Преднатяг блокировки дифференциала что это такое?

Преднатяг дифференциала винтовой блокировки. Нужен?

Преднатяг нужен! Но для других целей!

Главная › Преднатяг дифференциала винтовой блокировки. Нужен?

4 392 человека прочитали этот пост

Преднатяг нужен!
А зачем, я постараюсь объяснить в этой статье.

Небольшая мат.часть.
Усилие преднатяга создаёт набор стальных тарельчатых пружин:

Установлены пружины преднатяга в центральной части блокировки и распирают левую и правую шестерни полуосей в противоположные стороны, создавая их трение об корпус:

Располагаются пружины преднатяга друг относительно друга у разных производителей по-разному:
Многие Российские производители винтовых блокировок в результате так и не дали внятного ответа о правильном расположении пружин преднатяга, у остальных зачастую они стоят верно, но не в каждой выпущенной блокировке. Есть умельцы, располагающие в блокировках шайбы преднатяга таким образом:
что точно приведёт к быстрой поломке крайних шайб преднатяга, они раскрошатся и осколками со стружкой выведут из строя сателлиты или главную пару. Преднатяг соответственно исчезнет. Потребуется полная дефектовка редуктора и ремонт, замена тарельчатых пружин на новые с длительной работой по регулировке преднатяга.
По таблице видно, как работают тарельчатые пружины преднатяга в зависимости от расположения друг относительно друга:
При грамотном выставлении пружин по типу, форме, толщине и материалам возможно получить прогрессивную характеристику пакета пружин преднатяга, примерно как на последнем примере.

Высокий преднатяг, от 7 кг/м и выше сильно перенапрягает пружины и с течением времени они начинают ослабляться тем быстрее, чем выше изначальный преднатяг. Сильное трение шестерён об корпус повышает температуру масла в редукторе выше допустимых 150 градусов, это может лишить масло его свойств, особенно смазывающих. Ну и соответственно заметно выше становится расход при высоком преднатяге, особенно при езде в населённых пунктах.
Правильно подбранные по виду, форме, толщине и расположению пружины преднатяга обладают колоссальным эффектом: блокировка мягко и быстро срабатывает, не перегревает масло, не издаёт лишних звуков, не повышает расход, преднатяг держится годами и пружины не могут сломаться по определению. Такое расположение пружин гарантирует малое падение преднатяга со временем и составит от 2 до 5% в год, как и предписывает их производитель. Кстати от производителя пружин преднатяга многое зависит, бывают Российские, Немецкие, Американские, Японские, Китайские. Бывают разных видов, толщин, размеров, типов исполнения, из разных сталей и материалов, углепластика например:

Выбрать наиболее подходящие возможно лишь долгими испытаниями, тестами и изучением рекомендаций производителей.
Как оказалось высокая цена не показатель высокого качества.

Известно, что максимальный крутящий момент двигателя НИВЫ в зависимости от модели составляет до 150 H/m = 15 килограмм / метр (кг/м). Не большое значение, но! С учётом передаточного числа первой передачи, момент вырастает х4 и равняется 60 кг/м. Проходя раздаточную коробку, он увеличивается в 4 раза и равняется 240 кг/м. И, наконец, главная пара в зависимости от передаточного числа увеличивает момент в 3,9-4,3 раза, итоговый максимальный момент на ведущем колесе может достигать 1032 кг/м! А это без преувеличения одна тонна, приложенная на рычаг длиною в 1 метр.
Теперь становится понятным, почему сворачиваются и ломаются полуоси.

Тронутся автомобилю по идеально ровной асфальтированной дороге на накачанных шинах возможно имея момент, равных примерно 70-80 H/m, это 7-8 кг/м, проверял лично динамометрическим ключом. А тронуться на песке или из небольшой ямы в грунте на подспущенных колёсах, потребуется 200-600 H/m, равно от 20 до 60 кг/м.

Теперь предлагаю сделать небольшой вывод по поводу необходимости высокого преднатяга — можно «спрыгнуть с домкрата» на гладеньком асфальте и доказать окружающим, что высокий преднатяг — круто! Сомнительное удовольствие если учесть все возможные последствия и недостатки.

Винтовая блокировка хорошо работает и без пружин преднатяга, коэффициент блокирования даёт исключительно угол наклона зубьев сателлитов. Чем угол шестерни сателлита круче, тем больший коэффициент блокирования, но это контент для следующего поста.
Недостатки у блокировок без преднатяга неоспоримо есть: звонкое дребезжание деталей внутри блокировки при езде по кочкам и большее время срабатывания, т.к. детали заранее не прижаты к рабочим плоскостям. Непосредственно о пружинах преднатяга и о самом преднатяге внедорожное общество узнало в своё время силами одного именитого производителя блокировок посредством одного не менее имениторго журнала об автомобилях. Преднатяг позиционировался как ключевой параметр, от которого зависит степень блокировки. В связи с тем, что не многие пользователи подкованы технически, все поверили «на слово». Сейчас этот производитель признал это и отказался от термина «Преднатяг», заменив на «Муфта комфорта», а коэффициент блокирования регулируется углом наклона зубьев. Можете проверить на оффициальном сайте. Это решение правильное и честное по отношению к покупателям, мы с командой его единогласно поддерживаем.

