На всём семействе классики ВАЗ (01–07) конструктивно не предусмотрено устройство для блокировки межколёсного дифференциала. Однако количество автовладельцев, желающих установить дифференциал своими руками, или приобрести отдельно не уменьшается, особенно среди любителей активного отдыха и дачников.
Рассмотрим вопрос: для чего нужен самоблокирующийся дифференциал и стоит ли его устанавливать на автомашину, в котором он изначально не предусмотрен.
В переводе с латинского языка differentia означает «разница». В автомобиле дифференциалом называют механизм, распределяющий крутящий момент на автомобильные оси. Он обязательно существует в каждом автомобиле. Простой дифференциал называется классическим, открытым или свободным.
Представим, что в редукторе заднего моста нет дифференциала, а существует единая ось, как у трёхколёсного велосипеда.
Так как не существует абсолютно прямолинейного движения, и руки водителя практически никогда не лежат на рулевом колесе неподвижно, то ясно, что у ведущих колёс путь будет очень похожий, но немного разный.
Если бы не было дифференциала, то путь левого и правого колеса был единым. Тогда неизбежными станут постоянные пробуксовки, так как колёсам «навязана» общая траектория. Отсюда повышенный износ покрышек, быстрый выход узлов трансмиссии из строя.
Задача редуктора – дать колёсам независимость и «свободу», разобщить их жёсткую связь.
Как работает классический дифференциал?
Если есть одна ведущая ось (вся ВАЗовская классика), то требуется один редуктор между задними колёсами, т.е. межколёсный. В случае полноценного джипа имеется целых три дифференциала – два межколёсных на каждую ось, и дополнительно межосевой.
Этот механизм (второе название – редуктор) ставится в картере заднего моста. Ведущая шестерня передаёт на ведомую момент вращения. Он распределяется на две шестерёнки полуосей, а те вращают колёса.
Дополнительные шестерни – сателлиты являются симметричным равноплечим рычагом, и передают усилия на колёса поровну.
Когда автомобиль движется прямолинейно, то сателлиты не вращаются. Как только автомобиль съезжает на неровную почву, или входит в поворот, то есть когда у каждого колеса появляется свой путь, сателлиты приходят во вращение и перераспределяют момент вращения между колёсами ведущей оси, причём на ту полуось, которая меньше сопротивляется и которую легче раскрутить.
Дифференциал ВАЗ представлена на рис ниже:
8 — шестерня полуоси; 9 — сателлит; 11 — ведомая шестерня главной передачи; 18 — ведущая шестерня главной передачи;
Так ведут себя сателлиты и распределяют момент движения на разных участках:
— прямолинейное движение
— поворот налево
— правое колесо буксует
Из анализа частот вращения полуосей и коробки редуктора следует, что:
Итак, обычный редуктор не помогает ведущей оси на скользкой дороге, и на покрытиях с большим сопротивлением качению (снег, песок и грязь). Стоимость обычного редуктора около 5000 руб.
Если автомобиль часто выезжает на бездорожье и эксплуатируется зимой и в сезон распутицы, помогает установка принудительной блокировки межколёсного дифференциала. При этом происходит остановка вращение сателлитов. При этом колёса теряют всю независимость и вращаются строго одинаково при всех ситуациях. Это так называемый самоблокирующийся редуктор.
Отрицательными сторонами является повышение расхода топлива и усиление износа покрышек. Поэтому после преодоления трудного участка нужно выключать блокировку.
В некоторых конструкциях существует возможность автоматической разблокировки при повышении скорости, или, наоборот, возможно включить блокировку только на малой скорости.
Для того чтобы упростить процесс управления, и существует самоблокирующийся редуктор.
Оговоримся сразу, что варварские варианты вроде заваривания сателлитов на «родном» дифференциале не рассматриваем. Также не рассматривается частичный вариант установления «преднатяга».
Итак, при установке самоблокирующегося дифференциала приобретается:
Расплатой за установку является ухудшение управляемости (у ВАЗ на заднем приводе):
Вместо заключения. Что выбрать
- Постоянная блокировка требуется только для настоящих джипов, которые, как тракторы, никогда выезжают в город.
