Червячная блокировка дифференциала: Червячные самоблокирующиеся дифференциалы

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.

Дифференциал редуктора переднего/заднего моста самоблокирующийся винтовой «VAL racing» (преднатяг 6 кг/м) для ВАЗ 2101-2107, 2121-2131

Самоблокирующийся дифференциал повышенного трения червячного типа (Квайф) предназначен для установки в редуктор заднего моста автомобилей ВАЗ 2101-2107, НИВА, НИВА-ШЕВРОЛЕ, редуктор (старого образца) переднего моста  автомобилей НИВА.

 

 

Самоблокирующийся дифференциал (дифференциал повышенного трения или блокировка дифференциала) позволяет автомобилю полнее реализовать крутящий момент двигателя на скользкой дороге или при избытке тяги на ведущих колесах.

Преимущества.

Самоблокирующийся дифференциал перераспределяет крутящий момент, подводимый от двигателя и коробки передач, между ведущими колёсами автомобиля. При этом дополнительным моментом нагружается колесо, находящееся в лучших условиях по сцеплению с дорогой, а буксующее на скользкой поверхности колесо разгружается. Это значительно улучшает проходимость автомобиля, его управляемость при движении по разным покрытиям и при прохождении поворотов. На льду и укатанном снегу автомобиль с блокировкой дифференциала разгоняется динамичнее. В поворотах автомобиль управляется лучше, более четко отзывается на работу педалью газа. При резком старте на сухом асфальте при значительном избытке тяги и неизбежном срыве ведущих колес, наличие блокировки дифференциала отодвигает этот неприятный момент, правильно распределяет моменты на ведущих колёсах и повышает динамические показатели автомобиля.

Особенности.

Винтовая блокировка имеет сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке. Она почти не требует обслуживания, имеет высокий ресурс. Блокировка поставляется с преднатягом от 3,5 до 8 кг/м.

Оптимальная установка в автомобили, используемые в трофи-рейдах, триалах, джип-спринтах и прочих соревнованиях.

 

 

Ещё на самой заре автомобилизма перед конструкторами первых «самобеглых колясок» встала проблема — при движении в повороте или по неровной дороге ведущие колёса проходят разный путь, в результате чего возникает дополнительная нагрузка на детали трансмиссии и шины, ведущая к их усиленному износу, а также ухудшается управляемость транспортного средства. Решить эту проблему позволило использование «умного» механизма — дифференциала, который устанавливается в приводе ведущих колёс и позволяет им в необходимых случаях вращаться с различной скоростью. 

Всё бы хорошо, но есть у классического дифференциала и недостаток — при попадании одного из ведущих колёс на скользкое покрытие (грязь, снег, лёд) оно начинает вращаться с удвоенной скоростью, а второе колесо, находящееся на участке дороги с хорошим покрытием, наоборот, полностью останавливается. Автомобиль при этом начинает буксовать и останавливается. С целью устранения данного недостатка на некоторые модели автомобилей (в частности на спортивные и внедорожники) их производители или тюнинговые фирмы стали устанавливать механизм, «умный вдвойне» — самоблокирующийся дифференциал. В нормальных условиях движения он работает как классический дифференциал, а при начале пробуксовки одного из колёс блокируется. В результате крутящий момент поступает на оба колеса, и автомобиль продолжает движение! 

До последнего времени в России самоблокирующиеся дифференциалы проектировались и изготавливались только в кустарных условиях, в результате чего имели низкое качество и малый ресурс. В этом плане революционной можно считать разработку тольяттинской фирмы «VAL-RACING» (патент РФ № 55063 на полезную модель). Межколёсный дифференциал повышенного трения фирмы «VAL-RACING» представляет собой 8-ми сателлитный дифференциал, оригинальность конструкции которого состоит в том, что все комплектующие сосредоточены в неразъёмном корпусе. Это позволяет получить высокую точность изготовления, обеспечить надёжность конструкции и высокий эксплуатационный ресурс. 

Дифференциал «VAL-RACING» содержит муфту предварительного натяга, которая обеспечивает плавное срабатывание блокировки, демпфируя нагрузки, приходящиеся на трансмиссию автомобиля, а на переднеприводных автомобилях исключает рывок рулевого колеса, что напрямую связано с безопасностью движения. Кроме того, муфта предварительного натяга позволяет варьировать коэффициент блокировки. Для её изготовления используются импортные комплектующие. 

Для автомобилей, эксплуатируемых большую часть своего пробега на асфальтированных дорогах, можно посоветовать установку дифференциала с натягом 4,5 — 6 кг (он указан на упаковке), а для любителей «крутого бездорожья» лучше использовать дифференциал с натягом выше 6 кг. 

Ресурс дифференциала не уступает серийным конструкциям, устанавливаемым зарубежными изготовителями внедорожников. Для достижения столь высокого эксплуатационного ресурса требуются не только высокое качество механической обработки, на которое влияют многочисленные факторы, но и определённые свойства, применяемого в изготовлении металла. Также важнейшим элементом техпроцесса является качественная термообработка. В кустарных условиях все эти требования не осуществить, а потребность в качественных комплектующих у автовладельцев была, есть и будет. Над этими вопросами поработала группа квалифицированных специалистов фирмы. Для изготовления дифференциала, о котором идёт речь, подбирались не только марки сталей из ряда качественных конструкционных и легированных, но и заводы-поставщики металла, которые в обязательном порядке предоставляют сертификаты на поставляемый металл. 

Для выполнения механической обработки используется металлообрабатывающее оборудование повышенной точности и инструмент ведущих мировых производителей. К подбору производственного персонала тоже подход был и есть особый. Случайных людей в компании нет. В команде производственников работают грамотные высококвалифицированные специалисты, среди которых есть победители конкурсов профмастерства. Подбор кадров осуществляем из числа тех, кому нравится своя профессия, кто способен работать в команде и двигаться к намеченной цели.  

Термообработка выпускаемой продукции проводится на специальном оборудовании с обязательным контролем каждой партии комплектующих изделий. Вся готовая продукция проходит контроль ОТК и имеет гарантию, условия которой указаны в паспорте изделия. 

Предлагаемый самоблокирующийся дифференциал устанавливается на автомобиль без дополнительных доработок деталей трансмиссии. 

В настоящее время компания «VAL-RACING» выпускает винтовые и дисковые самоблокирующиеся межколёсные дифференциалы на весь модельный ряд автомобилей ВАЗ, а так же винтовые самоблокирующие дифференциалы на модели ГАЗ и УАЗ.

Как работает торсен. Дифференциалы Torsen

Дифференциал Торсен (Torsen) – это разновидность самоблокирующегося червячного дифференциала повышенного трения. Как и любой другой дифференциал, он предназначен для распределения крутящего момента между ведущими колесами либо между ведущими мостами. Название механизма происходит от словосочетания Torque Sensing, что переводится как «чувствительный к крутящему моменту». Рассмотрим принцип работы, основные компоненты, а также плюсы и минусы данного устройства трансмиссии разных поколений.

Общий вид дифференциала Torsen

Торсен является червячным самоблокирующимся дифференциалом. Это означает, что автоматическая блокировка происходит при разности крутящих моментов на корпусе механического устройства и его на приводном вале. Сам дифференциал состоит из ведомых и ведущих червячных шестерен, которые называют «полуосевыми» и «сателлитами» соответственно. Червячная шестерня имеет одну особенность: она не вращается от других шестерен, однако сама может приводить во вращение другие шестерни. Это свойство (расклинивание) позволяет частично блокировать дифференциал.

Рассмотрим, как работает межосевой червячный дифференциал.

Если колеса автомобиля имеют хорошее сцепление с дорожным покрытием и движутся плавно, то крутящий момент между осями распределяется в равных отношениях. При резком увеличении крутящего момента ведущие червячные шестерни пытаются начать движение в противоположную сторону. Ведомые шестерни перегружаются, блокируются выходные валы, а лишний крутящий момент от двигателя машины передается на другую ось.

Межколесный самоблокирующийся червячный дифференциал включается в работу при проскальзывании одного из колес. При пробуксовке падает крутящий момент на одном колесе, Торсен блокируется и передает крутящий момент от двигателя машины на другое колесо. Блокировка буксующего колеса при этом является частичной, а степень блокировки зависит от того, насколько сильно уменьшилась величина крутящего момента.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen может максимально перераспределить крутящий момент до соотношения 7:1 (86%:14%).

Устройство и основные компоненты

Схема дифференциала Torsen в трансмиссии автомобиля Audi Quattro

Рассмотрим, из каких основных элементов состоит Торсен:

• Корпус (другое название: «чашка дифференциала»). Он передает крутящий момент от главной передачи на полуосевые шестерни через сателлиты. На нем крепится ведомая шестерня главной передачи. Внутри чашки дифференциала имеются оси, на которых установлены сателлиты.
• Правая и левая полуосевые шестерни (другое название: «солнечные шестерни»). Они передают крутящий момент на оси/полуоси через шлицевое соединение.
• Сателлиты правой и левой полуосевых шестерен. Соединяют чашку дифференциала и полуосевые шестерни. Торсен имеет в своей конструкции четыре сателлита.
• Выходные валы.

Отметим, что данная разновидность самоблокирующегося дифференциала обладает наиболее совершенной конструкцией.

Поколения дифференциала Torsen

Самоблокирующийся дифференциал Torsen имеет три поколения:

• T-1 – первое поколение самоблокирующегося устройства распределения крутящего момента. В нем в качестве червячных пар выступают сателлиты и шестерни ведущих полуосей. Сателлиты полуосей связаны прямозубым зацеплением. Оси сателлитов перпендикулярны полуосям. Межколесный дифференциал Торсен первого поколения позволяет колесам автомобиля вращаться с различной скоростью. При проскальзывании колеса механизм пытается передать большую часть мощности двигателя автомобиля на другую полуось, после чего червячная пара этой полуоси расклинивается. При этом сила трения, которая возникает в червячном зацеплении из-за разности величин крутящих моментов на колесах, блокирует дифференциал. Первое поколение дифференциала Torsen самое мощное из всех конструкций в своем классе.
• T-2 – второе поколение устройства. Главные отличия от первого поколения: оси сателлитов здесь расположены вдоль полуосей; сами сателлиты расположены в специальных карманах корпуса дифференциала; участвующие в процессе блокировки механизма при расклинивании шестерни парных сателлитов – косозубые.
• T-3 – третье поколение дифференциала. Имеет планетарную конструкцию. Третье поколение Торсен используется, в основном, в качестве межосевого дифференциала на автомобилях, имеющих полный привод. Механизм имеет компактные габариты в связи с тем, что ведущая шестерня и оси сателлитов расположены в конструкции параллельно.

Преимущества и недостатки

Начнем с достоинств дифференциала Torsen:

• высокая точность работы
• плавность работы
• низкий уровень шума при работе
• распределение мощности двигателя автомобиля между колесами или ведущими мостами происходит автоматически и не требует участия водителя
• мгновенное перераспределение крутящего момента не влияет на процесс торможения
• при корректной эксплуатации практически не нуждается в обслуживании (необходимы лишь контроль уровня трансмиссионного масла и его своевременная замена)

Недостатки дифференциала Торсен:

• высокая стоимость из-за сложности изготовления и сборки механизма
• увеличение расхода топлива из-за потерь на трение элементов механического устройства
• сравнительно низкий КПД
• предрасположенность к заклиниванию
• высокий износ нагруженных элементов
• механизм требует особые смазочные материалы из-за значительного тепловыделения при работе
• ускоренный износ деталей при использовании колес одной оси с разными характеристиками (например, при установке запасного колеса, отличающегося от установленных колес)

Применение

Самоблокирующийся дифференциал Torsen используют как в качестве межколесных, так и в качестве межосевых устройств распределения крутящего момента. Широкую известность получил дифференциал Torsen Audi Quattro. В современных полноприводных автомобилях данное механическое устройство устанавливается довольно часто. Отметим, что межосевой дифференциал Torsen используется практически на всех автомобилях Hummer.