В итоге.
Преднатяг обязательно нужен для:
1- подготовки рабочих элементов блокировки к рабочему состоянию, максимально приближая к ответным рабочим поверхностям — моментальное включение сателлитов в работу гарантированно и лишнее масло не попадёт под привалочную рабочую плоскость.
2- реализации «преднатянутого» состояния деталей в корпусе исключает дребезжание элементов на кочках или при изменении направления вращения дифференциала в поворотах.
Оба пункта повышают комфорт пользования блокировкой, поэтому правильно называть не «Преднатяг», а «Муфта комфорта».
Подобрать идеальный преднатяг муфты комфорта вопреки ожиданиям возможно. Доказано на винтовых блокировках Doctor Drive. Возможно реализовать плюсы преднатяга в полном объёме и не допустить негативных нюансов. Чтобы достичь целей требуются долгие тестовые испытания винтовой блокировки и муфты преднатяга, длительные диалоги с производителями пружин и кропотливые расчёты вибронагруженности элементов над которыми думаю редкие производители заостряют внимание, просто делают блокировку дешевле, чтобы выиграть в конкурентной гонке по цене. Но есть ещё много факторов, которые сильнее чем цена влияют на привлекательность блокировки. Читайте о них в следующих постах блога.

Статья защищена авторским правом. При копировании указать источник.
Doctor Drive

Какой натяг делать?…звучит почти, как «СКОЛЬКО ГРАММОВ ВЕШАТЬ?»

Парня зовут МАКС, он ездит на отечественно машине ВАЗ 2114. Он выглядит как миллионы таких же как ВЫ, уважаемый читатель. у него 2 руки и 2 ноги. Его машина как и Ваша приняла порцию технического тюнинга. треугольные рычаги, форсированный мотор, доработанные тормоза, модернизированную КПП…О. о последнем поговорим подробнее.

Несколько лет назад у Макса случилась неприятность с КПП. Оборвался палец дифференциала, и как следствие — появился «кулак дружбы» в картере сцепления КПП. Ремонт стоит сказать дорогостоящий. Как человек разумный (на грабли наступать МАКС предпочитает единожды) наш подопечный ремонт совмещает с тюнингом. В кпп устанавливается ряд, пара и, конечно же, ПРЕДМЕТ СЕГОДНЯШНЕЙ СТАТЬИ — БЛОКИРОВКА.

Блокировку покупал 8-ми винтовую с преднатягом. Служила она ему верой и правдой. Что значит правдой? В чем правда, спросит читатель! Да хотя бы в том, что были в жизни МАКСА и его автомобиля такие случаи, как смерть сепаратора внутренней гранаты. Обычная машина при такой поломке до гаража доедет только на лямочке… Макс же, благодаря наличию блокировки… хоть и скрепя, хоть на малой скорости, но доехал до места ремонта на одном колесе. Сделать это удается при наличии дифференциала повышенного терния, при чем трения реально ПОВЫШЕННОГО.

Влияет ли ВЕЛИЧИНА преднатяга винтовой блокировки на повышенность трения?

Как долго держится преднатяг?

А преднатяг создается шайбами или винтами?

А может надо ставить не винтовую, а дисковую блокировку?

А какую посоветуете купить? За 6т.р или за 7т.р?

У Макса наступило время ремонта КПП. Ревизия всего поношенного и, конечно же, самой Блокировки. Мы не будем описывать как устроена блокировка, какие виды дифференциалов встречаются в продаже, процесс дефектовки узлов дифференциала и устранение следов износа….мы упростим объем данного материала и приблизим читателя к ответу на основоной вопрос «сколько граммов вешать». (остальное вам даст Интернет, частично наша предыдущая статья )

— Динометрический ключ (нам удобнее работать электронным)

— Два хвостовика вазовской гранаты

— Как можно больше регулировочных шайбочек

Блокировка Макса имела натяг 2,2кг. Задача одна – повысить эффективность и чтоб блокировка при этом не создавать дискомфорта (при активной многочасовой рулежке).

Мы тоже продаем дифференциалы, каждый клиент спрашивает наши рекомендаци и по преднотягу. У нас есть свой опыт, предпочтения и советы. Мы хотим, чтоб из наших рук клиент получил хороший товар. Наши наблюдения за блокировками говорят, что производитель (а их не сколько) не сильно удручает себя вопросом преднатяга. Почему это так?

-Да и так берут,не жалуются (так рассуждает один производитель).

