Дифференциал повышенного трения noah


Дифференциал повышенного трения - Limited-slip differential

Дифференциал ограниченного скольжения ( ЛСД ) представляет собой тип дифференциала , что позволяет его два выходных вала , чтобы вращаться с разными скоростями , но ограничивает максимальную разность 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

В 1932 году Фердинанд Порше спроектировал 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 в час). В 1935 году Porsche поручил инженерной фирме ZF разработать дифференциал повышенного трения для улучшения характеристик. Стали доступны «скользящие штифты и кулачки» ZF, и одним из примеров был тип B-70, который использовался во время Второй мировой войны в военных VW ( Kübelwagen и Schwimmwagen ), хотя технически это был не дифференциал повышенного трения, а система состоит из двух обгонных муфт , которые направляют всю мощность двигателя на более медленное вращение двух колес.

Льготы

Основное преимущество дифференциала повышенного трения демонстрируется на примере стандартного (или «открытого») дифференциала в условиях бездорожья или снега, когда одно колесо начинает пробуксовывать. 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 дифференциал всегда будет равен на обоих колесах; если одна шина находится на скользкой поверхности, прилагаемый крутящий момент легко преодолеет имеющееся сцепление с очень низким числом. Например, правая шина может начать вращаться, как только на нее будет приложен крутящий момент 70 Нм (50 фунт-фут), 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. В то же время, шина на поверхность скользкой будет просто спина, поглощая все из фактической мощности выхода (который является функцией крутящего момента при условии с течением времени), хотя оба колеса при условии , один и тот же (низкий) величину крутящего момента. 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 минимальное количество мощности.

Преимущества ЛСД в мощных заднеприводных автомобилях были продемонстрированы в эпоху «маслкаров» США 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» (позиционная тяга) имели явное преимущество перед своими «вращающимися колесами» собратьями.

Основной принцип работы

И дифференциалы повышенного трения, и открытые дифференциалы имеют зубчатую передачу, которая позволяет выходным валам вращаться с разной скоростью, сохраняя при этом сумму их скоростей, пропорциональную входному валу.

Автомобильные дифференциалы повышенного трения имеют механизм, который передает крутящий момент (внутренний по отношению к дифференциалу), который препятствует относительному движению выходных валов. Проще говоря, это означает, что у них есть некий механизм, который сопротивляется разнице скоростей между выходами, создавая противодействующий крутящий момент между двумя выходами или 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 разделение 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 . (В этой работе это называется Trq f для трения момента). Trq d - это разница крутящего момента, передаваемого на левое и правое колесо. Величина Trq d определяется механизмом ограничения проскальзывания в дифференциале и может быть функцией входного крутящего момента (как в случае зубчатого дифференциала) или разницы в скоростях на выходе (как в случае вязкостного дифференциала). ).

Крутящий момент, передаваемый на выходы, составляет:

  • Trq 1 = ½ Trq in + ½ Trq d для более медленного вывода
  • Trq 2 = ½ Trq in - ½ Trq d для более быстрого вывода

При движении по прямой, когда одно колесо начинает проскальзывать (и вращаться быстрее, чем колесо с тягой), крутящий момент снижается на проскальзывающее колесо ( Trq 2 ) и передается 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.

Когда оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, распределение крутящего момента на каждое колесо составляет:

  • Trq (1 или 2) = ½ Trq in ± (½ Trq d ), а
  • Trq 1 + Trq 2 = Trq в .

Это означает, что максимальный крутящий момент для любого колеса статически неопределен, но находится в диапазоне 1/2 Trq in ± (1/2 Trq d ) .

Типы

В легковых автомобилях обычно используются несколько типов ЛСД.

  • Фиксированное значение
  • Чувствительный к крутящему моменту
  • Чувствительность к скорости
  • С электронным управлением

Фиксированное значение

В этом дифференциале максимальная разница крутящего момента между двумя выходами, Trq d , всегда является фиксированным значением независимо от крутящего момента, входящего в дифференциал, или разницы скоростей между двумя выходами. Обычно в этом дифференциале использовались подпружиненные узлы сцепления.

Чувствительность крутящего момента (HLSD)

Этот тип включает косозубые дифференциалы повышенного трения и сцепление, конус (альтернативный тип сцепления), где сила сцепления зависит от входного крутящего момента, приложенного к дифференциалу (поскольку двигатель прикладывает больший крутящий момент, сцепления сцепляются сильнее и Trq d уменьшается).

ZF LSD - блок сцепления виден слева ZF LSD - видны аппарели вала крестовины

LSD, чувствительные к крутящему моменту, реагируют на крутящий момент приводного вала, так что чем больше присутствует входной крутящий момент ведущего вала, тем сильнее прижимаются сцепления, конусы или шестерни, и, таким образом, тем теснее приводные колеса соединены друг с другом. Некоторые включают пружинную нагрузку для обеспечения небольшого крутящего момента, так что при небольшом входном крутящем моменте или его отсутствии (ведомый дроссель / коробка передач в нейтральном / основном сцеплении нажата) ведущие колеса минимально сцепляются. На величину предварительного натяга (следовательно, статическое сцепление) на муфтах или конусах влияет общее состояние (износ) и степень их нагрузки.

Сцепление конусное или дисковое LSD

Тип сцепления имеет набор тонких дисков сцепления, половина из которых соединена с одним из приводных валов, а другая половина - с водилом крестовины. Пакеты сцепления могут присутствовать на обоих приводных валах или только на одном. Если только один, то оставшийся ведущий вал соединен с приводным валом со сцеплением через крестовины. В конусном типе муфты заменены парой конусов, которые прижаты друг к другу, достигая того же эффекта.

Одним из методов создания зажимного усилия является использование узла кулачка-рампа, такого как используемый в LSD типа Salisbury / ramp. Крестовины устанавливаются на поперечный вал шестерни, который находится в угловых вырезах, образующих кулачковые аппарели. Пандусы с кулачками не обязательно симметричны. Если пандусы симметричны, LSD двухсторонний. Если они зубчатые (т.е. одна сторона пандуса вертикальна), LSD является односторонним. Если обе стороны наклонены, но асимметричны, LSD будет 1,5-сторонним. (См. Обсуждение способов 2, 1.5 и 1 ниже)

Альтернативой является использование естественной разделительной силы зубьев шестерни для нагрузки на сцепление. Примером может служить межосевой дифференциал Audi Quattro RS 5 2011 года выпуска.

Когда входной крутящий момент приводного вала пытается повернуть центр дифференциала, внутренние нажимные кольца (примыкающие к блоку сцепления) смещаются в сторону поперечным валом шестерни, пытающимся подняться по пандусу, что сжимает блок сцепления. Чем сильнее сжимается блок сцепления, тем больше сцепляются колеса. Сопряжение вертикальной рампы (80–85 ° на практике, чтобы избежать сколов) поверхностей в одностороннем LSD при выбеге не производит кулачкового эффекта или соответствующего сжатия пакета муфты.

2-ходовой, 1-ходовой, 1,5-ходовой

Вообще говоря, существует три состояния входного крутящего момента: нагрузка, отсутствие нагрузки и перегруз. В условиях нагрузки, как указывалось ранее, муфта пропорциональна входному крутящему моменту. Без нагрузки муфта превращается в статическую. Поведение при перебеге (особенно внезапное отпускание дроссельной заслонки) определяет, является ли LSD односторонним, 1,5-ходовым или 2-ходовым.

Двухходовой дифференциал будет иметь одинаковый ограничивающий крутящий момент Trq d как в прямом, так и в обратном направлении. Это означает, что дифференциал будет обеспечивать некоторый уровень ограничения при торможении двигателем.