Популярность устройства распределения крутящего момента Торсен обусловлена отсутствием связи с какой-либо электроникой или муфтами. Данный элемент трансмиссии – это сравнительно простой механизм, отличающийся мгновенным срабатыванием и отсутствием негативного влияния на процесс торможения. Именно поэтому дифференциал данного типа используют в своих автомобилях ведущие автопроизводители.

Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связаны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением (при этом ось сателлита перпендикулярна полуоси). При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси крутящих моментов гипоидные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте.

Как только одна из полуосей начинает буксовать и крутящий момент на ней падает, гипоидные пары «полуось/сателлит» начинают вращаться и расклиниваться, создавая трение с чашкой дифференциала и друг с другом, что приводит к частичной блокировке дифференциала. За счет момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси.

Данная конструкция работает в самом большом диапазоне распределения крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1. Диапазон срабатывания конструктивно регулируется углом наклона зубцов червяка.

[свернуть]

T-2, Type B

Раскрыть…

Данный тип дифференциала изобрел англичанин Rod Quaife. В нём используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов (оси сателлитов параллельны полуосям). Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала, при этом парные сателлиты образуют между собой еще одну винтовую пару, которая, расклиниваясь, также участвует в процессе блокировки. В дифференциале T-2 использована немного другая компоновка этого же устройства. В ней парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший коэффициент блокировки, однако они более чувствительны к падению момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1).

Такое устройство, в частности, имеют дифференциалы True Trac и Electrac (последний снабжен принудительной электрической блокировкой) компании Tractech. В России также есть производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили.

[свернуть]

T-3, Type C

Раскрыть…

Третий тип используется в основном для межосевых дифференциалов. Как и во втором типе, в данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение крутящего момента в пользу одной из осей (например, 4Runner 4-го поколения: 40/60 в пользу задней оси). Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от 53/47 до 29/71. В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки происходит уже при 20-30% разницы моментов. Подобная структура дифференциала делает его компактным, что, в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

[свернуть]

Применение дифференциалов Torsen

Раскрыть…

Дифференциалы Torsen используются как в качестве межосевых, так и в качестве межколесных, в зависимости от решаемой задачи.

В качестве межосевого дифференциала:

• Alfa Romeo Q4 в версиях 156 Crosswagon & Sportwagon, 159, Brera & Spider Q4
• версии Audi quattro с 1987 года: 80 & 90, S2, RS2 Avant, 100 / 200 / 5000, Coupe quattro, A4 & S4, RS4, A5 & S5, A6 & S6, RS6, A8 & S8, A6 allroad quattro, Q5, Q7, V8 MT
• Chevrolet TrailBlazer SS
• Lexus GX, LS 600h / LS 600h L, LX
• Mitsubishi Triton пятого поколения
• Range Rover L322
• Saab 9-7X Aero
• Toyota: 4runner Limited, FJ Cruiser 6MT, Landcruiser 200, Landcruiser 120/150, Sequoia
• Volkswagen: Passat B5 (торговые марки 4Motion & Syncro), Amarok (не во всех версиях)
• Nissan Frontier (Nismo/Pro 4x Off Road)

Межосевой и задний дифференциалы:

Передний и задний дифференциалы:

• Humvee
• Mitsubishi Pajero Evolution

Только передний дифференциал:

• Honda/Acura Integra Type R
• Alfa Romeo: GT, 147 Q2
• Honda Civic Si (с 2006 года)
• Honda Civic 1. 8 VTi Europe & UK (5D & Aerodeck Wagon, 1996–2000)
• Ford Focus RS
• Mitsubishi Pajero
• Nissan Maxima SE 6MT
• Nissan Sentra SE-R Spec-V
• Oldsmobile Calais W41 (7 машин оборудованы на заводе, код опции C41)
• Oldsmobile Achieva W41 (7 машин оборудованы на заводе, код опции C41)
• Rover 200 Coupe Turbo, 200 BRM/LE, 220 Turbo, 420 Turbo, 620 Ti, 820 Vitesse (только версия 200PS)
• Honda Accord Type R
• Subaru Impreza STI после 2005
• Ford F-150 SVT Raptor начиная с 2012 модельного года
• Volvo 850 R только в сочетании с M59 MT
• Renault Megane RS
• Peugeot RCZ R
• Peugeot 208 GTI и 308 GTI (Peugeot Sport)

Только задний дифференциал:

• Audi V8 AT
• Audi R8
• Alfa Romeo: 155 Q4, 164 Q4
• BMW Z3
• Citroën BX 4×4 с ABS (так же как и Peugeot 405 4×4)
• Dodge/Ram Heavy Duty с 2003 года, оснащенный задней осью 11.5 AAM
• Ford Ranger FX4 (только 2002), Ranger FX4 Level II (2003-2009)
• Honda S2000
• Hyundai Genesis Coupe
• Lancia Delta Integrale
• Lexus IS, Lexus IS F, Lexus LFA
• Maserati Biturbo
• Mazda: Miata/MX-5 (опция на моделях 1994-2005 MT), RX-7, RX-8
• Nissan Silvia S15 SpecR
• Nissan Skyline R34 GTT, 25GT-X, 25GT-V MT
• Peugeot 405 4×4 с ABS (так же как и Citroën BX 4×4)
• Peugeot 505 turbo sedan (только 1989 модельный год)
• Subaru Impreza WRX STI (2007–2011)
• Toyota: Celica GT-Four, Supra, Soarer, Aristo, Mark II, Chaser, Cresta, Verossa, Altezza
• Pontiac Firebird четвертое поколение (1999-2002)
• Chevrolet Camaro четвертое поколение (1999-2002)
• Chevrolet Camaro SS, Pontiac Fire Hawk & Comp T/A четвертое поколение (1996-1997)
• Subaru Legacy spec. B
• 2012 Ford Mustang Boss 302, опция (стандарт на Laguna Seca Edition)
• 2014 Ford Mustang Shelby GT500, опция
• 2014 Ford Mustang GT в составе GT Track Package
• 2015-2016 Ford Mustang GT в составе Performance Package
• Toyota GT86 (также продавалась как Subaru BRZ и Scion FR-S на некоторых рынках)
• Super Duty F-450/550 с 1999 года (Ford)

Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based LSD), однако в них лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

Дифференциал типа Torsen — разновидность самоблокирующегося дифференциала, работающего на основе изменяющегося трения механических частей, приводящего к перераспределению крутящего момента между колесами.

Трансмиссия

Назначение дифференциала типа TorsenДифференциал – устройство, передающее усилие от единственного источника (коробки передач) к двум приводам колес, и при этом обеспечивающее независимость (дифференцирование) вращения этих приводов. В результате могут вращаться с разными угловыми скоростями при прохождении поворотов, когда внутреннее колесо проходит более короткий путь, чем внешнее. Простейший дифференциал распределяет мощность между колесами равномерно. Соответственно, при пробуксовке одного колеса усилие на втором равно нулю. Более совершенные устройства, подавляющее большинство которых относится к классу самоблокирующихся дифференциалов или дифференциалов повышенного трения оснащены механизмами, обеспечивающими блокировку «вывешенной» полуоси и перераспределение усилия таким образом, чтобы максимум мощности передавалось на колесо, сохраняющее сцепление с дорогой.Дифференциал типа Torsen считается оптимальным решением для полноприводных автомобилей, эксплуатируемых в жестких условиях. Торсен – не фамилия изобретателя, а аббревиатура от «Torque Sensing», то есть .

История создания дифференциала типа Torsen

Принципиальная схема дифференциала этого типа Torsen изобретена в 1958 г. американским инженером Верноном Глизманом. Патентом на производство самоблокирующегося механического дифференциала этого типа владеет фирма Torsen, чье имя стало названием типа самоблокирующегося дифференциала.

Устройство и принцип работы дифференциала типа Torsen

Если в классическом дифференциале все приводы конические, то в «торсенах» присутствуют червячные шестерни. За счет механического свойства червячной передачи «расклиниваться» при определенном соотношении крутящих моментов проскальзывающее колесо блокируется, и без применения снижающей общую надежность электроники происходит «перебрасывание» до 83% мощности на рабочее колесо. Таким образом, в отличие от классической конструкции, «Торсен» не уравнивает крутящий момент на колесах, а направляет его на «загруженную» полуось.

Деление на на три основных типа дифференциалов типа Torsen

В первом (T-1) червячными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. Каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Ось сателлита перпендикулярна полуоси. При повороте полуосевая шестерня, связанная с отстающим колесом, поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит, он, в свою очередь, вращает второй сателлит и другую полуосевую шестерню. Такая последовательность дает возможность колесам автомобиля вращаться с разной скоростью. Но при пробуксовке, когда дифференциал пытается отдать большую часть мощности на одну из полуосей, червячную пару этой полуоси начинает расклинивать, и силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колесах, осуществляют блокировку дифференциала. Torsen типа 1 — самая мощная из конструкций в классе, поскольку работает в самом широком диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1.В дифференциале Torsen T-2 оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в специальных карманах чашки дифференциала. Парные сателлиты имеют косозубое зацепление, которое, расклиниваясь, тоже участвует в процессе блокировки.Torsen тип 3 – единственный в серии, имеющий планетарную конструкцию. Используется главным образом как межосевой дифференциал в автомобилях с полным приводом. Оси сателлитов и ведущей шестерни также параллельны, из-за чего весь узел достаточно компактен. Конструкция Т-3 позволяет изначально перераспределить нагрузку между мостами – обычно 40/60. Срабатывание частичной блокировки происходит при отклонении от этой пропорции на 20-30%.

Плюсы и минусы дифференциала типа Torsen

Среди основных недостатков дифференциалов повышенного трения, к которым относится Torsen, следует назвать сравнительно низкий КПД и повышенный расход топлива из-за больших потерь на трение, а также высокий износ нагруженных деталей и предрасположенность к заклиниванию. Кроме того, значительное тепловыделение дифференциалов этого типа требует специальных мер по его охлаждению и особых смазочных материалов. К достоинствам «торсенов» стоит отнести плавность и высокую точность работы, а также сравнительно низкий уровень шума. И, конечно же, то, что борьба с дорожными неурядицами не требует от водителя каких-либо особых телодвижений – распределение мощности двигателя между колесами происходит автоматически. Дифференциалы Torsen, как правило, при правильной эксплуатации не нуждаются в обслуживании. Для их надежной работы достаточно регулярно и контролировать его уровень. При появлении признаков износа (чаще всего это характерный шум редуктора) лучше заменить узел целиком, так как «любительская» замена отдельных деталей может спровоцировать выход из строя всей трансмиссии. Также необходимо помнить, что к быстрому износу дифференциала с червячной парой может привести езда при разных характеристиках колес на одной оси — к примеру, использование «нештатного» запасного колеса.

На сегодняшний день в автомобильном мире представлено три типа устройства полного привода:

1. Классическая трансмиссия с полным приводом (обозначается термином full-time), в которой имеется три дифференциала. Это обуславливает наличие у такого автомобиля полного привода на все колеса в любом режиме его движения. Но, как было уже сказано выше, при потере сцепления с дорогой хотя бы одного из колес такой автомобиль будет стоять на месте. То есть в таком автомобиле наличие частичной или полной блокировки дифференциала обязательно. На сегодняшний день самым популярным решением на традиционных внедорожниках является жесткая механическая блокировка межосевого дифференциала. При этом момент распределяется по осям в пропорциях 50 на 50. Благодаря этому автомобиль становится более проходимым, но не способным ездить по дорогам с твердым покрытием со скоростью более 30-40 км/ч (более высокая скорость движения пагубно скажется на дифференциалах и может привести к их поломке). В качестве опции на внедорожных моделях может быть предусмотрена возможность дополнительной блокировки заднего дифференциала.