У другого производителя величина натяга не соответствует заявленному (советуем вам перепроверять после покупки, перед установкой). А если рыть глубже, то возникают дополнительные вопросы…

— какое масло заливать?

— горячее, разжиженное масло сильно уменьшит натяг?

— Насколько упадет натяг после N -го пробега?

Час времени потребовалось нам на попадание в зону интересующей нас величины преднатяга. Этот преднатяг делался на сухую.

Дисковая блокировка потребует наличия шлифованных дисков и других «увесистых» шайб.

Макс делал ремонт КПП у своего знакомого мужичка. Масло залили самое обычное — коробочную минералку (без изысков). А уже на следующий день наше «копание истины» продолжилось.

Вытаскиваем Макса из дома. Прямо во дворе (дабы не греть масло в КПП) вывешиваем одно колесо и проверяем величину преднатяга. Т.к. одно колесо жестко зафиксировано, то проверить преднатяг зацепившись за ступичный болт не составит труда. При холодном масле в КПП натяг остался один в один с выставленным нами накануне. Это радует. Клиент оплатил нам 600р за то, что его блокировка станет функциональнее. А прибавилось ли функциональности? Наше предложение съехать с кирпичиков обязательное дело.

Попутно клиент получат маленькие знания . как съехать с домкрата.

А Ваша блокировка везет ВАС на одном колесе? Попробуйте упражнение «спрыгнуть с домкрата». Вы думаете Макс съехал? Не черта!

Помогла «фраза снисмись с ручника». Без ручника все произошло как на картинке.

Выезжаем покататься, погреть масло. Три городских квартала и удобная паркова, для продолжения нашего рассказа.

Проверяем преднатяг. Не удивительно он снизился на 0.3 кг. Вот вам и ответ о вязкости масла. Полагаю, что если погреть масло до большей температуры, то мы получим большее значение падения натяга.

Но машинка спрыгнула с кирпичиков при этом шустрее, т.к. МАКС уже делает это умеючи.

Из показаний клиента….

— Машина стала ощутимее грести обоими колесами при старте. Ощущение дополнительного усилия на руле не наблюдается.

Читайте также  Датчик распредвала 4216 двигатель где находится?

Через недельки две Макс накатает 1 т.км. Мы договорились проверить преднатяг после этого пробега. А Вы, уважаемый читатель сможете об этом узнать на страницах этого сайта.

П.С. Выставление преднатяга винтовой блокировки 600р, дисковой 1000р.

Цены на комплектующие КПП смотрите в прайсе.

Продолжение.

Прошло несколько дней. Макс проехал после ребилда КПП ровно 1000км. Мы продолжаем свои наблюдения за преднатягом Блокировки (спасибо Максу, что позвонил нам).

По ощущениям ничего не изменилось. Руль не напрягает, недергает. ощущения уверенного варщения обоих колес писутствует. ВСЕ тип-топ.

Домкратим машину. Даем замерзающему Максу ключ, чтоб погрелся. Сами держим фотоаппарат.

Собщаем цифры. Натяг снизился на 1,3 кг!

А что ждет блокировку после еще одной тысячи?

СЛЕДИТЕ за САЙТОМ.

Встреча прошла очень весело. Т.к. мы засняли все на видио. А Ваша машина так же спрыгивает с домкрата?

Продолжение 2

Макс проехал еще 1400км дополнительно. Процедура стандартная.

Проверяем величину нынешнего натяга. Снизился на 0,4 кг.
Попытка так же эффектно сьехать с подкатного домкрата как в предыдущий раз не увенчалась успехом (колесики домкрата продавили асфальт). Но блокировка работает по прежнему отменно. Ждите следующих замеров.

Наступила весна, апрель месяц. Очередная проверка преднатяга.

Преднатяг упал. до 2.5 кг!
Тест на эффективность. Блокировка борется , щелкает , т.е работает. Но не катится в таком виде.
В следующий раз будем подкладывать под колесики домкрата металический лист, чтоб не сетовать на качесвто российской асфальтоукладки. По ощущениям с кирпичей машина съедет.

Наше резюме. В целом поняно какой преднатяг надо делать! Логично, что ребилд блокировки придется делать примрено 1 раз в год! Мы рекомендуем потребителю брать блокировки именно этого производителя. Удачи на бездорожье!

П.С. Напоминаем, что имеется в наличии блокировки на

передний привод 6т.р (10 винтов)

пердний привод ВАЛ Рейсинг 8,5 т.р (8винтов)

задний привод ВАл рейсинг 9 тр

задний привод ДАН 10 тр

передний привод ДАН 10тр

ОКА 9,5тр

на УАЗЫ и Дейво-Шевроле! цену уточняйте

Вашему вниманию история еще двух машин с дифференциалами.