Односторонний дифференциал обеспечивает свое ограничивающее действие только в одном направлении. Когда крутящий момент прилагается в противоположном направлении, он ведет себя как открытый дифференциал. В случае автомобиля с передним приводом он считается более безопасным, чем двусторонний дифференциал. Аргумент заключается в том, что если нет дополнительной связи при перебеге, то есть односторонний LSD, как только водитель поднимает дроссель, LSD разблокируется и ведет себя как обычный открытый дифференциал. Это также лучший вариант для автомобилей с передним приводом, так как он позволяет машине поворачиваться при отпускании дроссельной заслонки, а не двигаться вперед.

1,5-ходовой дифференциал относится к дифференциалу, в котором ограничивающие моменты прямого и обратного хода, Trq d_fwd, d_rev , различны, но ни один из них не равен нулю, как в случае одностороннего LSD. Этот тип дифференциала распространен в гоночных автомобилях, где сильный ограничивающий крутящий момент может способствовать устойчивости при торможении двигателем.

Направленный ЛСД

В редукторных, чувствительных к крутящему моменту механических дифференциалах повышенного трения используются червячные и прямозубые шестерни для распределения и дифференцирования входной мощности между двумя ведущими колесами или передней и задней осями. Это полностью отдельная конструкция от наиболее распространенных конструкций крестовин со скошенной кромкой, используемых в большинстве автомобильных приложений. При приложении крутящего момента к шестерням они прижимаются к стенкам корпуса дифференциала, создавая трение. Трение препятствует относительному перемещению выходов и создает ограничивающий крутящий момент Trq d .

В отличие от других конструкций LSD, основанных на трении, которые сочетают в себе «открытый» дифференциал обычной крестообразной шестерни в сочетании с фрикционными материалами, которые препятствуют дифференциации, конструкция с измерением крутящего момента является уникальным типом дифференциала, в котором смещение крутящего момента заложено в ее конструкции, а не в качестве дополнения. на. Смещение крутящего момента применяется только при необходимости и не препятствует дифференциации. В результате получается настоящий дифференциал, который не мешает, как LSD и типы блокировки, но все же обеспечивает повышенную мощность во многих дорожных условиях.

Примеры включают:

  • Torsen T-1 - это торговая марка оригинального дифференциала Gleasman, изобретенного Верноном Глисманом около 1949 года (патент США 2559916, поданный в 1949 году, выдан в 1951 году). Оригинальный дизайн Gleasman был продан компании Gleason Works (позже названной Gleason Corporation ), которая начала продавать ее в 1982 году. Оригинальная модель T-1 несовместима с ведущими мостами c-clip, что ограничивало ее использование во многих автомобилях и пикапах. грузовики того времени. Однако оригинальный дифференциал Torsen с большим успехом использовался в гонках Марио Андретти и Полом Ньюманом. Все более поздние конструкции LSD с червячной передачей были заимствованы из оригинального дифференциала Gleasman. T-1 является оригинальным оборудованием Audi Quattro , Subaru Impreza WRX STI, Toyota Mega Cruiser и AM General HMMWV " Humvee ".
  • Torsen T-2 был новой конструкцией Gleasman около 1984 года (заявка на патент США WO1984003745 A1), которая совместима с осями c-образным зажимом. Новый дизайн, а также слияние компаний Zexel и Gleason USA увеличили доступность Torsen для OEM и вторичного рынка. Варианты включают T-2R, который включает блок сцепления в стиле Positraction, обеспечивающий предварительную нагрузку для гоночных целей; и T-3, двойной дифференциал, предназначенный для приложений AWD. Т-2 входит в стандартную комплектацию многих высокопроизводительных автомобилей и пикапов.
  • Дифференциал Quaife , продаваемый под названием «Дифференциал с автоматическим смещением крутящего момента» (ATB Differential®️), защищен европейским патентом № 130806A2. Версия Quaife наиболее популярна в Европе и на других рынках, кроме США, обеспечивая обширную послепродажную поддержку автомобилей европейских и японских марок, особенно переднеприводных и полноприводных . В автомобилях Ford Focus RS Mk1 и Mk2 в качестве оригинального оборудования использовался Quaife ATB Differential®️.
  • Eaton Corporation - последний владелец дифференциала Truetrac , который производился много лет. Его конструкция аналогична Torsen T-2 (немного меньшее отклонение крутящего момента) и является запчастью для многих популярных твердотельных мостов американского производства для заднеприводных грузовиков и пикапов с колесной формулой 4x4 . Truetrac чаще всего используется в передней оси пикапов 4x4, предназначенных для использования на бездорожье, в сочетании с блокировкой центрального и заднего дифференциалов. Как и в случае со всеми конструкциями LSD с редуктором, Truetrac не оказывает никакого негативного влияния на рулевое управление, как большинство других конструкций LSD и «шкафчиков».

Чувствительность к скорости

Чувствительные к скорости дифференциалы ограничивают разницу крутящего момента между выходными валами , Trq d , на основе разницы в скорости между двумя выходными валами. Таким образом, при небольшой разнице выходной скорости дифференциал может работать очень близко к разомкнутому дифференциалу. По мере увеличения разницы скоростей ограничивающий момент увеличивается. Это приводит к другому динамическому поведению по сравнению с дифференциалом, чувствительным к крутящему моменту.

Вязкий (VLSD)

Вязкий тип , как правило , проще , поскольку он опирается на гидродинамическом трении из жидкостей с высокой вязкостью . Часто используются масла на основе силикона . Здесь цилиндрическая камера с жидкостью, заполненная пакетом перфорированных дисков, вращается при нормальном движении выходных валов. Внутренняя поверхность камеры соединена с одним из приводных валов, а внешняя - с корпусом дифференциала. Половина дисков соединена с внутренним, другая половина с внешним, чередуя внутренний / внешний в стопке. Дифференциальное движение заставляет чередующиеся диски двигаться через жидкость друг против друга. В некоторых вязкостных муфтах при поддержании скорости жидкость накапливает тепло из-за трения. Это тепло приведет к расширению жидкости и расширению муфты, в результате чего диски будут стянуты вместе, что приведет к невязкому трению между пластинами и резкому снижению разницы скоростей. Это явление известно как «горб», и оно позволяет боковой части муфты аккуратно фиксироваться. В отличие от механического типа, ограничивающее действие намного мягче и более пропорционально скольжению, поэтому с ним легче справиться среднему водителю. New Process Gear использовала вязкую муфту типа Ferguson в нескольких раздаточных коробках, включая те, которые использовались в AMC Eagle .

Вязкие LSD менее эффективны, чем механические типы, то есть они «теряют» некоторую мощность. В частности, любая продолжительная нагрузка, которая приводит к перегреву силикона, приводит к внезапной необратимой потере дифференциального эффекта. У них действительно есть то достоинство, что они терпят неудачу, возвращаясь к полуоткрытому дифференциальному поведению. Обычно вязкодифференциал, который проехал 60 000 миль (97 000 км) или более, будет работать в основном как открытый дифференциал. Силиконовое масло запечатано на заводе в отдельной камере от трансмиссионного масла, окружающего остальную часть дифференциала. Это не обслуживается; когда поведение дифференциала ухудшается, необходимо заменить центральную часть VLSD.