- Дисковая блокировка: требует регулировки из-за выработки дисков, нужно специальное масло. Кроме этого, существует небольшой, но постоянный момент трения. Это ухудшает управляемость, быстрее изнашиваются шины, увеличивается расход топлива. Чем больше изнашиваются фрикционы, тем меньше блокировка. Чем чаще приходится буксовать – тем быстрее выйдет из строя дифференциал.
- Жидкостная вискомуфтаобладает большой инерцией «врабатывания», но её работа по тяжёлому бездорожью не очень хорошая. Часты запоздания, перегрев. Но в городских условиях она работает.
- Винтовая блокировка, пожалуй, наиболее хороша в городе зимой, а также подходит как любителям автотуризма, так и дачникам. На серьёзном бездорожье она не очень эффективна, но не«схватывает намертво», включается мягко и не требует специального обучения. Для ВАЗ 2107, как и для прочей классики, лучше устанавливать или винтовую блокировку, или дифференциал ДАК, при условии, что автомобиль не штурмует тяжёлое бездорожье, а передвигается по зимним дорогам в городе, а летом – по просёлочным дорогам. Цена вопроса около 10-13 000 руб.
Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения червячного типа (Квайф) предназначен для установки в редуктора:
Данный самоблок имеет конструктив 22 шлица.
Блокировка производства IQ Racing Technology , что подтверждает высокое качество исполнения.
Очень многие задают вопросы:
"Что такое дифференциал?"
"Что такое блокировка дифференциала и для чего она нужна?!"
"Как меняется поведение автомобиля?"
В этой статье я постараюсь ответить вам на эти вопросы.
Итак,
Что такое дифференциал, как он работает и для чего нужен.
Простыми словами…
На автомобилях без блокировки дифференциала или дифференциала повышенного трения (а это около 95% всех выпускаемых автомобилей с заводов в мире)
У ВАС ПОД НАГРУЗКОЙ НАХОДИТСЯ ТОЛЬКО ОДНО ИЗ КОЛЕС.
НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ ОБА КОЛЕСА ВМЕСТЕ НЕ КРУТЯТСЯ.
Грубо говоря, двигатель передает мощность только на одно из колес, или правое, или левое в зависимости от ситуации.
Почему?
Это сделано для уменьшении нагрузки на привода колес, для того чтобы не сломать и не погнуть их. Иначе при любом резком повороте можно было просто порвать резину или сломать толстый металлический привод как зубочистку.
Как это работает?
Дифференциал, установленный в КПП распределяет нагрузку так, что под нагрузку попадает только самое разгруженное колесо.
Если не вдаваться в подробности и сложности механизма дифференциала, то проверить его работу можно очень простым опытным путем, для этого необходимо встать одним из ведущих колес на скользкое покрытие, а другим на твердую и цепкую поверхность.
Прекрасно подойдет грязь и асфальт или твердый укатанный снег и лед.
Когда вы начнете трогаться с места, то начнет буксовать колесо, которое находится на скользком покрытии.
Исходя из этого можно сделать вывод, что два колеса одновременно не могут получать нагрузку от мотора из-за особенностей работы дифференциала.
Возможно каждый из вас попадал в ситуацию, когда автомобиль застревал, особенно зимой, буквально на ровном месте, и при попытке самостоятельно выехать одно из колес крепко держалось за дорогу, будто оно ни при чем, а второе безнадежно буксовало на льду…
Эту проблему поможет решить блокировка дифференциала или дифференциал повышенного трения.
Эти системы позволяют распределять нагрузку на два колеса не ломая привода, вплоть до 100% блокировки на оба колеса.
В природе существует довольно много видов различных дифференциалов и поэтому я опишу лишь те, которые предпочтительны на наши автомобили.
1. Простой дифференциал (свободный)
Работа описана выше
2. Дифференциал повышенного трения дисковый.