Ваз 21093 дифференциал винтовой ВАЛ Рейсинг. Натяг выставлялся лично нами. Хозяйка машины сетовала на низкую проходимость в зимние, заснеженные будни. Диффернециал ставился ровно год назад. Предоставляем Вашему вниманию осмотр машины по прошествии 1 года.

Натяг достойный. ДА и гребет машина уж больно шибко хорошо. Со слов хозяйки машины мы неоднократно слышали эпитеты.

. «Какую «волшебную» детальку в машину вы поставили. машина преобразилась!»

Блокировка ДАН-передний привод. Уже давно есть ДАН для заднего привода ВАЗ, успешно и вполне надежно он функционирует целых 2 года на одной из казанских НИВ. Собственно поэтому мы с охоткой взялись за тесты данного вида блокировки на перднем приводе.
Слева ДАН -передний привод. Справа ДАН-задний привод.
Особенность Дака — он не содает усилий на руле в момент поворота, что свойственно винтовой и дисковой блоировке. Усилие вы почувствуете в момент появления реальной пробуксовки одного из колес. При вывешенном домкрате колесо может вращаться в любую сторону без усилий, как на обычном диффе.
Первый ДАК прошел в ежедневном гражданском режиме езды 6 месяцев. Второй ДАК на момент написания материала пробежал 2 т.км
5 Нм. Масло с подшипником создает такое усилие.
www.youtube.com/watch Спрыгнуть с домкрата — лучший тест на эффективность вашей блокировки.

Удачи при выборе натяга у ВАшей блокировки.

Самоблоки: все, что вам нужно знать

Создание универсального механизма, идеально работающего в любых условиях, — голубая мечта каждого конструктора. Однако выверенное на бумаге решение на практике обязательно обрастает своими «но». Иногда случаются парадоксы: достоинство и главное предназначение узла в определенных условиях становятся его недостатками. Характерный пример — свободный дифференциал.

Ахиллесова пята

Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.

Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.

Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.

Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение. Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину. Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.

Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.

Дискотека

Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес. Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая. Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес. В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.

В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг. Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов. Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.

Червоточина

Среди червячных самоблоков наибольшую известность получил дифференциал Torsen. Его название произошло от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Такой дифференциал первого типа (Т1) был изобретен еще в 1958 году, тем не менее возможности этой конструкции по сей день остаются непревзойденными.

От свободного дифференциала конструкция Т1 отличается очень сильно. Роль привычных сателлитов играет замысловатая червячная передача, густо «наросшая» поверх полуосевых шестерен. Благодаря особенности своей работы она способна блокировать дифференциал. Дело в том, что червячная передача необратима: перенос момента возможен только от ведущего звена (червяк) к ведомому (полуосевая шестерня). То есть при пробуксовке колеса его полуосевая шестерня не сможет провернуть червяк из-за больших сил трения.

В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей. Одновременно каждый парный червяк находится в зацеплении со своей полуосевой шестерней. При движении автомобиля в повороте вся эта красота работает подобно сателлитам свободного дифференциала, обеспечивая необходимую разность частот вращения колес. Но как только момент на одном из колес меняется из-за потери сцепления с дорогой, червячная передача блокируется. Причем дело даже не доходит до физической пробуксовки «слабого» колеса.

Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала. Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением. В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.

При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала. В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях. Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.

На своем месте

Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины. Если это обычная повсе­дневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной. Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть потенциал машины.

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

Если заводского варианта нет, то предпочтительнее взять винтовой дифференциал типа Torsen T2/Quaife. Он проще и значительно дешевле версии T1, но при этом не сильно отстает по характеристикам. Аналогичные дифференциалы предлагает масса других производителей. Среди достоинств такого самоблока — быстрое, но мягкое и прогнозируемое срабатывание, широкий диапазон изменения момента на колесах, внушительный ресурс и надежность. При подборе дифференциала рекомендуется ограничиться преднатягом до 7 кг. Иначе его ресурс будет заметно ниже из-за повышенного износа внутренних элементов — без получения заметных ездовых дивидендов.

Читайте также  Не открывается капот на калине что делать?

Если же нужна подготовка под професси­ональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок. Рынок предлагает много подобных узлов. Частенько такие самоблоки имеют преднатяг от 10 кг. Благодаря этому они отлично работают в условиях соревнований — но при этом крайне непрактичны в повседневной езде, так как блокируются слишком рано и жестко. Дисковые дифференциалы проще переваривают высокую степень преднатяга, однако она достаточно быстро проседает. Для ее восстановления потребуется снятие и полная разборка узла.

КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ

Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем.

Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%).

КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов.

Другая важная характеристика дифференциала — преднатяг. Чем он больше, тем значительнее первоначальный момент внутреннего трения в узле. В основном он зависит от тех же особенностей, что и КБ. Однако современные самоблоки всё чаще имеют в своей схеме регулировочные шайбы. Они стоят между полуосевыми шестернями и дополнительно их распирают, увеличивая преднатяг, который можно подгонять под любые условия эксплуатации.