2. Вместе с тем, возникло такое направление, как механически подключаемый полный привод – part-time. В его схеме совсем нет межосевого дифференциала, вместо которого присутствует специальный механизм, подключающий вторую ось. Такой тип трансмиссии используется обычно на пикапах и внедорожниках невысокой ценовой категории. На твердом дорожном покрытии такая машина может ездить только с использованием привода одной оси (в большинстве случаев задней). А чтобы преодолеть участки бездорожья, водителю необходимо вручную подключать полный привод, жестко блокируя между собой переднюю и заднюю оси. В итоге получается, что момент поступает на обе оси сразу. Однако ведь свободные дифференциалы на осях продолжают оставаться, поэтому автомобиль может не поехать в случае вывешивания колес по диагонали. Эта проблема решаема: стоит только заблокировать один из межколесных дифференциалов – обычно в первую очередь задний. Именно поэтому в некоторых моделях есть на задней оси самоблокирующийся дифференциал.

3. Полный привод, подключаемый автоматически. На сегодняшний день это самое популярное и универсальное решение. Обозначается он чаще всего AWD (A-AWD) – automatic all-wheel drive. Конструкция такой системы очень похожа на part-time, где нет межосевого дифференциала, но для того, чтобы подключить вторую ось, предназначена электромагнитная или гидравлическая муфта. Блокируется муфта с помощью электроники, а используется для этого два механизма функционирования – реактивный и превентивный, о которых пойдет речь немного ниже.

Необходимо хорошо понимать, что для получения максимального эффекта от работы полного привода (причем от любого – и full-time, и awd) требуется наличие переменной блокировки дифференциала между осями, зависящей от условий движения. Это осуществляется различными методами и устройствами. К ним относятся самоблокирующийся шестеренчатый дифференциал, вязкостная муфта, управление блокировкой с помощью электроники.

Самым простым из них является использование вязкостной муфты (дифференциал с ней носит название VLSD (viscous limited-slip differential), однако он малоэффективен. Принцип работы этого простейшего устройства в том, что оно передает вращающий момент с помощью вязкой жидкости. Когда начинает отличаться скорость вращения входного и выходного валов муфты, повышается вязкость жидкости внутри нее, причем вплоть до перехода в твердое состояние. Таким нехитрым образом осуществляется блокирование муфты и равномерное распределение момента между осями. У вязкостной муфты есть недостатки. Во-первых, это ее большая инерционность, что исключает возможность ее использования на бездорожье, ограничивая твердым дорожным полотном. А во-вторых, у нее весьма ограничен срок службы – примерно до пробега автомобилем 100 тысяч километров, после чего вязкостная муфта перестает функционировать, а дифференциал освобождается.
Все же на сегодняшний день такие муфты иногда применяют – для того, чтобы блокировать задний межколесный дифференциал внедорожников или межосевой дифференциал в автомобилях марки Subaru с МКПП. В недалеком прошлом вязкостную муфту применяли для того, чтобы подключать вторую ось в системы автоматически подключаемого полного привода в автомобилях Toyota, однако из-за низкой эффективности от такой практики потом отказались.

Что такое дифференциал Торсен и принцип его работы

Следующий способ переменной блокировки дифференциала – самоблокирующийся шестеренчатый дифференциал. На сегодня известно такое устройство под названием Torsen . Итак, что такое дифференциал Торсен. Принцип его работы – в свойстве червячной передачи заклинивать, когда на осях возникает определенное соотношение величин крутящих моментов.

Такой метод используется на очень многих автомобилях с полным приводом (например, весь модельный ряд полноприводных Ауди), он имеет технически сложное устройство и, соответственно, высокую стоимость. Но вместе с тем, эффективен как на твердых дорогах, так и на бездорожье. Из недостатков стоит отметить то, что когда сопротивление вращению на какой-либо из осей полностью отсутствует, дифференциал разблокирован, поэтому автомобиль не сможет двигаться. Именно в этом и заключается уязвимость автомобилей с дифференциалом Torsen – когда сцепление с дорогой отсутствует на обоих колесах одной оси, с места автомобиль не сдвинется. В связи с этим компания Audi применяет на своих новых моделях дифференциал с коронными шестернями и дополнительными фрикционами.

Электронное управление блокировкой дифференциала включает в себя как обычные способы регулировки положения буксующих колес с помощью тормозной системы автомобиля, так и более сложные устройства электронного управления со степенью блокирования дифференциала, зависящей от обстановки на дороге. Их достоинство – именно в наличии электроники, которая самостоятельно мгновенно определяет нуждаемость каждого колеса автомобиля в крутящем моменте и необходимом его количестве. Для этого предназначено множество датчиков – это и датчик вращения, и акселерометр, который фиксирует продольные и поперечные ускорения автомобиля, и датчики педали газа, а также положения руля. В отличие от таких электронных устройств и вязкостная муфта, и самоблокирующийся дифференциал – это полностью механические устройства, не предполагающие вмешательства в их работу электронной системы.
Стоит отметить, что система, которая имитирует блокирование дифференциала путем использования штатных автомобильных тормозов, чаще всего не так эффективно действует по сравнению с непосредственной блокировкой дифференциала. Обычно такая имитация используется как альтернатива межколесной блокировке. На сегодняшний день ее применяют даже на машинах, имеющих привод на одну ось.
В качестве примера блокировки на электронном управлении можно привести трансмиссию с полным приводом VTD, которая устанавливается на автомобили Subaru с 5-скоростной АКПП. Есть еще такая система, как DCCD, которую используют на модели Subaru Impresa WRX STI и Mitsubishi Lancer Evolition, имеющем активный центральный дифференциал ACD. И эти трансмиссии без преувеличения можно считать самыми совершенными во всем автомобильном мире.

« Торсен» против «Хальдекса»… О, сколько копий было сломано пользователями интернет-форумов в попытках убедить друг друга в том, чей полный привод лучше? У Audi или у BMW? У Subaru или Mitsubishi? «Хальдекс» или «Торсен»?

Но в итоге, к пятой или десятой странице обсуждения весь спор обычно сводился к выяснению, что правильнее — чистая механика, или новомодная электроника? Мы решили сами разобраться в этом вопросе и попросили у Ауди два полноприводных купе: Audi TTS с электрогидравлическим Хальдексом и Audi A5 3. 2 с Торсеном. Обе машины с автоматами — у TTS преселективная коробка передач DSG, а у A5 — традиционный, с гидротрансформатором.

Турбомотор Audi TTS развивает 272 лошадиные силы,
а атмосферник Audi A5 — 265 сил

Однако сразу говоримся — мы не ставили перед собой задачу выяснить, какой тип полного привода лучше. Нет! Мы лишь попытались разобраться в особенностях управления автомобилями с той или иной трансмиссией. Но прежде чем отправляться на тестовые заезды, давайте сначала проясним, чем между собой отличаются системы полного привода, используемые на автомобилях Ауди.

Torsen

Постоянный полный привод Торсен — это настоящая икона Audi. В 2006 году каждый третий автомобиль этой марки, сходящий с конвейера, оснащался полноприводной трансмиссией! Однако дифференциал Torsen появился на немецких автомобилях далеко не сразу…

История полноприводных автомобилей из Ингольштадта началась в 1981 году, когда было запущено производство купе Audi Quattro с постоянным полным приводом и жестко блокируемыми центральным и задним дифференциалами. Причем замыкать дифференциалы нужно было вручную, а сама трансмиссия была предназначена, в первую очередь, для преодоления труднопроходимых участков. Ведь по своей конструкции она мало чем отличалась от систем полного привода, используемых на внедорожниках, и потому не имела никакого отношения к спортивному вождению — наоборот, машина с заблокированными дифференциалами плохо поворачивала. К тому же многие водители забывали отключать блокировки при езде по асфальту, что заканчивалось их (дифференциалов) поломкой.

Поэтому спустя несколько лет на автомобилях Audi впервые появился дифференциал повышенного трения Torsen, разработанный американской фирмой Gleason Сorp. Принцип работы объясняется уже в его названии – оно образовано от английский слов Torque (крутящий момент) и Sensing (чувствительность), что вместе означает как чувствительный к моменту. То есть, Torsen реагирует не на разницу в скорости вращения передних и задних колес, как большинство других трансмиссий, а на разницу в моменте на них. Или, в некотором смысле, на разницу в сцеплении с покрытием колес на передней и задней оси.

Еще одна особенность Торсена заключается в том, что он не пытается уравнять скорость вращения колес в случае их пробуксовки, а лишь перенаправляет крутящий момент двигателя на те колеса, которые имеют лучший зацеп с дорогой. И делает это без помощи электроники – чистая механика.

До 2006 года Torsen распределял тягу в пропорции 50:50 между передними и задними колесами и мог перебрасывать на каждую из осей до 75 процентов крутящего момента двигателя. Однако из-за конструктивных особенностей автомобилей Audi с продольно расположенным двигателем (это A4 предыдущего поколения, A6 и A8, мотор в которых, фактически, висел перед передней осью), формула 50:50 часто критиковалась журналистами и владельцами машин за врожденную недостаточную поворачиваемость.

В итоге, с 2006 года автомобили Audi стали оснащаться новой версией Торсена с распределением момента в пропорции 40:60 в пользу задней оси. Первыми такой дифференциал получили обновленные RS4 и A6, а затем он появился на купе Audi A5 и соплатформенном семействе Audi A4. Другим стал и диапазон изменения тяги на колесах: максимум, на который теперь могла рассчитывать передняя ось — это 65 процентов тяги, а задняя — на 85 процентов.

Помимо полной механичности своей работы и относительной дешевизны, Torsen имеет еще одно неоспоримое преимущество перед конкурентами – он срабатывает практически мгновенно, не дожидаясь начала пробуксовки колес.

Кстати, дифференциал Torsen может использоваться не только в качестве межосевого, но и в качестве межколесного – в таком виде он применяется, например, на автомобилях Alfa Romeo, Toyota (Land Cruiser 200), Subaru Impreza WRX STi, Mazda3 MPS, заряженных Honda Civic и Accord и так далее. Центральный дифференциал Torsen установлен на полноприводных Лексусах, Alfa Romeo Brera, и на всем семействе Audi, за исключением моделей A3 и TT.

Haldex

Муфта Haldex

Трансмиссия Haldex досталась марке Audi вместе с платформой VW Golf IV, на базе которого сначала был построен хэтчбек Audi A3, а затем и купе Audi TT первого поколения. В основе Хальдекса — многодисковое сцепление в масляной ванне, которое блокируется в ответ на разницу в скорости вращения передних и задних колес.

В обычном состоянии автомобиль с новой муфтой Haldex остается переднеприводным — на задние колеса передается до 10 процентов тяги. Но как только передние колеса начинают пробуксовывать, в действие вступает гидронасос (на ранних версиях Хальдекса он был механическим), который повышает давление в исполнительном цилиндре, сжимающем пакет фрикционов, и подключает к работе заднюю ось.

И если в первых поколениях муфты Haldex электроника занималась лишь тем, что стравливала давление в гидросистеме, уменьшая степень блокировки муфты, то теперь она контролирует еще и работу электрического насоса, который пришел на смену механическому. Это означает, что новая муфта Хальдекс может замыкаться не только при пробуксовке передних колес, но и по команде управляющего блока.

Плюс такой конструкции в том, что электроника может превентивно подблокировать муфту, например, при разгоне, или при малейшем проскальзывании одного из колес (на основе показаний датчиков АБС и системы стабилизации), а также постоянно играть тягой на задних колесах, увеличивая или уменьшая подводимый к ним момент в зависимости от ситуации.

Муфта Haldex последнего (четвертого) поколения сейчас применяется на автомобилях Saab (9-3 XWD), Opel (Insignia), Audi A3, TT, VW Tiguan, Skoda Octavia, Superb и так далее. Системы предыдущего поколения можно встретить на машинах Volvo, Land Rover (Freelander), Ford (Kuga) и Seat.

Кто кого?

В обычных условиях – при езде по городу, например, – разница в работе Хальдекса и Торсена практически не ощущается. И Audi TTS, и A5 эффективно разгоняются по снежной каше и укатанному снегу. Но если машина с электронной муфтой ведет себя как переднеприводная, ускоряясь без ненужных повиливаний задом, то A5, с выраженным заднеприводным характером, то и дело пытается встать боком. Причем система стабилизации допускает легкое скольжение задней оси, заставляя периодически компенсировать его короткими движениями руля.