Такая система работает за счет фрикционных дисков, (на подобие работы системы сцепления с коробкой). Она блокирует колеса до определенных пиковых нагрузок, имеет ряд преимуществ и недостатков.
Её надо довольно часто обслуживать, менять спец масло в КПП, фрикционные диски и прочие расходные материалы.
Возможно это лучший выбор для автомобилей с задним приводом, который планируется использовать для участия в соревнованиях.
3. Блокировка дифференциала с преднатягом (червячного типа).
Та что стоит у меня. Как мне показалось это лучший выбор для автомобиля, который можно использовать как в соревнованиях, так и в гражданских условиях.
У этой системы достоинств значительно больше, чем недостатков.
Плюсы:
+ блокировка колес вплоть до 70%
+ не ощущается на руле никаких рывков
+ не требуется заливать спец масло в КПП
+ практически не требует обслуживания
+ при установке не возникает никаких проблем
+ практически неограниченный срок службы
+ высокая проходимость
+ застрять довольно сложно
+ отличная управляемость
+ увеличение скорости прохождения поворотов
+ значительно легче вывести автомобиль из заноса
+ появляется чувство равновесия
Минусы
— в ходе эксплуатации падает преднатяг
(чтобы восстановить преднатяг необходимо менять регулировочные шайбы)
— в случае не соблюдения регламентных работ система будет работать, как обычный дифференциал.
Подведем итог:
Свободный дифференциал — плохо
Заварить дифференциал — значит приговорить к смерти привода и шрусы
Дифференциал повышенного трения и аналоги — хорошо.
Блокировка дифференциала винтовая "Классика" преднатяг выставляется по заказу клиента.
Конструкция “классики” ВАЗ, как и последующих моделей (кроме ВАЗ 2121 и моделей на ее основе), не предусматривает возможности блокировки дифференциала. Автовладельцы, которым приходится ездить по бездорожью, стараются повысить проходимость своих машин, устанавливая блокировку самостоятельно.
Зачем же нужен самоблокирующийся дифференциал на ВАЗ 2107 и насколько оправдана его установка на автомобиль не предусматривающий такой конструктивной детали.
Дифференциал, от латинского “differentia” (“разница”) ー механизм, служащий для распределения крутящего момента между осями автомобиля. Этот узел является обязательным для любого авто. Самый распространенный дифференциал ー простой (классический или свободный). Зачем он нужен?
Автомобиль практически никогда не движется абсолютно прямолинейно. Водителю все время приходится маневрировать. При прохождении поворота длина пути, который проходят колеса, отличается. При отсутствии дифференциала колеса вращались бы синхронно, “наматывая” одинаковый путь. В этом случае одно колесо неизбежно буксовало бы, второе – тормозило. Результатом бы стал повышенный износ трансмиссии и покрышек, излишняя нагрузка на двигатель. Дифференциал устраняет жесткую связь колес одной оси, позволяя вращаться независимо, с разной скоростью. Работает классический дифференциал следующим образом.
У машины с двумя ведущими колесами имеется один дифференциал (межколесный). У полноприводного автомобиля дифференциалов три: два межколесных и один межосевой.
В “семерке” имеется один дифференциал (редуктор) заднего моста. Ведущая шестерня, приводимая в действие карданом, передает вращение паре шестерен полуосей, вращающих задние колеса. Усилие передается на ведомые шестерни сателлитами ー небольшими промежуточными шестернями. Они, являясь равноплечным рычагом, уравнивают передаваемые на полуоси усилия.
Пока автомобиль движется прямолинейно, колеса вращаются с одинаковой скоростью и сателлиты не вращаются. При вхождении в поворот или движении по неровной дороге угловая скорость колес начинает отличаться, как и усилие, требующееся для вращения колес. Сателлиты начинают вращаться, передавая крутящий момент на ось, которую крутить легче. Когда одно из колес начинает буксовать, автомобиль не может ехать Выглядит все это так:
Получается, дифференциал лишь мешает автомобилю выбраться из грязи песка или сугроба.