Дополнительный плюс конструкции с шайбами — возможность продлить жизнь дифференциала. Со временем неизбежен износ зубьев червяков и фрикционных дисков, который снижает преднатяг и эффективность работы узла. Замена пружинных конических шайб, которые тоже ослабевают, вновь взбодрит самоблок, если подобрать необходимое количество шайб и их толщину. Важно учитывать, что увеличенный преднатяг всегда повышает нагрузку на любой дифференциал, что неизбежно усиливает его износ и сокращает ресурс.

Преднатяг блокировки дифференциала что это такое?

  • Регистрация
  • Вход
  • В начало форума
  • Правила форума
  • Старый дизайн
  • FAQ
  • Поиск
  • Пользователи

  • Список форумов AUTOLADA.RU
  • Дополнительное оборудование, тюнинг

в интернете я заметил любят писать всякую хрень на тему что такое стандартный диффер. типа передает момент только на одно колесо вот оно и буксует. и прочая лажа. туфта это все.

зачем нужен дифференциал: при прохождении поворотов колеса крутятся с разной скоростью (все 4 колеса) дать возмжность ведущим колесам СВОБОДНО крутиться с разной скоростью и одновременно их нагрузить тягой двигателя нужен диффер.

стандартный дифференциал ВСЕГДА распределяет крутящий момент 50/50 %. ВСЕГДА И ВЕЗДЕ.
даже когда машина буксует в грязи, одно колесо крутится, другое стоит, но крутящий момент будет на ОБОИХ колесах равный.

недостаток: когда одно из колес по разным причинам имеет худшее сцепление чем второе колесо и начинает пробуксовывать (двигатель может дать больше момента чем реализуют колеса) то на второе колесо подается крутящий момент равный буксующему, хотя сцепление колеса позволяет реализовать побольше тяги мотора — т.е. или выехать из грязи, либо быстрее разгоняться на выходе из поворота.

крайние 2 случая демонстрирующие эти недостатки: когда одно ведущее из колес вывешено (диагональное вывешивание)- оно перестает реализовывать любой крутящий момент двигателя, и второе соот-но тоже, хотя крепко стоит на земле и могло бы вытащить машину из трудной ситуации.
2-й случай: в повороте машина держится так хорошо что одно из ведущих колес почти или полностью разгружено (может оторваться от дороги) соот-но если нажать на газ, это колесо будет впустую буксовать, и второе нагруженное ведущее колесо также не получит полезного крутящего момента для разгона.

виды блокировок:
1 заваренный диффер. (его отсутствие, картинг например)

чтобы устранить названные 2 крайних случая требуется 100% блокировка. то есть передача крутящего момента не 50/50
а 100/0 % это возможно если дифференциал убрать. (заварить диффер или поставить блокирующюю муфту).
данный вариант плох тем что колеса будут всегда крутиться с одной скоростью и это будет создавать проблемы при прохождении поворотов накатом.

часто используется на аццких джипах месить грязь.

2. Дисковая блокировка диффера.
обычный диффер у которого полуоси между собой связаны силой трения дисков. (это есть преднатяг) если сила трения равна нулю — получаем стандартный диффер. если сила трения ОООООООчень велика — это то же самое что заваренный диффер. колеса будут скользить раньше чем проскальзывать диски блокировки.

коэффициент блокировки постоянно будет меняться в зависимости от крутящего момента на дифференциале от двигателя, силы преднатяга, и силы сцепления с дорогой.
например на сухом асфальте на 1 передаче момент от двигателя очень высок, и в повороте блокировка будет не 100%, одно колесо будет шлифовать. но на 3 передаче например, тяга движка на диффере уже в 2 раза ниже и может быть преднатяга хватит на 100% так что даже если 1 колесо в воздухе, второе будет нагружено двигателем на 100%.

недостатки: такие же как на заваренном диффере и проявляются тем сильнее, чем сильнее преднатяг.
преимущество относительно заваренного диффера: можно регулировать преднатяг таким образом чтобы это не сильно мешало поворачиваемости но помогало в ускорении.

особенность дисковой блокировки: когда блокировку сильно зажимают на высокий преднатяг на твердых покрытиях при крутых поворотах блокировка работает с треском, слышны щелчки. это не является неисправностью, вызвано тем что трение покоя фрикционных дисков выше чем трение скольжения, и тем что приводы и полуоси могут слегка упруго деформироваться (скручиваться).
при прохождении поворота сначала диски не проворачиваются, забегание одного колеса увеличивается, привод слегка скручивается, когда крутящий момент превысит силу страгивания фрикционных дисков — они резко проворачиваются на небольшой угол, привод слегка спрямляется. затем ситуация повторяется циклично, пока машина катится в повороте — вот он треск.