Героторный насос

Дифференциал повышенного трения этого типа работает за счет использования героторного насоса для гидравлического сжатия сцепления для передачи крутящего момента на колесо, которое вращается медленнее. Героторный насос использует водило дифференциала или клетку для привода внешнего ротора насоса и один ось вала для привода внутреннего ротора. Когда есть разница между скоростью левого и правого колес, насос нагнетает гидравлическую жидкость, вызывая сжатие сцепления. тем самым вызывая передачу крутящего момента на колесо, которое вращается медленнее. Эти системы на основе насоса имеют нижний и верхний пределы приложенного давления, что позволяет дифференциалу работать как обычный или открытый дифференциал до тех пор, пока не появится значительная разница в скорости между правым и левым колесом, и внутреннее демпфирование, чтобы избежать гистерезиса . Новейшая система на основе героторного насоса имеет регулируемую компьютером мощность для большей универсальности и отсутствия колебаний.

Электронный

Электронный дифференциал повышенного трения обычно будет иметь планетарный или конический редуктор, аналогичный таковому у открытого дифференциала, и блок сцепления, аналогичный таковому в чувствительном к крутящему моменту дифференциале или дифференциале на основе героторного насоса. В электронном блоке усилие зажима на муфте управляется извне с помощью компьютера или другого контроллера. Это позволяет управлять ограничивающим моментом дифференциала Trq d как частью общей системы управления шасси. Примером этого типа дифференциала является DCCD Subaru, используемый в Subaru WRX STi 2011 года выпуска. Другой пример - система Porsche PSD, используемая на Porsche 928 . Третий пример - SAAB XWD ( Haldex Generation 4) с eLSD, он использует общий (управляемый электроникой через компьютерную сеть транспортного средства) гидравлический блок питания для управления как продольной, так и поперечной передачей крутящего момента в системе XWD. Та же система Haldex используется на нескольких других автомобилях на базе GM Epsilon, таких как Cadillac SRX и т. Д.

Электронные системы: тормозные

Эти системы являются альтернативой традиционному дифференциалу повышенного трения. В системах используются различные датчики шасси, такие как датчики скорости, датчики антиблокировочной тормозной системы (ABS), акселерометры и микрокомпьютеры, для электронного контроля пробуксовки колес и движения автомобиля. Когда система управления шасси определяет проскальзывание колеса, компьютер тормозит это колесо. Существенное различие между перечисленными выше дифференциальными системами повышенного трения и этой системой на основе тормозов заключается в том, что системы на основе тормозов по своей сути не передают больший крутящий момент на более медленное колесо, а также дополнительный износ фрикционного материала тормоза, который возникает в результате использования такая система, если транспортное средство движется в среде, где тормозная система будет активироваться на регулярной основе.

Электронный дифференциал повышенного трения BMW, используемый в F10 5 серии, является примером такой системы. Другой пример был начат в первый год (1992) производство обновленной модели Ford Crown Victoria с верхним расположением цилиндров V-8 объемом 4,6 л с дополнительными антиблокировочными тормозами. Эта опция была доступна на Crown Victoria 1992 года выпуска; на автомобилях, оборудованных антиблокировочной тормозной системой.

Другие родственные бортовые передачи

Заводские названия

В 1950-х и 1960-х годах многие производители начали использовать торговые марки для своих LSD-устройств. Компания Студебеккер-Паккард первой изобрела LSD под торговой маркой Twin Traction в 1956 году, став одним из первых производителей. Другие заводские названия LSD включают:

В популярной культуре

В песне The Beach Boys « 409 » в текстах упоминается наличие дифференциала повышенного трения: «... Моя четырехскоростная, двухквадратная, Positraction 4-0-9 (4-0-9, 4- 0-9) ".

В фильме 1992 года « Мой двоюродный брат Винни» доказательство невиновности двух молодых людей, ложно обвиненных в убийстве, во многом основано на фотографии следов шин автомобиля с дифференциалом повышенного трения, который (как знаменито заявляет персонаж Марисы Томей в спектакле, удостоенном « Оскара» ) «отсутствовал на Buick Skylark 64 года выпуска», автомобиле, которым управляли ответчики. Она утверждает, что доказательства скорее доказывают, что автомобиль для побега был Pontiac Tempest 1963 года , который действительно предлагал дополнительный дифференциал повышенного трения Safe-T-Track (версия Pontiac Positraction).

Ссылки

внешние ссылки

Червячные самоблокирующиеся дифференциалы

Червячный самоблокирующийся дифференциал

Червячный самоблокирующийся дифференциал обеспечивает автоматическую блокировку в зависимости от разности крутящих моментов на корпусе и полуоси (приводном вале). При проскальзывании колеса, сопровождаемом падением крутящего момента, червячный дифференциал блокируется и перераспределяет крутящий момент на свободное колесо. Блокировка при этом частичная, а ее степень зависит от величины падения крутящего момента.

Известными конструкциями червячных дифференциалов являются дифференциал Torsen (от сокращенного Torque Sensing - чувствительный к крутящему моменту) и дифференциал Quaife. Конструкции данных дифференциалов представляют собой планетарный редуктор, состоящий из червячных шестерен: ведомых (полуосевых) и ведущих (сателлитов). Сателлиты могут располагаться параллельно полуосям (Quaife, Torsen Т-2) или перпендикулярно полуосям (Torsen Т-1).

Особенностью червячной шестерни является то, что она может приводить во вращение другие шестерни, а сама не может вращаться от других шестерен. При этом говорят, червячная шестерня расклинивается. Данное свойство используется для частичной блокировки червячного дифференциала.

Червячные самоблокирующиеся дифференциалы широко применяются как в качестве межколесных, так и межосевых дифференциалов.

Самоблокирующийся червячный дифференциал (самоблок) - устройство, которое позволяет частично компенсировать главный недостаток свободного дифференциала, а именно его полную беспомощность при наезде одного колеса на скользкое покрытие. По принципу работы, самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на два типа: speed sensitive, то есть срабатывающих от разницы в угловых скоростях вращения полуосей, и torque sensitive — срабатывающих от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента. Для понимания работы самоблока сначала разберёмся с принципом работы обыкновенного дифференциала и его недостатками.

Самоблокирующийся червячный дифференциал типа «Квайф»

Автором этой конструкции является англичанин Rod Quaife. В данном случае, оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки.
Принцип работы самоблокирующегося дифференциала

На рисунке приведен эскиз самоблокирующегося дифференциала. Рассмотрим его элементы и принцип работы.
Когда одно из колес (например, правое) начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня 4 вращается медленнее корпуса 1 и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит 5. Он передает движение связанному с ним сателлиту 5 из левого ряда, а тот, в свою очередь, на левую полуосевую шестерню 3. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни 3, 4 и сателлиты 5, 6 торцами к корпусу 1, 2. Сателлиты 5, 6 также прижимаются к поверхности отверстий 8, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы осуществляющие частичную блокировку. Степень блокировки определяется соответствующим коэффициентом.

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)
— рекомендуется менять регулировочные шайбы в районе 20-40тыс.км в зависимости от манеры езды.
— в случае не соблюдения регламентных работ система будет работать, как обычный дифференциал.