Принудительная блокировка дифференциала используется на автомобилях, предназначенные для движения по бездорожью. При блокировке вращение сателлитов стопорится и оси колес начинают вращаться с одинаково скоростью. Это помогает преодолеть сложный участок, но увеличивает расход топлива, износ агрегатов и покрышек. Поэтому после преодоления участка плохой дороги блокировку выключают.
Существуют дифференциалы с автоматическим выключением блокировки при разгоне до достаточной скорости или агрегаты, не позволяющие включить блокировку, пока скорость не будет снижена до минимальной.
Есть автомобили с более сложной и дорогой автоматической блокировкой дифференциала, в которых блокировка происходит лишь тогда, когда одно колесо или одна ось начинает буксовать.
Экстремальные “варварские” необратимые методы типа заваривания сателлитов и установки “преднатяга” редуктора использовать категорически не рекомендуется. Существуют другие способы блокировки дифференциала при необходимости.
Постоянная блокировка дифференциала необходима лишь для внедорожников, которые, подобно тракторам, никогда не выезжают на асфальтовое покрытие.
После установки дисковой блокировки понадобится постоянно проводить ее регулировку. Также придется покупать специальное дорогостоящее трансмиссионное масло. В данном виде блокировке присутствует небольшой постоянный момент трения, который ухудшает управляемость автомобиля и становится причиной повышенного расхода топлива и износа покрышек. При работе фрикционов они интенсивно изнашиваются, следовательно, при частой езде по плохой дороге, когда автомобиль буксует, узел быстро износится. Поэтому дифференциал ВАЗ 2107 обычно не блокируют таким способом.
Вискомуфта имеет большую инерционность срабатывания, зачастую перегревается или включается не вовремя, с опозданием. Не подходит для бездорожья, но хороша в городских условиях. Из-за сложности и дороговизны не применяется для модернизации “классики” ВАЗ.
Винтовая и планетарная блокировки наиболее подходят для установки на ВАЗ 2107. Они не только хорошо работают в условиях заснеженного города, но и подходят для любителей автотуризма, путешествующих по проселочным дорогам. Но для серьезного бездорожья такая блокировка не подойдет.
Сначала перечислим преимущества, которые предоставляет блокировка на ВАЗ 2107:
Но блокирующийся дифференциал имеет “свою цену”:
Что может быть лучше комфорта на собственном автомобиле? И речь идет не только про удобство посадки и хорошую отделку салона. Важно так же то, как машина ведет себя на дороге, какие препятствия и трудности способна преодолеть. И тут не последнее место занимает дифференциал, который в некоторых случаях себя не оправдывает. Тогда возникает необходимость в крайних мерах, чтобы увеличить проходную способность своего автомобиля. И одна из них - это блокировка дифференциала на ВАЗ.
Но прежде чем сразу переходить к проведению необходимого тюнинга, следует уяснить некоторые важные моменты, которые будут рассмотрены в рамках данной статьи.
Любой опытный водитель, который сталкивался с проведением ремонта своего транспортного средств, прекрасно знает, что собой представляет дифференциал. Но далеко не каждому новичку знаком данный термин.
По сути, данный механизм является многоступенчатым редуктором, в задачу которого входит передача крутящего момента от двигателя на ведущие колеса. Причем угловая скорость каждого из двух колес на одной оси может различаться. Это стало возможным благодаря планетарному механизму, которым оснащается редуктор. В автомобильной промышленности дифференциал - это важная деталь практически любой трансмиссии.
Прежде чем выяснять необходимость блокировки дифференциала ВАЗ 2101, рассмотрим немного теории касательно самого Крутящий момент передается посредством карданного вала и конической зубчатой передачей на корпус дифференциала. После этого он уже задействует две шестерни, которые уже распределяют момент между полуосей. В устройстве есть сателлиты, с которыми как раз соединены полуоси. За счет того, что их сцепление характеризуется двумя степенями свободы, они могут вращаться с разной угловой скоростью.