так как коэффициент блокировки при не очень высоком преднатяге не достаточно высок при езде с малой скоростью (высокий крутящий момент на диффере от движка(например 1 скорость + понижающаяя в раздатке)) блокировка малоэффективна. такая ситуация наблюдатся на джипах когда те месят грязь. там она применяется не часто.
зато дисковая блокировка часто применяется в автоспорте типа ралли и кольцо. там скорости в разы выше и потому момент на дифференциале не так высок, а значит и степень блокировки тем же преднатягом гораздо выше.

3. дифференциал типа квайф. или винтовой или червячный дифференциал. (торсен по принципу действия — аналог. чуть отлична конструкция)
рассмотрим для начала без преднатяга.
червячный диффер это такая вещь, где вместо прямозубых сателлитов как у обычного диффера, применяются винтовые сателлиты (называют их еще червяки) как известно в них при нагружении крутящим моментом растет сила трения. и эта сила трения зависит от угла под которым нарезаны винты.
то есть пока червяки не нагружены крутящим моментом, колеса между собой вращаются свободно как на обычном диффере.
таким образом на нейтрали такой дифференциал не мешает поворачивать машине в отличие от дисковой блокировки и тем более заваренного диффера.

но если нажать на газ то:
если одно колесо висит в воздухе, (наши 2 крайних случая) то так как крутящий момент в блокировке не появляется — машина ведет себя как на стандартном диффере беспомощно. это главный отстой данного типа блокировки

если случай не крайний, а просто одно из колес например на асфальте, другое на песке, и мы даем газу — на блокировке появляется крутящий момент от сопротивления колес вращению (трение с дорогой) и от тяги двигателя.
червяки этим моментом прижимаются к стенкам внутри блокировки и возникшей силой трения (аналог трению дисков в дисковой блоке) передают крутящий момент от колеса находящегося на грязи к колесу на асфальте. машина быстрее чем с обычным диффером разгоняется.

в червячных блокировках % блокировки не зависит от покрытия. чем сильнее зацеп, тем выше сила трения. и наоборот
он может сместить баланс 50/50 как у обычного диффера например до 75/25%, степень блокировки будет 75/25= 3

4. Винтовой диффер с преднатягом.
преднатяг в нем создается силой упругого сжатия тарельчатых пружин, эта сила прижимает полуосевые шестерни к корпусу дифференциала и трением полуосевых шестерен об корпус мешает свободному проворачиванию колес друг относительно друга.
это примерный аналог дисковому дифференциалу. (примерный потому что преднатяг может отличаться от направления тяги — вперед или назад, так как при тяге направленной назад полуосевые шестерни прижимаются сателлитами не к корпусу, а друг к другу, а там, на диффере для 2108 например, радиус приложенной силы трения меньше чем между полуосевой шестерней и корпусом)
в чем хитрость: хитрость в том что в случае пробуксовки одного из колес ЗА СЧЕТ этого преднатяга появляется ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ТРЕНИЕ в червяках. т.е. суммарно блокировка идет из за:
1. как и в простом винтовом диффере червяки создают трение из за нагруженности от момента на диффере.
2. преднатяг.
3. дополнительное трение в червяках из за преднатяга.

3-й фактор здорово улучшает работу червяка с преднатягом, люди не понимающие эту хитрость любят орать — преднатяжной червяк отстой, т.к. действительно преднятяг по сравнению с настоящей дисковой блокировкой слаб. (слаб потому что цели делать сильный преднатяг нет)

слабость преднатяга в этой блокировке становится ее достоинством когда машина просто вкатывается в поворот, блокировка не сильно мешает колесам проворачиваться и управляемость не меняется (не меняется на сброшенном газе, если газ топнуть — она сразу схватывает и руль надо держать будь здоров. )
5. диффер с вискомуфтой.
тут я имею в виду не подключение например задней оси через вискомуфту в лохмобилях (именно так!), а настоящий диффер передающий 50/50 имеющий дополнительную блокировку не дисками как в дисковом диффере а вискомуфтой.
срабатывает при пробуксовке одного колеса отн. другого. жидкость твердеет и блокируется до 50% момента. 75/25% по колесам. минус — срабатывает не сразу а надо ждать когда колесо набуксует и жидкость затвердеет.
еще круче если там электромуфта. срабатывает по желанию электромозга и быстрее.
как правило в овощмобили не ставится (нафиг! и без этой крутизны картошку довезет) а на злых машинках если ставят то настраивают так что оно очень даже хорошо работает.

Читайте также  Промывка инжектора что это такое?

6. еще бывает кулачковый диффер.
это такая вещь ставится например на ГАЗ-66 (вроде) на БРДМ-2, вроде еще на каких то субару, еще наверно куда нить.
там на полуосях зубчатые шестерни и между ними кулачки бродят мешая им проворачиваться. в принципе тоже работает от трения. подробностей (по способностям блокировки) не знаю.