"Самоблокируемый червячный дифференциал (самоблок, блокировка дифференциала повышенного трения) - устройство, которое позволяет частично компенсировать главный недостаток свободного дифференциала, а именно его полную беспомощность при наезде одного колеса на скользкое покрытие. Существует два типа самоблокирующихся дифференциалов (отличаются по принципу работы):
1. speed sensitive - самоблокирующийся дифференциал, срабатывающий от разницы угловых скоростей вращения полуосей
2. torque sensitive - самоблокирующийся дифференциал, срабатывающий от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента Самоблокируемый червячный дифференциал (самоблок, блокировка) устанавливается вместо классического неблокирующегося дифференциала, имеющегося на всех колесных транспортных средствах.
Самоблокируемый червячный дифференциал (самоблок, блокировка) не содержит в своей конструкции электронных компонентов, датчиков, пневматики, гидравлики или дистанционной механики. Автоматическая работа самоблокирующегося дифференциала не возлагает на водителя дополнительных действий по управлению и обслуживанию транспортного средства.
Самоблокирующийся дифференциал - один из способов блокировки дифференциала. Автором данной конструкции является англичанин Rod Quaife. Сателлиты у такого дифференциала 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 ряд, соответственно, с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно. Все зубчатые колеса имеет винтовые зубья.
Аналогичные дифференциалы повышенного трения производятся в России для отечественных автомобилей ВАЗ, НИВА, ШевиНИВА, УАЗ. Основные достоинства самоблокирующихся дифференциалов типа «Квайф» (Quaife).
Самоблокирующийся дифференциал позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля.
Самоблокирующийся дифференциал повышает проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием.
Самоблокирующийся дифференциал улучшает динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием.
Самоблокирующийся дифференциал не требует дополнительных усилий от водителя (включение самоблока происходит автоматически).
Самоблокирующийся дифференциал взаимозаменяем со стандартными дифференциалами.
Полной блокировки не наступает (нагрузки на полуоси (привода) не такие критичные, как у 100% блокировки, что исключает их поломку)
Разблокируется при сбросе газа."

Присутствие блокировки позволяет проходить повороты на большой скорости. Когда вы входите в поворот на пределе возможностей резины, разгружается или даже вывешивается колесо, находящееся внутри поворота. В этой ситуации на обычной машине начинает работать дифференциал, и скорость резко падает, поскольку вывешенное колесо получает момент и крутится, а загруженное наружное колесо лишается крутящего момента. На автомобиле с блокировкой дифференциала, даже если полностью вывешено одно из колес, другое колесо не теряет крутящего момента. По мнению профессиональных спортсменов, наличие самоблокировки дифференциала позволяет лучше чувствовать автомобиль и дорогу на прямых участках.

Винтовая, или "червячная" блокировка мостов

В обычном режиме винты ("червяки" - из-за формы винтов) свободно обкатываются вокруг центральной шестерни. В случае изменения момента винты проскальзывают в крайнее положение и фиксируются в эксцентричных пазах. Когда момент выравнивается, винты возвращаются в исходное положение. Как и дисковые винтовые блокировки обладают возможностями преднатяга.

Винтовые блокировки наиболее пригодны для использования на обычном автомобиле. Из производящихся в России они наиболее долговечны и просты в эксплуатации. Все их элементы износоустойчивы (ресурс винтовой блокировки порой превышает ресурс коробки передач, не говоря уже о ресурсе редуктора моста).

Установка СБД относится к сфере "глубокого" тюнинга. Так называют мероприятия, проводимые в том случае, когда клиент хочет, чтобы машина не столько выглядела оригинально, сколько ехала лучше, чем ей подобные. Такие услуги оказывают исключительно в профессиональных тюнинговых центрах. Рядовому автолюбителю специалисты рекомендуют установить винтовую блокировку. Она надежна (сопоставима по ресурсу с коробкой передач), имеет наиболее сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке.

Самоблокирующиеся дифференциалы "Квайф"

Сателлиты данного механизма расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса, причем крепятся не на осях, а находятся в закрытых с торцов отверстиях корпуса.

Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый - соответственно с левой.

Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно.

Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня вращается медленнее корпуса и поворачивается входящей 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 угловые скорости колес в 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 и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку. Величина коэффициента блокировки зависит от угла наклона зубьев сателлитов и шестерен. Устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев, можно изменять коэффициент блокировки

Самоблокирующиеся дифференциалы "Торсен"

Получили свое название от англ. torque- "крутящий момент" и sensing - "чувствительный". Под этой маркой выпускаются два типа конструкций.

В первом сателлиты расположены в корпусе перпендикулярно его оси и объединены между собой с помощью прямозубого зацепления, а с полуосевыми шестернями связаны червячным зацеплением. В повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, а он, в свою очередь, вращает второй сателлит и полуосевую шестерню.

Эта "цепочка" позволяет колесам вращаться с разной скоростью.

Силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колеса, и осуществляют частичную блокировку дифференциала.

Применение комплектов сателлитов и шестерен с различным профилем червячного зацепления дает возможность изменять коэффициент блокировки.

Второй тип "Торсена" отличается тем, что в нем сателлиты расположены параллельно оси корпуса дифференциала в отверстиях и соединены попарно между собой и полуосевыми шестернями винтовым зацеплением.

Работа механизма на поворотах и частичная блокировка осуществляется так же, как у "Квайфа". Этот вариант конструкции менее сложен, кроме того, позволяет уменьшить диаметр корпуса дифференциала.

Выбор диффенциала

Главная / ВЫБОР ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВАЛ-РЕЙСИНГ.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ

самоблокирующегося дифференциала ВАЛ-РЕЙСИНГ

по условиям эксплуатации (использования) автомобиля.

(патент РФ №55063 от 27.07.2006г.). 

Межколесные, 8-ми сателлитный, самоблокирующийся дифференциал винтового (червячного) типа. 

Рекомендация: При выборе блокировки обратите внимание на то, как Вы планируете использовать автомобиль, это поможет Вам сделать правильный выбор.

ВИНТОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ.

 

 

Для упрощения выбора, в классификацию винтовых дифференциалов ВАЛ-РЕЙСИНГ  с 2019 года включено понятие «СТЕПЕНЬ БЛОКИРОВАНИЯ».

СТЕПЕНЬ БЛОКИРОВАНИЯ - это потребительская характеристика, отражающая применимость дифференциала, в определенных потребителем эксплуатационных условиях использования автомобиля. Напрямую зависит от коэффициента  блокирования дифференциала.


КОЭФФИЦИЕНТ БЛОКИРОВАНИЯ максимально возможная разница в крутящих моментах (или силе тяги на колёсах), в рамках которой дифференциал повышенного трения может обеспечить их взаимную блокировку.


Начальный момент трения - "Преднатяг".  Все дифференциалы собираются с начальным моментом трения:

- размерность дифференциала ВАЗ, (включая иномарки передний привод МКПП) - до 5 килограмм;

- размерность дифференциала УАЗ (включая иномарки, редуктора) - до 6 килограмм.

Муфта комфорта дифференциала повышенного трения ВАЛ-РЕЙСИНГ.

 


Винтовые дифференциалы ВАЛ-РЕЙСИНГ имеют три степени блокирования:

ЛЕГКАЯ - коэффициент блокирования до 35% (или 2) или разница в крутящих моментах (в силе тяги на колесе) отстающего к забегающему колесу не более 2 раз.

СРЕДНЯЯ - коэффициент блокирования до 50% (или 3),  или разница в крутящих моментах (в силе тяги на колесе) отстающего к забегающему колесу не более 3 раз.

ЖЕСТКАЯ - коэффициент блокирования до 75% (или 5), разница в крутящих моментах (в силе тяги на колесе) отстающего к забегающему колесу не более 5 раз.


ЛЕГКАЯ степень блокирования - цифра "1" - первая, после букв цифра в маркировке. Для установки в коробки передач переднеприводных автомобилей и передних редукторов полноприводных автомобилей.  Минимальные нагрузки на связанные с дифференциалом детали трансмиссии и рулевого управления. Использование автомобиля в городских условиях с выездами на природу, дачу и т.п. Активное использование переднеприводных автомобилей в зимних условиях города. Легкое бездорожье, грунтовые проселочные дороги.  Использование в качестве аналога для замены оригинального дифференциала на машинах иностранного производства.