Под тягой Audi A5
с удовольствием метет хвостом

Но стоит выехать на извилистую зимнюю дорогу, как различия в конструкции полноприводных трансмиссий этих автомобилей начинают проявляться намного ярче. При попытке ускориться на выходе из поворота Audi TTS с Хальдексом раз за разом пытается соскользнуть мордой наружу, не позволяя докрутить корму тягой. В лучшем случае, маленькое купе едет боком, но мимо апекса, а в худшем – ведет себя как типичный переднеприводный автомобиль, демонстрируя ярко выраженную недостаточную поворачиваемость.

Поэтому попробуем пройти тот же поворот по-другому… Наша задача — заранее перевести заднюю ось тэтэшки в скольжение при помощи контрсмещения или задействовав ручник. Как только машина отреагирует на ваши действия попыткой уйти в занос – подхватываем скольжение газом и стараемся прописать дугу в сносе всех четырех колес, контролируя угол заноса задней оси рулем и тягой. Причем действовать педалью акселератора в этой ситуации нужно очень решительно: чтобы заставить электронику заблокировать муфту, приходится подавать на колеса больше тяги, чем они могут переварить, вызывая их пробуксовку. А если этого не сделать, то электроника начнет помогать вам вытягивать машину из заноса и вновь перебросит тягу на переднюю ось.

Для прохождения поворота в скольжении
машину с Хальдексом надо ставить боком заранее

Вот и приходится водителю TTS постоянно играть правой педалью, провоцируя пробуксовку колес, и не давая машине вновь стать переднеприводной.

Audi A5 с Торсеном в аналогичной ситуации ведет себя иначе. Благодаря тому, что 60 процентов тяги двигателя изначально передается на заднюю ось, довернуть машину тягой на выходе из поворота гораздо проще – нужно просто чуть сильнее нажать на педаль газа. Если сцепление передних колес еще не исчерпано, то автомобиль тут же начнет мести хвостом. А для того, чтобы пройти весь поворот в раллийном стиле необходимо лишь чуть уменьшить подачу топлива, приотпустив педаль газа, и немного — не полностью — скорректировать занос рулем. Чистый, механический кайф!

На скользких покрытиях A5 может
проявить и переднеприводные повадки

Но когда под колесами автомобиля окажется укатанный снег или лед, A5 с Торсеном может повести себя как его младший брат TTS – в ответ на нажатие педали газа передние колеса потеряют сцепление с покрытием, и машина в сносе поедет мимо поворота. К тому же, А-Пять заметно тяжелее тэтэшки, поэтому все фазы скольжения у нее длятся дольше и на действия водителя она реагирует не так быстро, как хотелось бы.

Если начался снос передней оси, а машина упорно не желает заезжать в поворот, то у водителя есть только один выход – почти полностью отпустить газ, поставить руль прямо и ждать, пока передние колеса вновь не зацепятся за покрытие. Как только это произойдет – задняя ось поедет чуть дальше, спровоцировав легкий занос, и машину можно будет довернуть газом внутрь поворота.

Torsen — это чистая механика
и чистый механический кайф

Но главное – Audi A5 реагирует даже на малейшее изменение подачи топлива, позволяя очень точно, почти филигранно управлять машиной не столько рулем, сколько тягой. Хальдекс на TTS ведет себя совершенно иначе – миндальничать с педалью газа здесь не нужно: чем больше тяги, тем понятнее ведет себя машина. Вот только езда в этом случае превращается в борьбу человека и электронного мозга машины.

Хотя большинству водителей поведение автомобиля с муфтой Haldex, скорее всего, покажется более привычным и безопасным, чем повадки машины с Торсеном. Это подтверждают и мои коллеги, поездившие на обоих автомобилях по заснеженной площадке. По их словам, TTS, в отличие от A5, не пугает внезапным заносом в ответ на увеличение тяги, а для того, чтобы вызвать занос задней оси, им было куда проще дернуть ручник, чем пересилить себя и нажать на газ.

Большинству водителей Хальдекс
покажется более понятным, чем Торсен

Но лично мне ближе механика Торсена — у нее есть характер! Она интерактивнее и глубже вовлекает водителя в процесс управления автомобилем. Да, она требует от него повышенного внимания к малейшим нюансам в поведении автомобиля и более аккуратной работы с педалью газа. Но за что же, если не за характер, мы так любим автомобили?

Зато Torsen имеет непростой,
но очень интересный характер

Дифференциал повышенного трения

Дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (также: дифференциал ограниченного проскальзывания (LSD), дифференциал повышенного трения, самоблокирующийся дифференциал, дифференциал с ограничением пробуксовки) — это дифференциал, механика работы которого за счёт конструктивно заложенного повышенного внутреннего сопротивления между некоторыми вращающимися деталями позволяет такому дифференциалу без каких-либо управляющих воздействий извне выравнивать самостоятельно угловые скорости ведущего и ведомых звеньев вплоть до полной их взаимной блокировки и превращения всего дифференциала в прямую передачу.

Следует иметь в виду, что в англоязычной литературе данные дифференциалы обозначаются как «LSD (Limited-Slip Differential)», т.е. «дифференциал ограниченного проскальзывания» (пробуксовки), и данный термин не определяет физического принципа работы устройства, наличия трения, сопротивления , а также наличия/отсутствия управления дифференциалом и т.д. Имеет значение лишь сама функция блокировки неконтролируемой разницы в угловых скоростях приводов («проскальзывания»). «Ограниченность проскальзывания» обычно подразумевает некий заданный предел разницы угловых скоростей, при превышении которого начинает срабатывать блокировка. В ряде реализаций блокировка может быть использована превентивно, т.е. ещё до того, как у полуосей возникнет разница угловых скоростей.

Преимущества

Основное преимущество дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением (далее — ДПВС) можно увидеть, рассмотрев случай с обычным (или «открытым») дифференциалом, у которого одно колесо вообще не имеет контакта с дорогой. В этом случае второе колесо, контактирующее с дорогой, будет оставаться неподвижным, и первое, не контактирующее с дорогой колесо, будет вращаться свободно — передаваемый крутящий момент будет равным на обоих колёсах, но не будет превышать порогового значения момента, необходимого для движения транспортного средства, и поэтому транспортное средство будет оставаться неподвижным. В обычных автомобилях, движущихся по асфальтовым дорогам, такая ситуация маловероятна, и поэтому для таких автомобилей обычный дифференциал вполне подойдёт. При вождении в более сложных условиях, например, при движении в грязи или по бездорожью, подобные ситуации случаются, и наличие дифференциала с повышенным внутренним сопротивлением позволяет не останавливать движение. За счёт ограничения разницы в угловых скоростях колёс полезный момент передаётся до тех пор, пока хотя бы одно из колёс имеет сцепление с дорогой.

Коэффициент блокировки

Коэффициент блокировки есть важнейшее оценочное свойство любого ДПВС. В информационных материалах о ДПВС этот коэффициент может выражаться двояко и несколько отличаться по смыслу толкования, хотя в обоих случаях подразумевать одно и то же, только с разных точек зрения.

В иностранной технической литературе КБ обычно выражается посредством процентного значения в десятках процентов в диапазоне от 20 % и выше. Цифра обозначает покрываемую конкретным ДПВС ширину диапазона относительного распределения крутящего момента между колёсами/осями от заложенного в дифференциала статического (с поправкой на его возможную несимметричность) до максимального уровня в 100/0, в пределах которого ДПВС может обеспечить взаимную блокировку. Данное определение подпадает под англоязычный термин Locking Effect («блокировочный эффект»). В русскоязычной технической литературе КБ выражается через число от 2 и выше (обычно, без десятичных дробей), обозначающее максимально возможную разницу в крутящих моментах (разницу в силе тяги) на колёсах/осях, в пределах которой данный ДПВС может обеспечить их взаимную блокировку. Данное определение КБ соответствует английскому термину Torque Bias («сдвиг момента»).

Показано соотношение между КБ в числовом и процентном значениях

Хотя оба понятия КБ предполагают под собой разные формулы подсчёта, абсолютно любой ДПВС может быть корректно оценён любым из них. При этом, каждое из двух значений КБ можно соотнести с общим оценочным показателем, а между обеими значениями всегда имеется взаимооднозначное соответствие. Так, например, значение КБ=50 % и КБ=3 означает в обоих случаях одно и то же: что ДПВС с указанными КБ допускает перераспределение крутящего момента между колёсами/осями в соотношении не более чем 75/25, что с одной стороны даёт 50 % полного диапазона возможного перераспределения эффективно используемого крутящего момента (75-25=50), а с другой стороны даёт 3-х кратную разницы в возможной силе тяги (75/25=3). Числовое (не процентное) значение КБ, возможно, здесь более интуитивно понятно, тем более, что помимо своего основного смысла, оно предполагает аналогичную разницу в допустимой силе сцепления колёс/осей с поверхностью, что в том же случае КБ=3 означает, что максимально эффективное использование мощности двигателя на этом ДПВС возможно только если сила сцепления каждого колеса с поверхностью дороги будет отличаться не более чем в три раза.

Простой (свободный) дифференциал не позволяет получить какую-либо разницу в эффективно-используемых крутящих моментах на ведомых звеньях, здесь разница между силой тяги обоих колёс/осей практически нулевая на любых режимах, КБ такого дифференциала равен 0 % или 1. Прямая передача или заблокированный дифференциал позволяют весь эффективно используемый крутящий момент реализовать на любом ведомом звене, здесь любое колесо/ось могут обеспечить всю тягу при нулевой уровне тяге на другом колесе/оси, а КБ в данном случае равен 100 % или бесконечности.

ДПВС может иметь два верхних значения КБ — по одному для каждой ветви мощности. Такое возможно в случаях несимметричного дифференциала, когда КБ получает поправку на несимметричность — то есть, верхние значения КБ для каждой из сторон отличаются друг от друга на разницу в соотношении раскладываемых крутящих моментов (например, в несимметричном заднем кулачковом межколёсном ДПВС грузового автомобиля ГАЗ-66, раскладывающим крутящий момент по колёсам в соотношении ≈(60/40), значения КБ для правого и левого колёс равны, соответственно, 3.1 и 2.1). И такое возможно в симметричных дифференциалах, когда это конструктивно допустимо механикой работы блокировки (например, в симметричном червячном ДПВС Torsen Type-1 разные значения КБ можно реализовать через разные углы нарезки зубьев в каждой паре сателлит-шестерня).

Обычно под КБ конкретного ДПВС подразумевается его максимальный КБ. При этом у любого ДПВС существует значение так называемого начального КБ, которое обычно не декларируется.

Преднатяг

Под этим термином подразумевается создание в ДПВС внутреннего сопротивления взаимному вращению ведомых звеньев в статике, то есть, при отсутствии подачи на дифференциал какого-либо самого минимального крутящего момента. Величина уровня преднатяга определяется усилием, необходимым для сдвига (поворота) любого ведомого звена дифференциала при неподвижном ведущем звене. В свободном дифференциале уровень преднатяга близок к нулю. Преднатяг, если он есть, «работает» всегда, независимо от того, нагружен ДПВС тяговым или тормозным крутящим моментом или не нагружен. Наличие преднатяга не есть обязательное условие работы ДПВС.

Так называемая «муфта преднатяга» предполагает под собой некое устройство внутри ДПВС, выполняющее вышеупомянутые функции и затрудняющее взаимное вращение ведомых шестерён дифференциала. Конструкция этого устройства не имеет универсального вида и на разных ДПВС может быть любой. Обычно это есть распорные пружины разной формы, дополненные дистанционными кольцами.

Типы ДПВС и конкретные конструкции

В пассажирских автомобилях как правило используются два типа ДПВС:

Дифференциалы обоих типов допускают наличие некоторой конструктивно запрограммированной разницы между крутящими моментами (в первом случае) или угловыми скоростями (во втором случае), но налагают механическое ограничение на возникновение большой их диспропорции.