подробно конструкция и работа самоблокирующегося дифференциала «Квайф» на примере диффера с преднатягом для 2108-2110:

Проходимость для «легковушки»: виды блокировок дифференциала и их применение

Обзор бюджетных переднеприводных кроссоверов в очередной раз вызвал у наших читателей вопрос: можно ли повысить проходимость при отсутствии дорогой и громоздкой системы полного привода, как у Mercedes или Audi, и если да, то почему это так мало заботит производителей? Попытаемся разобраться в этом, рассмотрев несколько вариантов решения проблемы, которые, по сути, сводятся к одному: заставить межколесный дифференциал отказаться от выполнения своих прямых обязанностей.

Кондуктор, нажми на тормоза.

Дифференциал — непременный атрибут любого автомобиля, имеющего пару ведущих колес, между которыми механическим способом распределяется крутящий момент от одного источника (двигателя). Исключение — картинг, где техника прохождения поворотов основана на скольжениях ведущих колес, а вопросы надежности и долговечности волнуют кого-либо в последнюю очередь. Практически любой свободный дифференциал представляет собой нехитрый планетарный механизм, позволяющий правому и левому колесам реализовать равный крутящий момент при различной скорости вращения, без чего не обойтись при поворотах. Но в этом и главный недостаток: стоит одному из колес вывеситься или попасть на скользкое покрытие — крутящий момент на нем падает практически до нуля, а следом останавливается и противоположное колесо, еще имеющее контакт с поверхностью, поскольку специфика работы дифференциала лишает момента и его. Бытует ошибочное представление, что в этом случае вся тяга перераспределяется на скользящее колесо, и хотя на самом деле это не так, результат не меняется: нет зацепа — нет движения.

Как мы действуем, если некому вытолкать машину из засады? Пытаемся либо подложить что-то под буксующее колесо, либо загрузить его, чтобы увеличить силу трения, создав тем самым крутящий момент, причем не только на этом колесе, но и на втором, как следует из принципа действия дифференциала. Но то же самое можно сделать с помощью тормозов, на чем и базируется электронная имитация блокировки дифференциала: по сигналу датчиков скорости вращения (как правило, тех же, что работают с АБС) колесо «прихватывается» тормозным механизмом — и дело, как говорится, в шляпе. Этот способ используется главным образом на полноприводных кроссоверах и внедорожниках, но концерн PSA, например, реализовал его в системе Grip Control на переднеприводниках Peugeot 3008 и 2008. Причем тут интерес представляет не столько само наличие электронной имитации блокировки, сколько различные алгоритмы работы: в режимах «снег», «бездорожье» и «песок» буксующее колесо притормаживается с разной интенсивностью. И максимальная допустимая скорость у каждого режима тоже своя: для езды по снегу, по мнению французов, достаточно 50 км/ч, по грязи можно двигаться не быстрее 80 км/ч, а в «песчаном» режиме — до 120 км/ч. Ведь чем жестче блокировка, пусть даже электронная, — тем более проблемной становится управляемость (вспомним о картинге).

Дифференциал автомобиля Porsche Cayenne в разрезе

Карданный вал (1) через коническую зубчатую передачу передает вращение на корпус дифференциала (2). Корпус дифференциала через независимые друг от друга шестерни (сателлиты) (3) вращает полуоси (4). Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь суммарная скорость вращения полуосей

Однако система Grip Control и ей подобные «завязаны» не только на тормоза: они могут варьировать чувствительность электронной педали акселератора и даже «душить» двигатель, дабы не допустить закапывания колес. А если попроще, без всякой электроники? Еще в незапамятные времена отдельные умельцы ставили на ВАЗовскую «классику» два «ручника» вместо одного, по одному на каждое колесо, именно для того, чтобы при случае легче было выбраться из снега или грязи. Действительно, чего проще: забуксовал, посмотрел, какое колесо вращается вхолостую, — его и притормозил, ведь иногда требуется всего несколько оборотов, и порой помогает даже штатный стояночный тормоз. Разумеется, в массовом производстве ничего подобного никогда не было и не предвидится, да и в тюнинге чаще используется другой подход к проблеме пробуксовки.

LSD или блокировка?

Суть второго подхода — вмешательство в конструкцию самого дифференциала, ставящее своей целью сделать его, если можно так выразиться, менее дифференциальным. Грубо говоря, в определенный момент его нужно превратить в обычную пару шестерен, как у того же карта, заставляющую колеса вращаться с равной скоростью либо в зависимости от условий движения, либо невзирая на них. В первом случае эксплуатируются самоблокирующиеся дифференциалы, они же дифференциалы повышенного трения, а в англоязычной литературе чаще используется термин «дифференциал ограниченного скольжения» (LSD, Limited Slip Differential), что, в принципе, то же самое. Сущность соответствует названиям: до определенного момента узел «терпит» разность скоростей вращения колес или крутящего момента, но потом блокируется за счет той же силы трения либо полностью, либо частично. Момент и степень блокировки могут быть разными, равно как и конструкция: знаменитый червячный Torsen, кулачковый (легендарная «шишига» ГАЗ-66), цилиндрический, дисковый и т. д. Частным случаем LSD можно считать и вискомуфту, где трение возникает в специальной жидкости.