СРЕДНЯЯ степень блокирования -  цифра "2" - первая, после букв цифра в маркировке.  Для установки в коробки передач переднеприводных автомобилей, в передние и задние редукторы полноприводных автомобилей.  Оптимальный, бюджетный вариант для установки на заднюю ось полноприводных автомобилей. Для автомобилей УАЗ при компоновке с 1-м дифференциалом в передний редуктор совместно с хабами. Заметно повышает проходимость переднеприводных автомобилей, особенно в зимних условиях и на грунтовых дорогах. Использование автомобиля для активного отдыха,  рыбалка, охота, транспортировка и подъем прицепа с лодкой, движение по грязевым участкам, горные дороги и т.п. Для коммерческих легких грузовиков и фургонов,  работающих круглогодично, особенно в зимних условиях, Для специальных автомобилей  ремонтных подразделения, экологических служб, МЧС, лесного хозяйства, сельская медицина, сельская полиция и т.п.  Применение в оригинальной самодельной технике,  каракат и т.п. Автоспорт различных классов и уровней, в зависимости от задач. Усилитель руля в случае установки на управляемые колеса обязателен.

ЖЕСТКАЯ степень блокирования -  цифра "7" - первая, после букв цифра в маркировке.  Для установки в коробки передач спортивных переднеприводных автомобилей и багги на узлах 2108 и в задние редукторы полноприводных и заднеприводных автомобилей различного применения.  Автоспорт различных классов и уровней, в зависимости от задач. Усилитель руля в случае установки на управляемые колеса обязателен. Рекомендуется для повышения надежности усиление трансмиссии автомобиля, установка дополнительно усиленных валов или полуосей на трансмиссию, особенно в автомобили, эксплуатируемые в сложных и отдаленных дорожных условиях, горных местностях.


 

ДИСКОВЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ.

Обозначение в маркировке цифра "3" или "5" - первая, после букв цифра в маркировке. 

Маркировка «С3» - дисковые блокировки  с 12 -тью дисками без возможности установки кольца спидометра для МКПП 2108 со щупом. Автомобильный спорт. Динамичные классы: ралли, ралли-спринт, кросс, кольцевые гонки, драг-рейсинг, дрифт, багги и т.п.  

Маркировка «А3» - дисковые блокировки  с 8 -мью дисками для заднего редуктора, 22 шлица, автомобилей ВАЗ классической компоновки и ЛАДА 4х4. Автомобильный спорт. Динамичные классы: ралли, ралли-спринт, кросс, кольцевые гонки, драг-рейсинг, дрифт, багги и т.п.  Для офф-роад слабоэффективна.

Маркировка «В3» - дисковые блокировки  с 8 -мью дисками для переднего редуктора автомобилей ЛАДА 4х4, 24 шлица. Автомобильный спорт класса «Ралли-рейд» или «Марафон», где требуется совмещение свойств динамики автомобиля и проходимости.


Дисковые блокировки имеют возможности индивидуальной настройки распределения моментов.

Настройка "Старт 90%" - максимально возможный момент передается при движении автомобиля вперед.

Настройка "Универсал 45х45%" - максимально возможный момент делится пополам,  для движения как вперед, так и задним ходом.

Маркировка «С5» - дисковые блокировки  с 8 мью дисками и диаметром под установку кольца спидометра для МКПП 2108 со щупом. Автомобильный спорт, где необходима установка спидометра и «глубокий тюнинг» дорожного автомобиля. Динамичные классы: ралли, ралли-спринт, кросс, кольцевые гонки, ограниченно дрифт и т.п. 


 

ВАЖНОЕ!

Дифференциалы повышенного трения не работают при 100% диагональном вывешивании автомобиля, в связи с тем, что свободно вращающиеся колесо имеет нулевой (незначительный) коэффициент сцепления с поверхностью и соответственно нулевую силу тяги. Если у Вас часты случаи попадания в диагональное вывешивание, особенно с остановкой, при трогании с места, когда автомобиль находиться в вывешенном состоянии рекомендуется комплектовать полноприводные автомобили по схеме один самоблоки + принудительная блокировка. или как минимум 2-мя самоблокирующимися дифференциалами.


 

Подробно о применимости к моделям автомобилей по ссылке: Таблица применимости и обозначения дифференциалов  "VAL-racing" 2019 год.

 

 

 

LSD дифференциал - что это и как работает

Обыкновенный LSD дифференциал

LSD дифференциал — что это, как работает и какую помощь может оказать на бездорожье? Дифференциал повышенного трения LSD работает также, как и аналогичные автоматические неполные блокировки. Он срабатывает в тех случаях, когда колеса на одной оси начинают крутиться со слишком разной по отношению друг к другу скоростью. Чаще всего LSD дифференциал ставят на внедорожники и спортивные автомобили, но считать его 100% блокировкой и панацеей от застревания в грязи или диагонального вывешивания ошибочно.

LSD дифференциал — что это такое и откуда пошло

Аббревиатура «LSD» пошла с английского языка. Она расшифровывается как «Limited Slip Differential», что на наш язык переводится как «дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением». Как уже было сказано выше, дифференциал повышенного трения LSD не обеспечивает полной блокировки, допуская определенную разницу между скоростями вращения валов. Он срабатывает лишь в том случае, когда разница ощутима, когда достигается определенная диспропорция между валами. О видах полной блокировки можно почитать в статье о дифференциалах в целом. Выше уже было сказано, что LSD часто ставят в различные автомобили: как в спортивные, так и во внедорожники. Например, в моём Nissan Terrano 1 поколения в кузове WD 21 установлен именно такой LSD.

Обыкновенный LSD дифференциал

В пример еще можно привести LSD дифференциал Toyota — в определенный момент блокировка срабатывает и крутящий момент обеих валов сравнивается, становится одинаковым. Равные пропорции всё равно дают возможность завязшему колесу прокручиваться, но то колесо, которое имеет хорошее сцепление, тоже начинает крутиться и джип выезжает с засады на нормальное место (во многих, но далеко не во всех случаях).

Как работает LSD дифференциал и как делиться на типы

Нужно сразу отметить, что для нормальной работы этой блокировки требуется специальное, особенное масло для LSD дифференциала. Если лить туда обыкновенное масло, то узел долго не прослужит и проблемы могут возникнуть очень быстро. А, так как дифференциал LSD ремонтируется довольно сложно и (что даже важнее) очень дорого, то до такого лучше не доводить. Специальное масло непременно имеет на упаковке пометку, что оно подходит для соответствующих LSD блокировок.

Обыкновенный LSD дифференциал

Что касается типов LSD:

  • Классический — дифференциал чувствителен к разнице скоростей между валами, блокируя при определенном моменте. Это классическая блокировка, аналогичная вискомуфте. Применяется всё чаще, особенно во внедорожниках, так как лёгок в обслуживании и крайне прост по своей конструкции и принципу действия;

  • Традиционный — дифференциал срабатывает при разнице между передачей крутящего момента. Его уже почти никуда не устанавливают, встречается только на старых авто и то, чаще в нерабочем или полумертвом состоянии. Дифференциал LSD такого типа можно отнести к червячному типу, он блокирует автоматом при определенной разнице между КМ самого дифференциала и, непосредственно приводного вала.