Винтовая блокировка

Конструктивно дифференциалы с винтовой блокировкой могут быть выполнены на основе любого плоского однорядного или двухрядного планетарного механизма схем или с параллельными осями сателлитов, которые, в свою очередь, могут быть как одиночными, так и парными взаимозацепленными. Общем для любого вида исполнения будут две особенности: использование цилиндрических косозубых шестерён во всех парах зацепления и отсутствие фактических осей сателлитов как деталей. Винтовая передача, как таковая, здесь не используется, и широко употребимый термин происходит исключительно от визуального сходства сателлитов дифференциала с винтом, особенно на контрасте с его основными шестернями. А шестерни-сателлиты здесь вращаются не на осях, а в цилиндрических карманах, отфрезерованных в корпусе/водиле дифференциала. Идея блокировки основана на том, что в косозубом зацеплении под нагрузкой возникают осевые силы, стремящиеся раздвинуть по своим осям обе зацепленные шестерни в противоположные от плоскости контакта стороны, и здесь это свойство в первую очередь использовано в парах взаимозацепленных сателлитов, которые для этого получают некоторую осевую подвижность. Под тягой, при повороте или пробуксовке колеса, вращающиеся сателлиты расклиниваются в своих карманах, упираются торцами в корпус дифференциала, за счёт чего происходит их торможение и самовыравнивание угловых скоростей ведомых шестерён. Расклинивание сателлитов тем сильнее, чем выше передаваемый ими крутящий момент, но сам коэффициент блокировки определяется углом наклона зубьев зацепления и фрикционными свойствами пар контакта сателлит/корпус. Для усиления эффекта самоторможения в данных дифференциалах обычно применяют более чем минимально необходимые для плоского планетарного механизма три пары сателлитов — а именно, от четырёх до семи пар. И для усиления фрикционного эффекта в точках контакта торцов сателлитов с корпусом дифференциала могут применяться диски-прокладки из материала, создающего повышенное сопротивление при трении. В случае одиночных сателлитов работа дифференциала в принципе аналогична, с тем лишь отличием, что здесь в самоторможение вовлечены не только сателлиты, но и центральные шестерни дифференциала.

Ввиду того, что шестерни с косозубым зацеплением могут быть использованы на плоских планетарных механизмах любой схемы и формы, дифференциалы на их основе можно выполнить с практически любыми заданными передаточными отношениями в каждой паре звеньев ведущее-ведомое. Соответственно, такие дифференциалы могут быть как симметричные, так и несимметричные, и применяться в трансмиссии и как межколёсные и как межосевые. На этих дифференциалах активно используется преднатяг, а блокирующий момент здесь создаётся в тяговом режиме даже при отсутствии разницы в угловых скоростях на выходе. Но исключительно на косозубом зацеплении высокие значения коэффициента блокировки не доступны (обычно < 3), и для усиления эффекта такие дифференциалы могут дополняться фрикционными пакетами по типу дифференциалов с дисковой блокировкой.

Дифференциалы с винтовой блокировкой очень широко распространены по сей день. Основная их область применения — спортивные и гоночные автомобили. Также они применяются как тюнинговые для незначительного улучшения проходимости в дорожных автомобилях. Однако на истинно внедорожной технике они обычно не используются. Наиболее известны образцы от британской компании Quaife Engineering и американской Torsen NA Inc.. В первом случае дифференциал так и называется — Quaife. Во втором случае — это так называемые Torsen Type-2 и Torsen Type-3.

Червячная блокировка

Конструктивно все дифференциалы с червячной блокировкой выполнены на основе простых пространственных планетарных механизмов схемы с сателлитами на . Визуально пары зацепления солнце-сателлит здесь выглядят как червячная передача, в которой оси червячного колеса и самого червяка также перпендикулярны друг-другу и не пересекаются. В роли червяка и в роли червячного колеса здесь могут выступать как сателлиты, так и ведомые шестерни, и имеются разработки червячной блокировки с обеими вариантами распределения ролей между шестернями. Идея блокировки основана на том, что червячной передаче свойственно самоторможение в случаях направления мощности от червячного колеса к червяку, которое тем сильнее, чем больше угол наклона нарезки зубьев червяка к его оси вращения.

Хотя дифференциал с червячной блокировкой наиболее известен в варианте, разработанном американской Torsen NA Inc., — так называемый Torsen Type-1 — сама компания-разработчик почему-то избегает термина «червячная передача» при описании своего дифференциала. Зубчатая передача здесь декларируется как косозубая на перекрещивающихся осях, но не просто косозубая, а с некоей специфической, разработанной самой Torsen и запатентованной ими же формой зубьев Invex™, фактически являющейся частным вариантом эвольвентного зацепления. В русскоязычной инженерно-технической литературе считается, что в Torsen Type-1 роль червяков выполняют ведомые шестерни, а роль червячных колёс — сателлиты. Объяснение этому проистекает из разного угла наклона косозубой нарезки на ведомых шестернях и сателлитах. Необычная трёхрядная форма сателлита с прямозубым зацеплением по краям и косозубым в центре объясняется исключительно тем, что ввиду компоновки с перекрещивающимися осями конструктивно невозможно организовать через одну и ту же зубчатую нарезку одновременный зацеп как сателлитов с ведомыми шестернями, так и сателлитов между собой, и к повышению внутреннего сопротивления дифференциала эта особенность не имеет отношения. Обе ведомые шестерни здесь имеют сонаправленную нарезку зубьев и некоторую минимальную осевую подвижность, которая, как и в случае дифференциалов с винтовой блокировкой, необходима для сдвига обеих шестерён вдоль оси под нагрузкой, только в данном случае не для контакта с корпусом, а для их взаимного самоторможения друг о друга, что вносит существенный вклад в общее повышение внутреннего сопротивления. Дифференциал момент-чувствительный. Коэффициент блокировки в разных вариантах — 3-6. Дифференциал визуально и кинематически симметричен, и в случае межосевого использовался на модификациях AWD машин, изначально переднеприводных. Вообще, Torsen Type-1 есть один из наиболее известных моделей ДПВС. Он широко использовался в гоночных автомобилях WRC и Формулы-1 разных лет и в качестве межколёсного и в качестве межосевого. А на дорожных легковых автомобилях он стал совершенно однозначной ассоциацией с системами полного привода от Audi — Quattro — хотя в последних разработках Audi применяла и иные варианты. Среди внедорожных машин известным носителем данного ДПВС является Hummer h2.

Настоящими дифференциалами с червячной блокировкой и высокими (порядка 10 и даже выше) коэффициентами блокировки были американские и немецкие разработки для грузовых автомобилей повышенной проходимости. В данном случае конструкция планетарного механизма ДПВС предполагала тройные взаимозацепленные сателлиты, из которых два сателлита были червяками, а один — червячным колесом. Также, червячными колёсами были ведомые шестерни, а всего в дифференциале было 8 червяков и 6 червячных колёс двух типоразмеров. Основные попытки относительно массового применения этих ДПВС пришлись на предвоенные годы. В СССР этот тип ДПВС испытывался после войны, как в виде трофеев от Rheinmetall-Borsig AG, так и в виде домашних разработок «улучшенной» конструкции на основе немецкой. Данные по конкретным американским и немецким носителям отсутствуют, хотя считается, что дифференциалы с червячной блокировкой были широко распространены на различных грузовиках и тягачах для бездорожья и карьерных разработок. В СССР единственный более-менее массовый носитель — Урал-375Д. Современное использование — вероятно, нулевое.

Дисковая блокировка

Разобранный дифференциал с дисковой блокировкой

Конструктивно дифференциал с дисковой блокировкой всегда состоит из планетарного механизма схемы на конических шестернях, дополненного парой миниатюрных конических фрикционных муфт и парой многодисковых фрикционных пакетов, располагающихся по оси дифференциала с обеих его сторон между ведомыми шестернями и корпусом. Часть фрикционных дисков здесь зацеплена с корпусом дифференциала, а часть — с миниатюрным конусообразным сцеплением, которое сопрягается каждое со своей ведомой шестернёй (солнцем). Идея блокировки основана на том, что под нагрузкой в конических шестернях возникают осевые силы, стремящиеся раздвинуть зацепленные шестерни друг от друга, и в отличие от свободного дифференциала, где этот эффект стараются нивелировать, здесь именно за счёт него и происходит сжатие фрикционных пакетов между ведомыми шестернями и корпусом дифференицала, что в свою очередь приводит к выравниванию угловых скоростей. Помимо конических муфт и фрикционных пакетов для усиления эффекта здесь нередко используется распорная пружина, установленная между ведомыми шестернями. И для усиления эффекта эти дифференциалы обычно имеют не два, а четыре сателлита на крестообразном водиле.

Разработки подобных дифференциалов известны с довоенного периода — ими занимались американские фирмы LeTurno-Westinghouse и Borg Warner. Современный вид и дисковую блокировку дифференциалы приобрели в 60-х годах, когда появились относительно надёжные фрикционные материалы, что позволило делать всю систему компактной и пригодной для легковых автомобилей. Сегодня используются в качестве межколёсных в задних ведущих мостах как спортивных, так и внедорожных автомобилей. Надёжны, но могут требовать регулировки со временем.

Кулачковая блокировка

Кулачковый дифференциал Порше, применявшийся на KdF82

Конструктивно здесь возможны два варианта исполнения. В одном случае кулачковая муфта, состоящая из двух кулачковых дисков и промежуточного сепаратора с сухарями располагается между обеими ведомыми шестернями свободного дифференциала. Во втором случае, планетарная передача дифференциала вообще не имеет зубчатых колёс: эрзац-водилом дифференциала служит сепараторное кольцо, сателлитами являются сухари, а роль ведомых шестерён выполняют два кулачковых диска или кольца с волнообразным профилем сопряжённой с сепаратором поверхности. В обоих случаях идея блокировки основана на том, что при определённой разнице в угловых скоростях ведомых звеньев сухари расклиниваются между кулачковыми дисками/кольцами и практически моментально блокируют дифференциал. Блокировка здесь срабатывает только от разницы в угловых скоростях. До некоторого значения этой разницы дифференциал работает как свободный, по достижению — сразу блокируется, причём не важно, нагружен он крутящим моментом или нет. Какой-либо переходной режим частичной блокировки между свободным и заблокированным состояниями отсутствует.

Первые известные разработки кулачковых дифференциалов вероятно принадлежат Фердинанду Порше. Именно его дифференциал пошёл в серию на машинах KdF-Kübelwagen. Сегодня кулачковые самоблокирующиеся дифференциалы в основном используются как межколёсные в автомобилях повышенной проходимости и в военной технике (бронетранспортёрах и пр.).

Шариковая блокировка

Конструктивно дифференциалы с шариковой блокировкой представляют собой некий эрзац планетарной передачи симметричной схемы . Формально они не имеют ни шестерён, ни сателлитов в своей конструкции, но фактически, функции составляющих их деталей и общий принцип их работы идентичен конструкции и принципу работы любого настоящего планетарного дифференциала, а механика блокировки определяется повышением внутренного сопротивления работе, как и в остальных типах самоблокирующихся дифференциалов. В роли сателлитов здесь используются шарики, которые плотно набиты в закольцованные канавки в корпусе (водиле) дифференциала, и которые, как и настоящие сателлиты, контактируют одновременно друг с другом и с парой ведомых эрзац-шестерён (двумя солнцами). При небольшой разнице в угловых скоростях шарики, толкая друг-друга, перемещаются в закольцованной канавке в ту или другую сторону, обеспечивая дифференциальное вращение всей конструкции. При достижении некоего уровня разницы в угловых скоростях (пробуксовке) ведомых шестерён шарики не могут её (разницу) поддерживать, за счёт трения самотормозятся в своих канавках и тем самым создают блокировочный эффект.

Эта конструкция малоизвестна в мировом автопроме и всё её распространение, вероятно, ограничивается Россией и Украиной. Наиболее известные дифференциалы с шариковой блокировкой — это Автоматический Дифференциал Красикова и Автоматический Дифференциал Нестерова.

Дифференциал с вискомуфтой

Вязкостная муфта с открытым корпусом.