Зачем, собственно, нужен этот механизм? Не все водители, даже с богатым опытом, знают, что левые и правые колеса автомобиля проходят разное расстояние при поворотах. При этом внешнее преодолевает больший путь, чем внутреннее. Благодаря дифференциалу крутящий момент распределяется между колесами в зависимости от скорости их передвижения. И если одно из них прекращает двигаться, вся нагрузка переходит на другое. Так происходит в отсутствии блокировки дифференциала на ВАЗ 2107.
При жесткой связи обоих колес на одной оси ведущего моста машина не смогла бы поворачивать нормально, поскольку они бы вращались с одинаковой угловой скоростью. В результате им приходилось бы преодолевать одинаковое расстояние. Именно такая проблема решается дифференциалом. Иными словами, он позволяет вращаться колесам как того требуется, чтобы автомобиль спокойно входил в повороты. То есть дифференциал представляет собой необходимый элемент трансмиссии, без которого не может обойтись ни один автомобиль.
Однако в силу особенности конструкции есть один неприятный момент. Основной крутящий момент всегда направляется туда, где вращение идет с минимальным сопротивлением. К примеру, автомобиль движется по ровной дороге, и нагрузка на оба колеса одинакова. В этом случае дифференциал распределяет момент равномерно между ними.
Вот тут как раз можно понять важность необходимости блокировки дифференциала на ВАЗ 2109. Но если одно из колес наезжает на скользкую поверхность (лед), а другое осталось на асфальте, нагрузка меняется. Теперь дифференциал весь момент отдает именно колесу на льду, которое начинает быстрее поворачиваться, а то, которое осталось на асфальте, вовсе останавливается.
Все получается вопреки логике, ведь главный момент должно получить колесо с хорошим сцеплением, на практике все выходит наоборот. В итоге это отрицательно сказывается на проходимости и управляемости автомобилем.
Теперь мы подходим к главному моменту касательно того, зачем блокировать дифференциал. Данный механизм хорошо себя показывает лишь на поворотах и на прямой дороге. На пересеченной местности от него толку мало, хотя вреда даже больше, чем пользы. Рассмотренный выше пример - явное доказательство того, почему нужна установка блокировки дифференциала ВАЗ.
В дополнение можно привести другой случай: одно из колес ведущего моста попало в яму с глиной, а другое осталось на твердой поверхности. Теперь нетрудно догадаться, какое из них будет пробуксовывать, а которому вообще не останется крутящего момента.
Как раз для таких целей и служит блокировка дифференциала, которая позволяет направить все усилие именно на то колесо, у которого сохранилось хорошее сцепление с поверхностью дороги. Управляемость сохраняется, а значит, ехать дальше уже легче.
Стоит заметить, что ведущим российским производителем "АвтоВАЗ" не предусмотрена возможность оснащать свои автомобили штатной системой блокировки дифференциала. ВАЗ 2121 и прочие подобные автомобили являются приятным исключением, но когда выпускались модели 10 семейства и более ранние автомобили, такого механизма у них не было.
В связи с этим те владельцы, которым приходится преодолевать бездорожье, были вынуждены ставить механизм блокировки дифференциала на ВАЗ своими руками. Для этого есть несколько вариантов:
Рассмотрим их более подробно. Но прежде один важный момент. Некоторые автолюбители применяют варварские способы блокировки путем заваривания сателлитов или установки “преднатяга” редуктора. Это делать крайне не рекомендуется, поскольку уже есть более гуманные методы блокировки дифференциала тогда, когда это необходимо.
В корпус дифференциала ставятся несколько В отношении друг друга они проворачиваются неравномерно. При этом, в случае увеличения разности угловой скорости между элементами, растет и сила трения. Это, в свою очередь, и приводит к блокировке дифференциала.
При использовании такого типа механизма для его работы требуется особое трансмиссионное масло. К тому же имеются некоторые недостатки блокировки дифференциала на ВАЗ. К примеру, по причине естественного износа дисков необходимо регулярно регулировать механизм. А делать это придется довольно часто.