Классический задний дифференциал LSD очень популярен, но на многих старых машинах доведен до ужасного состояния. В новые его тоже периодически устанавливают, но, как уже говорилось выше, его эффективность в серьезной грязи не очень высока. Многое зависит от прокладки между сиденьем и рулем, поэтому в умелых руках автомобиль лишь с такой блокировкой тоже способен на небольшие подвиги, но заменить 100% блокировку он не способен.

Также начинающие джиперы часто интересуются, как определить LSD дифференциал — делается это очень просто: задняя сторона машины домкратиться так, чтобы колеса отрывались от земли. Передняя часть авто при этом стоит на земле (не забывайте ставить под колеса противооткаты и держать авто на передаче в момент подъема). Колесо, которое оказывается в воздухе, можно попробовать покрутить. Если второе колесо крутится в ту же сторону, то у вас установлен LSD. Если второе колесо начинает крутиться в другую сторону, то в мосту или ничего нет, или дифференциал с блокировкой сломан и не функционирует. Также определить наличие или отсутствие LSD в мосту можно по наклейкам на самом узле или на арке водительской двери, но как показывает практика, чаще всего на старых авто такие наклейки не сохраняются.

Похожие записи

Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) для автомобилей Лада переднеприводной компоновки.

Межколесный, самоблокирующийся дифференциал повышенного трения, винтового типа, 8-ми сателлитный (патент РФ №55063 от 27.07.2006г.)

 


 

Для установки в механическую коробку передач автомобилей ЛАДА и ВАЗ переднеприводной компоновки моделей: Веста с МКПП 21807, Веста КРОСС с МКПП 21807, Ларгус с МКПП 21807 Веста и Х-РЕЙ с АМТ, Калина Кросс, Гранта, Приора, Калина, Калина 2, Гранта с АМТ, Калина с АМТ, ВАЗ 2108-99, Лада 110-112, ВИС Гранта ПИКАП, Богдан и другие модели на базе МКПП 2108 и моделей МКПП ВАЗ с тросовым приводом.


ВНИМАНИЕ! Не устанавливается в автомобили производства АВТОВАЗ с МКПП РЕНО, Ниссан и АКПП.


 



Степень блокирования "СРЕДНЯЯ"

подробно по ссылке: ВЫБОР ДИФФЕРЕНЦИАЛА ВАЛ-РЕЙСИНГ.

- ! Рекомендован усилитель руля.


Все блокировки собираются только с одним значением начального момента трения не более 5 кг.

Допускается снижение начального момента трения в дифференциале на автомобиле после прикатки и заправки масла

Обозначение на упаковке: 2108, Гранта-винтовой-СРЕДНЯЯ.

Обозначение в номере маркировки "С2". 

подробно по ссылке: Маркировка самоблокирующихся дифференциалов производства ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Межколесный дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) винтового типа.

Предназначен для  улучшения динамических характеристик переднеприводного автомобиля. Возможно применение при подготовке автомобилей для автоспорта.

     

В обычных условиях самоблокирующийся дифференциал (самоблок) работает как стандартный дифференциал, но как только, автомобиль начинает буксовать, дифференциал автоматически блокируется, крутящий момент передается не на одно, буксующее колесо, как в стандартном дифференциале, а на колесо с лучшим сцеплением с дорогой.

Принцип работы дифференциала повышенного трения на передней оси : Видеогалерея

Автомобиль с дифференциалом ВАЛ-РЕЙСИНГ, будет разгоняться стабильнее, без пробуксовки колес. 


Муфта комфорта в конструкции самоблокирующегося дифференциала ВАЛ-РЕЙСИНГ, реализует плавное срабатывание блокировки, тем самым, исключает резкие и неприятные при вождения рывки и удары на руле при срабатывании блокировки, улучшая комфорт и безопасность управления автомобилем с блокировкой ВАЛ-РЕЙСИНГ.

подробно по ссылке: Муфта комфорта самоблока ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Дифференциал повышенного трения ВАЛ-РЕЙСИНГ, позволяет максимально исключить возможность пробуксовки колес оси с самоблоком. Мягок при включении. Оптимален при ежедневной эксплуатации автомобиля как в городе так или на легком бездорожье. Переднеприводные автомобили получают улучшенные характеристики по проходимости и курсовой устойчивости. Отчасти, обычные переднеприводные автомобили приобретают характеристики кроссовера. Очень удобен при зимней эксплуатации автомобиля в городе и на зимней трассе, в снегу и снежных заносах, колеях и на ледяных подъемах. Добавляет уверенности при движении по осенне-зимней распутице, снежно-водяной каше. Незаменим для рыбаков, грибников, дачников (не везде можно проехать зимой да и в летнюю распутицу на дачных массивах). Облегчается спуск и подъем прицепа с лодкой из воды на берег или преодоление мокрого выезда с грунтовой дороги на трассу.


Оптимален для рыбаков при транспортировке и подъеме с воды прицепа с лодкой.

 

 


 Применяемое масло:

При эксплуатации автомобиля с самоблокирующимся дифференциалом  «VAL-racing»:

 - параметры и характеристики масел рекомендуется использовать из руководства по эксплуатации автомобиля, в который устанавливается самоблокирующийся дифференциал «VAL-racing», обязательно с учетом температурных характеристик региона, где будет эксплуатироваться самоблокирующийся дифференциал.

Подробнее о масле для самоблокирующихся дифференциалов по ссылке:

О масле для самоблокирующихся дифференциалов ВАЛ-РЕЙСИНГ.


Самоблокирующийся дифференциал ВАЛ-РЕЙСИНГ. Конструкция.

 

 1. Корпус дифференциала. 2. Крышка дифференциала, 3. Шестерня полуоси корпуса 4. Шестерня полуоси крышки. 5. Сателлит  длинный. 6. Сателлит короткий. 7. Обойма. 8.9. Шлицевое кольцо. 10. Тарельчатые пружины (муфта  комфорта). 11. Крепежный винт. Ведомая шестерня дифференциала (серийная деталь,  показана условно.)

Ведомая шестерня крепится к крышке дифференциала, крепежными болтами увеличенной длиной резьбовой части (болт крепления маховика арт. 21080-1005127-00) - поставляются в комплекте - 8 штук. Возможно крепление ведомой шестерни и стандартными болтами но обязательно с резьбовым герметиком.



 

Самоблокирующийся дифференциал — как это работает — журнал За рулем

Изучаем конструкцию основных типов самоблокирующихся дифференциалов. Какой самоблок (если он, конечно, не установлен на заводе) подойдет для вашего автомобиля?

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.

Материалы по теме

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.

Материалы по теме

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.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

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.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

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.

Материалы по теме

Что такое дифференциал повышенного трения?

Механические дифференциалы повышенного трения, возможно, являются наиболее распространенным типом дифференциалов из-за их широкого диапазона применения. Они работают, передавая часть крутящего момента на колесо с наибольшим сцеплением, ограничивая проскальзывание колеса с наименьшим сцеплением. Из-за этого дифференциалы повышенного трения часто называют «измерением крутящего момента».

Как и открытый дифференциал, колеса могут вращаться с разной скоростью. Однако с дифференциалом повышенного трения крутящий момент не всегда сбалансирован между колесами.Это позволяет колесу с тягой получить больший крутящий момент для продолжения движения автомобиля. Другими словами, считается, что дифференциал «смещает» больший крутящий момент на шину с более высоким сцеплением. Величина изменения крутящего момента, который дифференциал может переключать между колесами, называется смещением дифференциала.

Eaton производит два типа дифференциалов повышенного трения: Eaton Posi (позиционирование) и Detroit Truetrac.