Конструктивно дифференциал состоит из простого планетарного механизма абсолютно любой схемы и вискомуфты, соединяющей два его любые звена (два любые вала подачи/снятия мощности). Вискомуфта может располагаться как внутри дифференциала и связывать два ведомых звена, так и снаружи и связывать ведущее и ведомое звено (на принципиальную работы всей системы расположение вискомуфты влияния не оказывает). Идея блокировки основана на свойствах вискомуфты выравнивать угловые скорости двух своих звеньев за счёт свойств дилатантной жидкости. Блокировка срабатывает только от разницы в угловых скоростях. Кратковременно допускается 100 % блокировка. Переходные режимы также активно используются.

Вязкостные ДПВС менее эффективны в сравнении с вышеупомянутыми механическими ДПВС, так как в них происходит рассеивание энергии. В частности, любая постоянная нагрузка, которая нагревает жидкость внутри муфты, приводит к неустранимым перманентным потерям «дифференциального эффекта».^[1]

Данный ДПВС не стоит путать с использованием вискомуфты в системах так называемого полного привода по требованию.

Дифференциал с героторным насосом

В дифференциалах этого типа с одной стороны вращается корпус героторного насоса, а с противоположной стороны вращается вал, соединённый с зубчатым колесом, находящимся внутри насоса. Когда возникает разница в частотах вращения корпуса и зубчатого колеса, насос сжимает рабочую жидкость во внутренней полости насоса. Это обеспечивает передачу вращающего момента к колесу машины, имеющему более сильное сцепление. Системы, основанные на насосах, имеют верхнюю и нижнюю границы прикладываемого давления, и внутреннее демпфирование во избежание гистерезиса. Новейшие системы с героторными насосами имеют компьютерное регулирование выходной мощности, что обеспечивает более высокую подвижность и исключает колебания.

Дифференциал с электронным управлением

Развитие электронных систем в автомобилях сделало возможным управление блокировкой полуосей с помощью электронных блоков управления (ЭБУ). Эти системы обязательно используют различные датчики.

Первым этапом стало использование датчиков системы антиблокировки колёс (ABS) для определения разницы в угловой скорости буксующих колёс и дальнейшего принудительного использования тормозной системы для индивидуального замедления колеса, вращающегося со слишком высокой скоростью — и, тем самым, перераспределения момента в сторону противоположного колеса через свободный дифференциал. Функция самоблокировки дифференциала в таких транспортных средствах имитируется, сам дифференциал остаётся классическим свободным, а следовательно, такое решение достаточно дешевое, не ухудшает параметры автомобиля и не требует специального обслуживания. Такие системы получили общее название «антипробуксовочных». По сути, они являются более продвинутой версией системы ABS, работающей не только при торможении, но и при движении и ускорении. Также используются как часть более глобальной системы «стабилизации» кузова автомобиля на дороге в условиях заноса. Однако, данные системы ограничены работой тормозной системы, склонны к перегреву при постоянной работе и последующей потере эффективности. На полноценной внедорожной технике обычно не используются.

Вторым этапом стало внедрение электронным систем управления с фрикционными муфтами, реализованными на каждой полуоси. Такие муфты могут быть разомкнуты при движении с приблизительно равными угловыми скоростями либо же наоборот замкнутыми для постоянной передачи момента по аналогии с FullTime 4WD, но при определении электроникой ситуации пробуксовки, а также с целью её предотвращения, нужные муфты сводятся с расчётным усилием, передавая больше момента на менее подвижную полуось. Используется, например, в системах Haldex-4, VTM-4. Могут быть реализованы как с помощью электрических муфт, так и гидравлических, для чего применяется электронасос.

Третьим этапом развития таких дифференциалов являются т.н. «активные дифференциалы», где вместо блокировки подачи момента используется постоянное управление распределением тяги между полуосями. В ряде реализаций, как например Honda SH-AWD, задний дифференциал реализован лишь функционально, без самой классической механики дифференциала, и целиком полагается на электронное управление тягой и скоростью вращения задних колёс. При этом используется весь переданный на данную ось момент, без потерь на торможение, он лишь перераспределяется в сторону менее буксующей полуоси. При этом появляется возможность повышения управляемости при повороте, за счёт передачи увеличенного момента на внешнюю полуось, причем даже с увеличением угловой скорости больше нормальной, за счёт редуктора с дополнительным повышающим числом. При выходе из строя каких-либо датчиков, используемых такими системами, привод тяги на ось прекращается, либо снижается функциональность. Также, система может сама отключиться, например, при перегреве.

Примечания

1. ↑ Donnon, Martin et al. Zoom 67 (неопр.). — Express Motoring Publications, 2003. — С. 45—48.. — «…the gel used can quite suddenly alter with massive temperature, and lose its ability to generate torque transfer.».

Шкафчики вам не нужны! (Ну, я не знаю.) Установка LSD с нитро-спиральной червячной передачей

Наш маленький пикап Toyota 1990 года легко путешествовал из Канады в Аргентину и обратно с заводскими передними и задними открытыми дифференциалами. Да, мы перешли на сушу без рундуков! Могли ли мы уйти дальше от проторенной дороги с помощью какого-нибудь дифференциала, улучшающего тягу? Определенно. Готовы ли мы потратить деньги на один или два шкафчика вместо того, чтобы тратить с трудом заработанные доллары на путешествия? Точно нет.Вы знаете, сколько тако можно было бы купить со скидкой?

Давайте ненадолго вернемся к основам. Открытый дифференциал позволяет каждому колесу вращаться независимо друг от друга во время нормального движения. Когда вы делаете поворот, внутреннее колесо проходит меньшее расстояние, чем внешнее колесо. Это означает, что внутреннее колесо вращается меньше оборотов, чем внешнее колесо. Если бы эти колеса были заблокированы вместе, они бы боролись друг с другом за сцепление, перепрыгивали через тротуар, преждевременно изнашивали шины и создавали чрезмерную нагрузку на оси.Открытый дифференциал отлично подходит для уличной езды, но показывает свою слабость на бездорожье. Благодаря их конструкции мощность передается на шину с наименьшим тяговым усилием. Вы почувствуете это, когда ваша подвеска прогнется и приблизится к пределу движения по бездорожью. Одна из шин начинает подниматься, и довольно скоро вы раскручиваете шину и бросаете грязь, в то время как другая шина остается на земле. То же самое может произойти на ровной земле, когда земля покрыта грязью или снегом. Дифференциал, улучшающий тягу, помогает решить эту проблему.

Через пару лет после возвращения из Южной Америки мы решили внести некоторые изменения в наш отважный маленький пикап, и одним из наших приоритетов было улучшение тяги. Теперь, когда мы живем в канадских Скалистых горах, где снег покрывает землю по крайней мере четыре месяца в году, пришло время для обновления, которое было бы функциональным как для повседневного использования, так и для долгосрочных путешествий. В конце концов, мы перестраиваем этот грузовик, думая о еще одной поездке по суше, и надеемся, что будем регулярно сбиваться с проторенных дорог.Наша цель — улучшить сцепление с дорогой на бездорожье с хорошими манерами на асфальте. Простота — ключ к успеху, а бюджет — всегда в приоритете.

Цена и сложность установки избавили нас от выбора шкафчика, такого как воздушный шкафчик ARB. Наш отказ слушать шкафчик для включения / выключения, наряду с потенциально необычным поведением на дороге на снегу и льду, означал, что мы избегали шкафчика для завтрака. Сварные шестерни или катушка изначально даже не рассматривались, поскольку дополнительная нагрузка на оси и износ шин не стоили улучшения характеристик на бездорожье.Наш грузовик легкий, катится на относительно небольших шинах, имеет низкую (ну да, очень низкую) выходную мощность и не гусеничный. Так что производительность и дополнительная сила, которые, возможно, обнаруживаются в дифференциале с полной блокировкой, для нас не так важны. Мы не попадаем на сложные трассы, где нужно заблокировать задние колеса на 100%. Честно говоря, грузовик, построенный в основном для наземных перевозок, большую часть времени проводит на асфальтированных и нетехнических грунтовых дорогах.

Остался дифференциал повышенного трения.Мы использовали Supra LSD в предыдущем пикапе, и нам очень понравилась производительность. Но вместо того, чтобы рыскать на свалке, мы пошли прямо к Nitro Gear & Axle в поисках одного из их LSD-агрегатов Helical Worm Gear. С экономией 800 долларов по сравнению с выбираемым шкафчиком (эта экономия возрастает только после того, как вы начнете включать в уравнение затраты на рабочую силу, сантехнику и электрические компоненты), нулевым обслуживанием и предсказуемым поведением в дороге и за ее пределами, это отличный вариант для нас. .

Итак, что такое нитро-редуктор и червячная передача с ограниченным проскальзыванием?

С веб-сайта Nitro:

Nitro Helical Worm Gear — это чувствительный к крутящему моменту механический дифференциал повышенного трения, в котором используются червячные и прямозубые шестерни для распределения и различения входной мощности между двумя ведущими колесами или передней и задней осями .

Как и любой LSD, нитро-спиральная червячная передача работает как стандартный или открытый дифференциал при нормальных условиях движения, позволяя одному колесу вращаться быстрее или медленнее по мере необходимости. Когда колесо испытывает потерю тяги, начинают действовать силы разъединения шестерен и распределяют крутящий момент на колесо с высоким сцеплением, увеличивая силу зацепления винтовых шестерен до тех пор, пока пробуксовка колеса не уменьшится или полностью не прекратится. Как только автомобиль выйдет из режима низкого тягового усилия, дифференциал возобновит нормальную работу.

Что хорошо в работе Нитро-спиральной червячной передачи LSD, так это его характеристики; плавный, тихий и автоматический. Этот LSD сработает без ведома водителя или потребует каких-либо действий. Он также не имеет носимых компонентов и не требует обслуживания, что позволяет сократить время нахождения в стойке и больше в пути.

Мы заехали в магазин Gear в Калгари, Альберта, чтобы установить LSD. Колтон прикрутил зубчатый венец к Nitro LSD, проверил диаграмму направленности на ранее установленных 4.88 шестерен, при необходимости отрегулировав, установили новую центральную секцию (в комплекте с подшипниками KOYO, поставляемыми Nitro) в заводской 8-дюймовый корпус и задвинули оси Longfield на место.

Поскольку конфигурация зубчатой ​​передачи была отрегулирована и были установлены новые подшипники, мы заменили жидкость дифференциала через 1000 километров пробега на синтетическое масло Nitro 80W-140. Скорее всего, вы будете устанавливать его одновременно с переключением дифференциалов, поэтому, пожалуйста, не забывайте следовать процедуре обкатки, установленной производителем редуктора.

Покинув Магазин Снаряжения, мы ничего не заметили. Грузовик работал так же хорошо, как и когда мы его въезжали. Однако, когда мы выехали на одну из наших местных трасс, разница стала очевидной. Внутренняя шина больше не вращается при каждом намеке на крен кузова, мы можем приближаться к основным препятствиям с меньшей скоростью и инерцией (избавляя грузовик от ненужных злоупотреблений), а маленький пикап намного более предсказуем на скорости на рыхлом гравийном покрытии. При нынешней конфигурации грузовика (без веса сзади) вы можете фактически вызвать избыточную поворачиваемость с помощью дроссельной заслонки впервые за 30 лет эксплуатации этого пикапа.Похоже, мне пора праздничных пончиков!

Быстрое сравнение затрат показывает, что экономия составляет около 800 долларов (это 800 уличные тако, ребята) без учета затрат на рабочую силу.

ARB Air Locker: 941 $

Компрессор ARB: 276 $

Air Locker Общая цена: $ 1217

по сравнению с

Nitro Helical Worm Gear Diff: 919268 $

Объяснение дифференциальных опций

— Currie Enterprises

Выбор правильного дифференциала для вашей последней сборки — важное решение, которое будет с вами очень долго — если вы все сделаете правильно.

Ниже приведены краткие, не слишком технические обзоры некоторых из наиболее часто задаваемых вопросов о дифференциальных вариантах для автомобилей Hot Rod, Muscle Cars и Muscle Trucks.