Принцип действия практически схож с дисковым механизмом, но отличие все же есть. Оно заключается в том, что в редукторе используется большое количество липких дисков, погруженных в специальную вязкую жидкость. Она производится на основе силикона, который под воздействием высокой температуры становится твердым. То есть при увеличении угловой скорости одной из полуосей жидкость нагревается и твердеет. В результате диски сцепляются более жестко, чем раньше.
Блокировка срабатывает плавным образом, и пока жидкость нагревается и твердеет, эффект продолжает нарастать, и держится, пока колеса не перестанут вращаться с одинаковой скоростью. Температура снижается, и все приходит в прежний режим работы.
Основное достоинство - данный тип блокировки не требуется часто обслуживать. А особенность механизма в том, чтобы была полная герметичность той полости, которая заполнена жидкостью. Только стоит учесть, что такого рода блокировка дифференциала на ВАЗ не подходит, так как отличается эффективной работой только при кратковременной пробуксовке. По этой причине она ставится в основном на паркетные внедорожники.
Водителям, которые любят большую часть времени колесить по бездорожью, такой вариант не подходит, поскольку узел будет перегреваться.
Среди прочих аналогов червячный редуктор считается более надежным вариантом. Пока автомобиль движется по прямой, винты вращаются свободно. Но как только появится хорошо ощутимая разница между угловыми скоростями полуосей, подвижные винты передвигаются в крайнее положение и фиксируются в специальных пазах. При этом включается блокировка.
А когда скорость вращения колес выравнивается, винты выходят из пазов и планетарный редуктор продолжает работать как раньше. Период срабатывания в полной мере зависит от конструктивных особенностей самих винтов.
Какого-то особого масла здесь применять не требуется, вполне подойдет любая трансмиссионная марка. А если провести сравнение с родным планетарным механизмом, у винтовой блокировки дифференциала ВАЗ срок службы намного больше. В связи с чем большинство владельцев отечественных автомобилей предпочитают именно червячную блокировку.
Если по сути, то это обычный родной планетарный редуктор, только с характерным различием - привычные сателлиты заменены цепочками шариков. Помимо этого, принцип работы тоже отличается. При срабатывании блокировки учитывается не разность угловых скоростей полуосей, а нечто другое. Механизм опирается на появление различий между тягой силового агрегата и осевой нагрузкой. В отличие от винтового червячного механизма, данное решение обходится не так дорого.
Постоянная блокировка - это удел внедорожников, которые практически не выбираются из бездорожья. Во всех остальных случаях нужно учитывать свои особенности. Помимо того, что для дискового редуктора необходимо приобретать специальную смазывающую жидкость, механизм нуждается в частом обслуживании. Это не самое лучшее решение для блокировки дифференциала на ВАЗ 2110.
К тому же из-за небольшого, но постоянного трения ухудшается управляемость автомобиля, повышается расход топлива. К тому же при частой езде по плохой дороге узел быстро изнашивается.
Для вискомуфты характерна высокая инерционность и по этой причине механизм может перегреваться или включаться с заметным опозданием. Для поездок по бездорожью такая блокировка не подходит, а вот для передвижений по городу - это идеальное решение. В силу сложности конструкции и дороговизны не каждый владелец классики выберет такой вариант.
Актуальными механизмами были и остаются планетарные и винтовые механизмы. Они хорошо себя показывают на заснеженных городских улицах и на пересеченной местности. Однако любителей серьезного бездорожья такая блокировка не устроит.
Во многих мастерских стоимость работ по установке блокировки дифференциала довольно высока. Предстоит купить сам механизм, а это примерно 10-50 тысяч рублей, а то и более. Также потребуются дополнительные материалы и прочие траты. Конечная стоимость такой профессиональной работы не каждому придется по карману.
К счастью, существенно сэкономить на расходах можно путем самостоятельной установки блокировки дифференциала на ВАЗ. Для этого есть несложная инструкция:
Как видно, вся работа не особенно сложна, но возможно потребуется чья-нибудь поддержка.