.

дифференциалов | Открытые дифференциалы с ограниченным проскальзыванием и блокировкой

«У нас в наличии огромный выбор дифференциалов. Ниже приводится обзор доступных типов. Чтобы найти дифференциал для вашего автомобиля, просмотрите наши руководства по применению дифференциала.

Для индивидуального обслуживания звоните нашим специалистам по дифференциалам по телефону (800) 510-0950 для получения помощи в режиме реального времени.

Звоните до 16:00, и большинство заказов отправляется в ЖЕ ДЕНЬ!

ЗВОНИТЕ СЕЙЧАС

Дифференциал повышенного трения

Дифференциал повышенного трения создает больше тяги, чем открытый дифференциал.Большинство тормозов с ограниченным проскальзыванием, иногда называемых позиционными или позиционными дифференциалами, используют сцепления для привода обеих шин, но позволяют сцеплениям проскальзывать, когда углы автомобиля и оси должны поворачиваться с разной скоростью. Однако блоки Detroit Truetrac и Wavetrac® действуют как открытый дифференциал, но прикладывают крутящий момент для привода шины с максимальным сцеплением.

Узнайте больше о нашем ассортименте дифференциалов с ограниченным скольжением, включая Eaton Truetrac & Posi, Wavetrac, Auburn HP, Pro и OEM:

Чтобы узнать, какие дифференциалы с ограниченным скольжением доступны для вашего автомобиля, воспользуйтесь нашей Руководство по позитракции.


Блокировка дифференциалов

Блокировка дифференциалов использует различные средства для блокировки обеих осей, заставляя оба колеса поворачиваться синхронно независимо от условий тяги. Дифференциалы с блокировкой идеально подходят для более экстремального бездорожья и доступны в автоматическом или выбираемом исполнении.

Дифференциалы с автоматической блокировкой

Автоматические шкафчики запираются и открываются автоматически без прямого участия водителя. Этот тип блокировки дифференциала заставляет оба колеса вращаться с одинаковой скоростью при приложении крутящего момента.Когда дроссельная заслонка поднята и автомобиль движется по инерции, они предназначены для того, чтобы каждая ось могла поворачиваться независимо для более плавного прохождения поворотов. У нас есть шкафчики Detroit Locker и Lock Right.

Чтобы узнать, какие дифференциалы автоматической блокировки доступны для вашего автомобиля, используйте наши руководства по применению автоматического запирания.

Выбираемые дифференциалы блокировки

Выбираемые шкафчики - это лучшее из обоих миров. Эти устройства позволяют водителю включать или отключать дифференциал одним нажатием кнопки.Это обеспечивает плавную работу и прохождение поворотов открытого дифференциала на улице, а также работу рулевого механизма, когда это необходимо в ситуациях с низким сцеплением. Наш инвентарь шкафчиков с возможностью выбора включает ARB Air Locker, Eaton ELocker и Auburn Select-A-Loc.

Чтобы узнать, какие выбираемые дифференциалы блокировки доступны для вашего автомобиля, воспользуйтесь нашими руководствами по применению выбираемых блокировок.


Золотники

Золотник - это твердые держатели, не позволяющие дифференцировать оси.Обе оси все время вращаются. Однако катушки не могут отсоединяться, как шкафчик, поэтому шины будут стрекать, когда автомобиль поворачивает. Износ шин увеличится. Золотники чаще всего используются в гонках, а иногда и на бездорожье.

Чтобы увидеть полные и мини-катушки, доступные для вашего автомобиля, воспользуйтесь нашими руководствами по применению автоматических запирающих устройств и катушек.

Руководства по применению дифференциала


Открытые дифференциалы

Большинство автомобилей оборудовано открытым дифференциалом на заводе.Этот тип дифференциала идеален на сухом асфальте, так как позволяет осям поворачиваться с разной скоростью при прохождении поворотов. Однако открытый дифференциал не идеален, когда одна или обе шины теряют сцепление с дорогой. В этих ситуациях шина без тяги вращается, а шина с тяговым усилием ничего не делает. Мы поставляем открытые дифференциалы как целые, так и отдельные корпуса и внутренние компоненты как от производителей оригинального оборудования, так и от производителей послепродажного обслуживания.

Найдите держатель открытого дифференциала для вашего конкретного применения в нашем Руководстве по деталям дифференциала в разделе «Корпуса и внутренние детали».

Направляющие по деталям дифференциала

.

Quaife ATB Дифференциал повышенного трения - мощность в движении

Что он делает

После установки водители сразу заметят разницу, поскольку дифференциал повышенного трения Quaife (ATB) автоматически смещает крутящий момент на оси к колесу с максимальным сцеплением. Значительно уменьшаются нежелательные пробуксовки и пробуксовка колес, что приводит к меньшей недостаточной поворачиваемости машин с передним или полным приводом и уменьшению избыточной поворачиваемости машин с задним приводом. Автомобили с задним приводом с дифференциалом повышенного трения Quaife становятся более управляемыми в моменты избыточной поворачиваемости, позволяя водителям впервые использовать весь потенциал своих машин, что приводит к более захватывающему, полезному и быстрому вождению.

На переднеприводных автомобилях дифференциал повышенного трения Quaife ATB также обеспечивает значительные преимущества при резком торможении. В этой ситуации присущие дифференциалу Quaife характеристики передачи крутящего момента работают в обратном направлении, передавая крутящий момент от блокирующего колеса. Это увеличивает замедление, задерживая вторжение в электронные системы ABS и позволяя водителям тормозить позже и глубже с дифференциалом повышенного трения Quaife ATB, чем это возможно со стандартным «открытым» дифференциалом.

Если сложить эти преимущества вместе, неудивительно, что с точки зрения эксплуатационных характеристик дифференциал Quaife ATB может существенно отличаться от «открытого» дифференциала. Независимые испытания RenaultSport Clio 200, проведенные журналом Redline Magazine, показали, что даже при коротком замыкании время прохождения круга сокращается более чем на 2 секунды, что делает дифференциал Quaife ATB отличным обновлением с соотношением цены и качества.

Превосходное качество, безопасная работа, отсутствие износа, пожизненная гарантия

Полностью совместимый с электронной системой контроля тяги и антиблокировочной системой тормозов от производителя, дифференциал Quaife ATB предлагает ряд ключевых преимуществ как в функциональности, так и в сроке службы по сравнению с традиционными LSD-блоками пластинчатого типа.

Бесшумная работа (даже во время маневров на низкой скорости) устройство повышенного трения Quaife ATB никогда не «блокируется», что делает его прогрессивным, безопасным и удобным для пользователя. В отличие от конструкций LSD пластинчатого типа, здесь нет муфт, рамп, пружин или других подверженных износу компонентов, которые нужно заменять через регулярные промежутки времени, потому что хорошо зарекомендовавшая себя система косозубых шестерен Quaife ATB чрезвычайно долговечна, а также разработана для использования стандартных трансмиссионных масел.

Это делает дифференциал повышенного трения Quaife ATB настоящим усовершенствованием типа «установил и забыл», предлагающим бескомпромиссные характеристики и непревзойденную надежность на улице, на трассе, сцене или трассе. поддерживается пожизненной гарантией.

Нам доверяют

Дифференциал Quaife ATB был использован некоторыми из наиболее уважаемых мировых производителей двигателей в их модельных рядах с высокими характеристиками. Ford, General Motors (GM), BMW, Lotus и Chrysler - вот лишь некоторые из тех, кто выбрал наш фирменный «усилитель тяги». Модели включали все три поколения Ford Focus RS, Lotus Evora 400, Mini JCW Challenge и Chevrolet Cobalt SS. Последняя модель, оснащенная ATB, - это популярный хот-хэтч Ford Fiesta ST 2018 года.