Detroit Truetrac — Червячный дифференциал повышенного трения (червячный дифференциал) представляет собой современную замену классическому положению с муфтой сцепления. При нормальных условиях движения с небольшим дросселем Truetrac работает так же, как стандартный открытый дифференциал, позволяя задним колесам вращаться с немного разной скоростью для плавного прохождения поворотов.Однако при ускорении (приложенный крутящий момент) шесть косозубых шестерен внутри блока плавно и бесшумно входят в зацепление, одинаково прилагая крутящий момент к обоим задним колесам, максимизируя сцепление (представьте две черные полосы одинаковой длины). В отличие от традиционного сцепления posi, Truetrac не требует специальных присадок к маслу или технического обслуживания. Благодаря гладкой и плавной работе и отсутствию изнашиваемых компонентов Truetrac поддерживает дневную производительность в течение всего срока службы устройства.

Trac-Lok / Posi-Trac — Ограниченное проскальзывание с муфтой сцепления (Posi), предлагаемое в качестве оригинального оборудования во многих мощных автомобилях GM и Ford, в этих узлах используются муфты (фрикционные диски) для передачи мощности на колеса.Во время работы муфты проскальзывают ровно настолько, чтобы обеспечить плавное прохождение поворотов при включении с большей силой по мере приложения мощности (крутящего момента), приводя в движение оба колеса одинаково. При использовании в повседневном водителе эти устройства работают хорошо; тем не менее, по мере увеличения миль или агрессивного вождения или использования гусеницы сцепления и другие внутренние компоненты изнашиваются и серьезно ухудшают характеристики. К счастью, широко доступны комплекты для восстановления, так что эти устройства можно восстановить до новых рабочих характеристик. Кроме того, если автомобиль находится в течение длительного периода времени, диски сцепления могут слипаться, в результате чего блок будет дребезжать и стучать, пока трансмиссионное масло не проедет между дисками сцепления.В трансмиссионное масло необходимо добавить модификатор трения, чтобы предотвратить стон или вибрацию сцепления во время нормального вождения.

Detroit Locker — Автоматический дифференциал «храпового типа» известен своей надежностью, прочной конструкцией и полной блокировкой на любой поверхности. Когда мощность (крутящий момент) подается в прямом или обратном направлении, блок блокирует обе оси вместе, как катушка. При движении накатом или прохождении поворота (без приложения крутящего момента) неодинаковая скорость внутренних и внешних колес вызывает мгновенную разблокировку устройства, а затем резкую блокировку при подаче питания.В основе шкафчика — две подпружиненные боковые пластины из кованой стали (по одной на ось) с большими зубцами с квадратными краями, которые входят в зацепление с соответствующим центральным крестообразным блоком и расцепляют его. Взаимодействие боковых пластин и зубцов крестовины создает характерный звук храпового механизма. Detroit Locker лучше всего подходит для бездорожья или использования на тяжелых трассах, где требуется максимальное тяговое усилие, а бесшумная / плавная работа менее важна.

Ознакомьтесь с нашими полными 9-дюймовыми третьими участниками здесь

Сборка и цена Готовые 9-дюймовые передние панели здесь

Руководство покупателя дифференциалов с ограниченным проскальзыванием

: прекратите отслаивание одним колесом!

Это обычное явление при движении по бездорожью.Вы нажимаете педаль газа только для того, чтобы увидеть, как одно из ваших ведущих колес на каждой оси неподвижно сидит, а другое вращается. Ось сломана? Надеюсь, что нет. Вы просто страдаете от случая с открытыми дифференциалами — стандартным оборудованием многих полноприводных автомобилей. Открытые дифференциалы полезны на асфальте, позволяя внутренним и внешним колесам вашего автомобиля вращаться с разной скоростью при прохождении поворотов. Однако если взять их по бездорожью, они могут обернуться катастрофой, когда одно колесо окажется в воздухе или попадет в грязевую лужу. Как решить эту ужасную дифференциальную дилемму? К счастью, у нас есть широкий выбор средств обеспечения тяги, которые вы можете установить на свой внедорожник.

Lock ’Em Up
Самый простой способ остановить пробуксовку колес в условиях низкой тяги — заблокировать дифференциал, чтобы оба полуоси вращались с одинаковой скоростью. Блокировка дифференциалов входит в стандартную комплектацию некоторых полноприводных автомобилей, но зачастую ее необходимо устанавливать самостоятельно. Большинство шкафчиков открываются с помощью электрического или пневматического привода — нажмите кнопку, и теперь ваша ось заблокирована. Зачем тебе один? Они не мешают вам, пока они вам не понадобятся, большинство из них действуют как открытые дифференциалы, пока они не сработают.Эти шкафчики часто дороже, чем ограничители, и предполагают установку электрических, воздушных или тросовых систем срабатывания. Другие шкафчики автоматические (также называемые ланчбоксами или шкафчиками для хранения вещей) и не требуют вмешательства водителя, чтобы творить чудеса. Вместо этого эти рундуки остаются включенными во время нормального вождения, расцепляя их только во время поворотов, но также предотвращая независимое вращение колес при попадании на скользкую поверхность.

Посмотреть все 18 фотографий

ARB Air Locker
Этот пневматический шкафчик обеспечивает стопроцентное сцепление с дорогой, когда вы этого хотите — это означает, что дифференциал остается открытым до тех пор, пока вы не щелкнете переключателем, блокируя два полуоси вместе.Воздушные компрессоры продаются отдельно и могут приводить в действие любое место, от одного рундука до переднего и заднего рундуков, вместе с упаковкой пневматического перфоратора для заправки всех шин вашей установки воздухом.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: arbusa.com

Посмотреть все 18 фото

Nitro Gear & Axle LunchBox Locker
Упакованный в коробку, которая выглядит как… коробка для завтрака, этот автоматический набор шкафчиков готов превратить любой крутящийся в шинах открытый дифференциал в запертый, источающий тягу драгоценный камень.Хватай свой ящик с инструментами и показывай свои паучьи шестерни к двери.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: nitro-gear.com

Посмотреть все 18 фото

Chilkat Designs E-Locker Cable Conversion
Вниманию владельцев Toyota! Устали от того, что ваш электронный шкафчик с электронным управлением вылетает из строя на тропе? Компания Chilkat Designs устранила точку отказа в системе электронных шкафчиков и заменила ее ручным приводом с тросом, который можно ремонтировать. Теперь вы можете перестать беспокоиться о проблемах с электроникой на трассе и заблокировать ось одним движением рычага или двухдюймовым нажатием ручки на приборной панели.
Применимость: 8-, 8,4- и 9-дюймовые оси Toyota.
Информация: chilkatdesigns.com

Посмотреть все 18 фото

Spartan Locker
Этот автоматический шкафчик заменяет заводские крестовины на хромомолибденовые отвертки и муфты 9310, что позволяет осям блокироваться на скользкой дороге, сохраняя при этом манеры поведения при включении тротуар. Spartan Locker достаточно просто установить на подъездной дорожке и рекомендуется для более легких транспортных средств с шинами размером 32 дюйма или меньше.
Применимость: Dana 30, 44HD и 60 осей; Оси Toyota 7,5 и 8 дюймов; Оси GM на 12 болтов; и более.
Информация: ringpinion.com

Посмотреть все 18 фотографий

Eaton ELocker4
Этот шкафчик с электронным управлением от Eaton — один из самых быстрых на рынке — 0,14 секунды. В нормальных условиях движения он действует как открытый дифференциал, но когда нажимается кнопка на приборной панели, блокиратор срабатывает, и механизм с четырьмя шестернями мгновенно блокирует ось.Доступен для переднего и заднего дифференциалов и работает как вперед, так и назад.
Приспособление: Опции для наиболее распространенных грузовиков и внедорожников.
Информация: eaton.com

Посмотреть все 18 фото

OX Locker
Известный своим шкафчиком с тросовым приводом, OX предлагает решение с высоким сцеплением для вашего внедорожника, которое не требует пневматического или электрического привода. Внутренний механизм переключения дифференциала на 100% механический и включает вилку переключения — очень похожую на ту, что используется в механических трансмиссиях, которая, как говорят, устраняет общие точки отказа пневматики и электроники при блокировке дифференциалов.Хотя флагманским продуктом компании является шкафчик с тросовым приводом, также предлагаются пневматические и электронные опции. Еще одно уникальное преимущество Ox — это блокировка Drive Away Lock, предназначенная для ручной блокировки дифференциала в случае повреждения механизма переключения передач. Вкрутите устройство в крышку дифференциала, чтобы вручную активировать замок в крайнем случае.
Комплектующие: Dana 30, 35, 44, 60 осей; Оси Ford диаметром 8,8, 10,25 и 10,5 дюйма; Оси GMC на 10 болтов; и более.
Информация: ox-usa.com

Посмотреть все 18 фотографий

Aussie Locker
Проверенный по всему миру от Land Down Under до красных скал Моава, штат Юта, Aussie Locker спроектирован простым, прочным и готовым к тому, чтобы ваш внедорожник вращал все четыре колеса в все условия. Этот шкафчик легко устанавливается и обеспечивает тягу выбираемого шкафчика без дополнительных точек отказа кабелей, воздушных компрессоров или проводки. Поставляется с двухлетней гарантией без ограничений по размеру шин или мощности.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: torqmasters.com

Посмотреть все 18 фото

Auburn ECTED Max
В ECTED Max объединены два метода увеличения тяги. При нормальном использовании дифференциал играет роль ограничителя скольжения. Когда требуется большее сцепление с дорогой, активируйте переключатель в кабине, и ось полностью заблокируется. Также доступны варианты с открытием и блокировкой, где дифференциал ведет себя как открытый дифференциал, пока он не сработает, блокируя ось. Выбираемые параметры тяги помогут вам двигаться вперед в самых разных областях — от повседневного уличного движения до сурового бездорожья.
Применимость: оси Dana 30, 35, 44, 60 и другие.
Информация: auburngear.com

Посмотреть все 18 фото

Torq Locker
Независимо от того, нравится ли вам катание по песку, качение камней или буксировка прицепа по выходным, Torq Locker обладает встроенными функциями повышения тяги. -The- Удар США нужен, чтобы доставить вас и вашу установку туда, куда вы хотите. Все склонные к отказу установочные штифты были удалены из конструкции, и Torq-Masters сообщает нам, что кулачковые шестерни никогда не будут срезаться.Этот шкафчик известен своим плавным срабатыванием, исключающим обычный «щелчок», связанный с автоматическим срабатыванием шкафчика.
Установка: Доступны варианты для 1 / 2-, 3 / 4- и 1-тонных осей Ford, Chevrolet, Dodge и др.
Информация: torqmasters.com

Посмотреть все 18 фотографий

TJM Pro Locker
Ллойд Тейлор, Клифф Джонс и Стив Молленхауэр соединили свои инициалы еще в 70-х годах, когда они начали производство оборудования 4×4 в Австралии. Теперь они перешли на дифференциальный рынок с Pro Locker.Шкафчик с пневматическим приводом поставляется с ограниченной пожизненной гарантией и готов включить питание обоих колес на ось. Установка
: Опции для Jeep Cherokee, TJ и JK Wranglers, Land Rover, мостов Toyota и др.
Информация: tjmusa.com

Посмотреть все 18 фото

Powertrax Lock-Right
Хотите тягу катушки, но также и управляемость открытого дифференциала? Lock-Right заменяет ваши крестовины с тягово-всасывающими механизмами, не требуя каких-либо изменений в установке зубчатого колеса в дифференциале — просто вставьте его и вперед!
Применимость: Опции для многих полноприводных автомобилей ранних и поздних моделей.
Информация: powertrax.com

Посмотреть все 18 фотографий

Yukon Grizzly
Этот дифференциал с автоматической блокировкой отличается прочными внутренними элементами из легированной стали 8620, переработанной технологией для устранения типичных точек отказа и рычащим чудовищем медведя на коробке.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: yukongear.com

Посмотреть все 18 фотографий

G2 Core Locker
Этот шкафчик с пневматическим приводом от G2 с кованной крышкой и прочным корпусом из ковкого чугуна является воплощением надежности.В случае выхода из строя Core Locker оснащается кожухом дифференциала и ручным дублированием, чтобы вы могли безопасно покинуть трассу.
Установка: оси Dana 30, 35, 44 и 60; Оси Toyota 8 дюймов; Мосты Ford 8,8 дюйма; и более.
Информация: g2axle.com

Ограничение скольжения
Хотя они не могут полностью заблокировать оси, дифференциалы повышенного трения помогут направить мощность на колесо с наибольшим сцеплением, если одна шина начнет вращаться в грязи или снегу.Внутренние механизмы варьируются от червячных передач до муфт сцепления и выполняют свою работу автоматически — не нужно нажимать какие-либо кнопки или устанавливать воздушные или электрические соединения.