LSD конического типа

«Самоблок» считается более радикальным и эффективным решением, чем подтормаживание колес, хотя очень многое зависит от конкретной конструкции и настройки. Для примера рассмотрим винтовой дифференциал типа Quaife, предлагаемый тюнинговыми фирмами для автомобилей ВАЗ, УАЗ и даже для иномарок: его устанавливают вместо штатного дифференциала, и цена вопроса не так уж велика, порядка 10-30 тысяч рублей, в зависимости от модели. Как и обычный дифференциал, это планетарная конструкция, но нарезка зубьев шестерен тут похожа на резьбу винта, на что намекает и само название. Когда одно из колес начинает пробуксовывать, шестерни-сателлиты, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями, начинают проворачиваться, как в обычном свободном дифференциале. Однако этому препятствует трение, которое создается между сателлитами и корпусом механизма под действием центробежных сил, плюс сопротивление довольно велико и в самих винтовых парах, — это заставляет всю конструкцию вращаться почти как единая ось, хотя и с небольшим проскальзыванием, недаром блокировка называется частичной.

Как показывает опыт эксплуатации Грант и Калин с такими дифференциалами, они действительно повышают проходимость, позволяют увереннее стартовать на скользком покрытии и даже обостряют «чувство руля», что импонирует активным водителям. Но есть и обратная сторона медали: чем выше степень блокировки (а она задается конструктивно, и варьировать ее нельзя), тем сильнее поведение машины с «самоблоком» отличается от дорожных манер «гражданских» автомобилей. Для машин с задним приводом это не столь критично, но переднеприводные, коих нынче подавляющее большинство, требуют от водителя большей концентрации, а часто — и просто больших физических усилий в процессе управления. Ведь при передаче крутящего момента в повороте, особенно при добавлении или сбросе «газа», дифференциал повышенного трения стремится уравнять скорости вращения управляемых колес, что, как правило, выражается в сильной недостаточной поворачиваемости, — машина, как говорят, «упирается». К тому же, остается актуальным вопрос надежности и ремонтопригодности, поэтому сфера применения «самоблоков», как правило, ограничивается кругом энтузиастов различных видов автоспорта.

Обычному же водителю нужно совсем другое — выбраться из сугроба или преодолеть размытую грунтовку по дороге на дачу, но в штатных условиях движения не жертвовать управляемостью и комфортом. Для этого лучше всего подходит принудительная блокировка дифференциала, которая в большинстве случаев бывает полной, — как, например, сделано на нашей «Ниве», только не в межколесном дифференциале, а в межосевом. Он имеет обычную свободную конструкцию, но дополнен зубчатой муфтой, замыкающей одну из шестерен на корпус, который играет в планетарной передаче роль так называемого водила. В итоге происходит то же самое, что и в «самоблоке», но без всякого проскальзывания: дифференциал превращается в ту самую жесткую передачу, о какой было сказано выше. Причем если у «Нивы» водитель должен перемещать муфту вручную, с помощью специального рычага, то у современных автомобилей ее привод может быть и гидравлическим, и пневматическим, и электрическим. Последний, по всей видимости, и используется в трансмиссии квазикроссовера Fiat Weekend, о котором шла речь в нашем обзоре.

Не в этой жизни?

А теперь о самом грустном: почему ни один из описанных методов повышения проходимости не используется в массовых и недорогих моделях, доступных россиянам? Оставим в стороне иномарки, но тот же АВТОВАЗ, на первый взгляд, вполне мог бы озадачиться копеечной для такого гиганта задачей — предложить в качестве опции блокировку дифференциала, подобно бразильскому Фиату. Но вспомним, во-первых, что нынче завод принадлежит концерну Renault-Nissan, практикующему жесткую экономию, — это с одной стороны, а с другой — до сих пор не удается справиться с фирменным воем ВАЗовских коробок передач, — до блокировок ли тут. Впрочем, был в Тольятти один человек, который мог бы эту сказку сделать былью, и фамилия у него почти сказочная — Андерссон. Продержись он у руля АВТОВАЗа еще пару лет и узнай о бразильском опыте — возможно, и увидели бы мы опционную блокировку дифференциала или ее электронную эмуляцию на моделях с приставкой Cross, крестным отцом которых и был шведский топ-менеджер. Но история не знает сослагательного наклонения, и теперь тюнинговых дел мастера могут не опасаться конкуренции со стороны автогиганта. Кстати, интересно, как скоро будет готов «самоблок» для Весты?