Британское производство насквозь

Вся продукция Quaife изготавливается с высокой точностью из сертифицированных стальных заготовок и проверяется на соответствие стандартам ISO9001-2008. Наши дифференциалы ATB производятся на юго-востоке Англии; в нашем производственном центре Gillingham в Кенте. Благодаря передовому программному обеспечению для проектирования 3D CAD / CAM, роботизированным 3–4- и 5-осевым обрабатывающим центрам с ЧПУ и трехкоординатным измерительным машинам, управляемым квалифицированным персоналом, Quaife пересматривает границы возможного в области точного машиностроения.Как компания, зарегистрированная по стандарту ISO9001, контроль качества является важной частью нашей деятельности. У нас есть специальные инспекторы по качеству, обученные работе со всеми нашими проверочными машинами с температурной калибровкой. Будьте уверены, ваш дифференциал ATB имеет гарантированное качество, подкрепленное нашей пожизненной гарантией .

Основные характеристики

  • Безопасный, прогрессивный и плавный в работе дифференциал Quaife ATB никогда не «блокируется»
  • Управляемая мощность передается на все ведущие колеса, чтобы обеспечить максимальное тяговое усилие и минимизировать пробуксовку колес, особенно на скользкой дороге.
  • Фитинг значительно снижает нежелательный крутящий момент, недостаточную или избыточную поворачиваемость.
  • Разработан для работы в гармонии с программами электронной стабилизации и контроля тяги дорожных автомобилей
  • Повышает эффективность торможения на переднеприводных автомобилях за счет уменьшения блокировки и сведения к минимуму вмешательства ABS из-за действия передачи крутящего момента.
  • Снижает износ шин, особенно на переднеприводных автомобилях
  • Редуктор работает без замены обслуживаемых компонентов - когда-либо
  • Прямая замена заводского стандартного «открытого» дифференциала
  • Сохраняет нормальную систему смазки мостов и график технического обслуживания
  • Более 100 000 единиц продано по всему миру с 1980-х годов
  • Доступно для более чем 400 различных приложений
  • С пожизненной гарантией Quaife для автоспорта и дорожного использования

.

JTEKT CORPORATION | Torsen LSD (дифференциал повышенного трения)

Torsen LSD (дифференциал повышенного трения)

Torsen типа A

Наброски

  • Коэффициент распределения крутящего момента, используемый для заднего дифференциала и других заднеприводных спортивных автомобилей, у этой модели высокий.
  • Улучшены предельные характеристики при прохождении поворотов на высоких скоростях и по пересеченной местности, что обеспечивает отличную управляемость с большими габаритами.

Каталог Скачать

Torsen типа B

Наброски

  • Возможно немедленное распределение крутящего момента, подходящее для местности, недоступной с открытыми дифференциалами.
  • Несмотря на то, что преимущество оригинального отклика Torsen сохраняется, эта многоцелевая модель поддерживает различные приложения с широкими возможностями адаптации, начиная от переднего дифференциала до заднего дифференциала.

Каталог Скачать

Тип C Torsen

Наброски

  • За счет использования планетарной передачи достигается уменьшение габаритов и веса, а с неравномерным распределением крутящего момента между передней и задней частью автомобиля достигается высокая устойчивость при движении, а центральный дифференциал предназначен для полноприводных автомобилей.

Каталог Скачать

Компактный тип C Torsen

Наброски

  • За счет использования планетарной передачи достигается уменьшение габаритов и веса, а с неравномерным распределением крутящего момента между передней и задней частью автомобиля достигается высокая устойчивость при движении, а центральный дифференциал предназначен для полноприводных автомобилей.

Каталог Скачать

Двойной дифференциал Torsen

Наброски

  • Центральный дифференциал Type-C и передний дифференциал конического типа объединены для уменьшения габаритов и веса с помощью уникального беспрецедентного дифференциала.

Каталог Скачать

.Электронный дифференциал повышенного трения

| HowStuffWorks

Наконец, мы готовы сразу перейти к сути вопроса: что такое eLSD? Это не последний триповый клубный наркотик для хорошего самочувствия, и он не связан ни с какими паранормальными явлениями или спортивными каналами, о которых мы слышали. Нет, все сводится к выполнению тех же задач, что и обычные дифференциалы повышенного трения, часто с гидравлическими муфтами под давлением, только со сложной электронной регулировкой.

Система eLSD гарантирует, что каждое колесо получает достаточный крутящий момент с помощью электронного блока управления , будь то микрокомпьютеры или главный компьютер транспортного средства.Система электронно контролирует входные данные от различных колесных датчиков и в случае проскальзывания передает дополнительный крутящий момент на колесо или колеса с наибольшим сцеплением. Некоторые модели даже позволяют водителям выбирать определенные настройки для системы. Например, активный центральный дифференциал Mitsubishi позволяет водителям выбирать определенные предустановки для движения по дороге, гравию и снегу. ELSD также позволяет лучше управлять во время скоростных поворотов и смены полосы движения, выполняя все задачи стандартных дифференциалов, только с компьютеризированной скоростью и точностью.

Объявление

Система eLSD также может помочь с автомобилем рысканье . Если смотреть сверху, рыскание - это вращение транспортного средства вокруг своей центральной точки во время поворота или смены полосы движения. В полноприводных автомобилях задние системы eLSD помогают поддерживать согласованность задней части автомобиля с направлением передних колес, смягчая рыскание. Если рыскание достаточно сильное, автомобиль может начать вращаться. По этой причине eLSD иногда называют активными средствами управления рысканием .

Итак, вот и все: системы eLSD представляют собой компьютеризированное обновление дифференциалов повышенного трения, обеспечивающее одни из самых ярких автомобилей на рынке с действительно превосходной управляемостью. В настоящее время системы eLSD доступны в полноприводных автомобилях Saab, а также в различных моделях автомобилей от Mitsubishi, General Motors и Jeep. Часто эта функция фигурирует в общей системе управления шасси или электронной системе устойчивости.

Перейдите по ссылкам ниже, чтобы узнать больше об автомобильных технологиях и управлении транспортными средствами.

Статьи по теме HowStuffWorks

Другие интересные ссылки

Источники

  • «Активный контроль рыскания». Mitsubishi Motors. 2008 г. (13 ноября 2008 г.) http://www.mitsubishi-cars.co.uk/features/ayc.asp
  • «Дифференциалы и дифференциалы с ограниченным скольжением». Еду быстро. (13 ноября 2008 г.) http://www.drivingfast.net/technology/Differentials.htm
  • Ницца, Карим. «Как работают дифференциалы». HowStuffWorks.com. 2 августа 2000 г.(13 ноября 2008 г.) https://auto.howstuffworks.com/differential.htm
  • Rivoli, Cascine Vica. "Приводные системы Эрликон Грациано". Апрель 2007 г.
  • "Saab XWD Cross Wheel Drive". Зер Таможня. 20 ноября 2007 г. (13 ноября 2008 г.) http://www.zercustoms.com/news/Saab-XWD-Cross-Wheel-Drive.html
  • "Мировая премьера Turbo X на Франкфуртском автосалоне: Saab демонстрирует 21st Century Black Turbo ». Saab США. 11 сентября 2007 г. (12 ноября 2008 г.) http://www.saabusa.com/saabjsp/about/pr_070911.jsp
.

Смотрите также