин. Также используется методика гидроприводов или задействуется электроника. Стоит отметить, что спортивные авто оснащаются в большей своей части дисковой конструкцией. Также и кроссоверы в межосевых узлах имеют этот тип.