Просмотреть все 18 фотографий

Wavetrac Limited-Slip Differential
Wavetrac — это необслуживаемое, настраиваемое и новаторское решение обычного открытого дифференциала. Этот дифференциал повышенного трения использует запатентованное кулачковое устройство Wavetrac для передачи крутящего момента на колесо с тягой, останавливая состояние нулевой нагрузки на ось.
Применимость: Dana 30, оси Ford 8,8 и 9 дюймов и др.
Информация: wavetrac.net

Посмотреть все 18 фотографий

Detroit Truetrac
Цилиндрические шестерни внутри этого дифференциала повышенного трения начинают зацепляться, когда одно колесо теряет тягу, увеличивая силу до тех пор, пока проскальзывание колеса не будет замедлено или полностью остановлено. Как только автомобиль возвращается на твердую землю, дифференциал управляется так, как если бы он был открыт, позволяя одному колесу вращаться быстрее или медленнее на поворотах.Таким образом, вы можете проводить больше времени в грязи и меньше — в гараже, эта машина ограниченного скольжения построена без изнашиваемых деталей и не требует обслуживания.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: eaton.com

Посмотреть все 18 фото

Powertrax Grip Lok
Нужен дифференциал повышенного трения, который может выдержать мощность вашей установки в 550 л.с.? Powertrax построил Grip Lok, чтобы объединить мощность автоматического шкафчика с прочностью полностью обработанного корпуса из кованой стали.Powertrax сообщает нам, что это самый мощный дифференциал в линейке, и он готов к вашим самым безумным мечтам.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: powertrax.com

Посмотреть все 18 фотографий

G2 Дифференциал повышенного трения
Если вам требуется повышенное тяговое усилие для вашего 4×4, но вам не нужны какие-либо характеристики управляемости, связанные с блокировкой дифференциалов, G2 поможет вам. Доступны варианты сцепления и косозубой передачи в зависимости от ваших потребностей и требований к оси.
Применимость: оси Ford 7,5, 8,8 и 9,75 дюйма; Оси Chrysler 9,25 дюйма; 10,5-дюймовые оси Dodge; и более.
Информация: g2axle.com

Посмотреть все 18 фотографий

Нитро-спиральный червячный дифференциал с ограниченным проскальзыванием
С 2006 года компания Nitro Gear & Axle производит компоненты дифференциала, на которые можно положиться. Ограниченное скольжение для оси Dana 44, изображенной здесь, не является исключением. Винтовые червячные передачи обеспечивают передачу крутящего момента на колесо с максимальным сцеплением, если ваш внедорожник попадет в грязную яму.Также предоставляется годовая гарантия.
Комплектующие: Опции доступны для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: nitro-gear.com

Есть разница? LSD vs Locked vs Spooled Часть 1 — Открытые и LSD-дифференциалы

Джастин Баннер

Большинство владельцев полноприводных автомобилей скажут вам, что вам нужен заблокированный дифференциал для нормального движения по бездорожью. Но правда ли это? Мы собираемся объяснить различия между блокируемым дифференциалом, дифференциалом повышенного трения, золотником и их вариантами.Во-первых, мы должны начать с основ.

Хотя то, что вы хотите снизить мощность настолько, насколько могут выдержать ваши шины, верно, это не всегда так. Бывают случаи, когда ваши колеса должны вращаться с разной скоростью, и обычно это происходит во время поворота. Итак, как мы можем достичь того и другого? Полный крутящий момент на колеса при движении по прямой, но какая разница при повороте? Мы делаем это с дифференциалом.

Что такое дифференциал?

В то время как вы увидите всю ось или полный комплект с кольцами и пинонами, которые большинство неспециалистов называют «дифференциалом», на самом деле действует то, что прикреплено к зубчатому венцу.Вот в чем разница. Его задача — принимать крутящий момент, который передается зубчатым венцом от ведущей шестерни, и передавать его на обе шины.

Стандартный дифференциал для большинства водителей вне автосалонов — «открытый» дифференциал . Он не открыт, как будто там ничего нет. Скорее, это описано так, потому что не всегда есть блокировочное устройство для приложения крутящего момента к обоим колесам. Вместо этого к водилу прикрепляется набор шестерен, известный как ведущая шестерня, и оси, известные как боковые шестерни.

Когда сцепление между двумя шинами одинаковое, весь носитель вращается и поворачивает шины. Шестерни не заблокированы вместе, но поскольку между двумя осями нет разницы в скорости или тяговом усилии, ведущие шестерни заставляют боковые шестерни вращаться вместе с водилом.

При повороте шестерни могут вращаться в противоположных направлениях. Это позволяет водилу прикладывать крутящий момент к оси, которая движется быстрее, при вращении вокруг более медленной боковой шестерни.Это действие также позволяет ему вращать шину с наименьшим сцеплением и вращать одно колесо, которое находится в воздухе, а другое находится на земле.

Это видео, снятое в 1930-х годах, — отличный способ объяснить это наглядно.

Что такое дифференциал повышенного трения?

Для грузовиков, внедорожников и джипов следующим шагом будет дифференциал повышенного трения, также известный как LSD. Первый в истории LSD был приписан ZF, когда они разработали решение для Фердинанда Порше, когда он работал с командой Auto Union на Гран-при в 1935 году.

Их система «скользящие штифты и кулачки» была создана для решения этой проблемы и даже использовалась в Type B-70, VW Kubelwagen и Schwimmwagen. На самом деле он не ограничивал скольжение, за исключением случаев, когда два колеса двигались в одном направлении, но во время поворота он передавал полную мощность только на более медленное вращение колеса оси. Глядя на него, он мысленно набирает образы «автоматического шкафчика» — который мы опишем в следующей статье — в том, как он изначально работает с недостатками ограниченного скольжения, которые мы опишем в этой статье.

Ограничение скольжения различными способами

Есть несколько типов LSD: сцепления, Torsen, электронные и электронные тормоза. Вы услышите, что все они называются разными именами от разных производителей, но почти все ЛСД одинаковы в своих конструкциях. Например, Ford Traction-Lok, Chevrolet Positraction и Dodge Sure Grip — все это LSD с сцеплением. Разные имена, одно и то же.

Назначение ограниченного скольжения — позволить колесам вращаться с разной скоростью, как если бы вы использовали открытый дифференциал.Однако, когда автомобиль начинает ускоряться, он заставляет колеса вращаться с одинаковой скоростью. Это позволяет вам использовать мощность транспортного средства для ускорения на выходе из поворота или даже работать, чтобы поддерживать мощность на оси с наилучшим сцеплением с дорогой. Каждый ЛСД делает это по-разному.

Тип сцепления LSD

Большинство типов сцеплений работает полностью механически, но также как и многодисковое сцепление в высокопроизводительном автомобиле. Держатель разделен на две части, а не на одну часть, которую вы видите с открытым дифференциалом.Внутри вы увидите набор сцеплений и шестерен. Шестерни выглядят так же, как в открытом дифференциале, но с двумя дополнительными шестернями, и работают они точно так же. Ну, до определенного момента.

По бокам боковых шестерен расположены пластины, фрикционы и прижимные кольца. Шестерни выступают и контактируют с нажимными кольцами. Отверстия прижимных колец, через которые проходят шестерни, имеют такую ​​форму, чтобы прижимать прижимные кольца к муфтам и «блокировать» ось.

Форма определяет, является ли это односторонним (когда действие происходит только в одном направлении), 1,5-сторонним (где действие происходит в основном в одном направлении, но может также наполовину блокироваться в противоположном направлении) или двусторонним. (где действие происходит в обоих направлениях). «Направление» обычно — это ускорение, но его можно определить по тому, кто создает LSD и по какой причине. Хотя мы никогда не видели одностороннего ЛСД, который работал только на замедление.

«Блокировка» происходит, когда муфты и диски прижимаются друг к другу, при этом каждое сцепление и диск, прижатые друг к другу, увеличивают крутящий момент, необходимый для их поворота.Таким образом, подобно многодисковой муфте высокопроизводительного автомобиля, вы увеличиваете зажимное усилие по мере добавления в смесь дополнительных муфт и дисков. Пластины также приводятся в движение носителями, поэтому на них видны зубья.

Torsen и LSD шестеренчатого типа

Torsen — это название системы повышенного трения, разработанной Верноном Глисманом и производимой корпорацией Gleason Corporation — теперь JTEKT Torsen North America, Inc. Это аббревиатура от TORque-SENsing. Если вы посмотрите на ЛСД Torsen, это будет похоже на колдовскую операцию шестеренок.Это немного проще, чем кажется, и основано на принципе червячной передачи. Самое главное, как червячная передача не может приводить в движение червячное колесо при больших передаточных числах.

Блокировка происходит при дисбалансе крутящего момента между осями. Величина разницы крутящего момента, необходимая для блокировки, определяется коэффициентом смещения крутящего момента (TBR), и разные Torsens могут иметь разные отношения. Например, TBR Torsen 3: 1 может передавать крутящий момент до 75 процентов с одной стороны и 25 процентов с другой стороны оси.

Как только ось с более высокой нагрузкой по крутящему моменту начинает проскальзывать, она пытается ускориться. Когда это происходит, тяговый момент скользящего колеса передается на другое не скользящее колесо. Этот тяговый момент умножается на TBR и начинает пытаться ускорить более медленное колесо.

Поскольку червячная передача не может приводить в движение червячное колесо, оставшийся крутящий момент от более медленного колеса способствует угловому ускорению более быстрого колеса, но без какого-либо дополнительного крутящего момента, поэтому никогда не разгоняется до тех пор, пока оно не сможет управлять большим крутящим моментом.Это означает, что более медленно движущееся колесо всегда будет получать наибольший крутящий момент от кольца и шестерни. Это также означает, что вы можете ускоряться с большей мощностью на выходе из поворота по сравнению с LSD со сцеплением.

Проблема в том, что когда колесо находится в воздухе, Torsen действует как открытый дифференциал, поскольку крутящий момент не может быть передан обратно на колесо, стоящее на земле. Однако есть два способа обойти это. Во-первых, используйте стояночный тормоз, чтобы усилить сопротивление осей. Это «обманом» заставляет Torsen умножить крутящий момент лобового сопротивления на его TBR.Как только это произойдет, заземленное колесо примет это умножение крутящего момента (за вычетом момента сопротивления) и позволит заземленному колесу перемещать транспортное средство.

HMMWV / Hummer — с дифференциалом Torsen на передней и задней осях — использовал аналогичный принцип, но использовал основные тормоза автоматически, когда знал, что колесо в воздухе.

Другой способ используется в T-2R RaceMaster Torsen и заключается в использовании встроенного в него сцепления с предварительным натягом. Он делал то же самое, что и множитель тормозного момента, но не требовал, чтобы вы использовали основной или стояночный тормоз, чтобы заставить его работать.

Другая проблема заключается в том, что Torsen зависит от направления и должен быть построен для вращения, для которого он предназначен. LSD с двусторонним сцеплением может использоваться как в переднем, так и в заднем дифференциале, но Torsen должен быть изготовлен для переднего или заднего дифференциала.

Detroit / Eaton Truetrac

Если вы думаете, что это звучит в точности как Detroit или Eaton Truetrac , вы не ошиблись. Они оба являются ЛСД зубчатого типа и работают по одним и тем же принципам.Это также означает, что у него есть те же недостатки и обходные пути. Разница заключается в том, как они сконструированы и как поворачиваются червячные передачи для работы дифференциала.

Электронный LSD

Это точно так же, как LSD муфтового типа, однако вместо использования валов-шестерен и нагрузочных колец для создания зажимной силы электрическое устройство, такое как статор или гидравлический насос, заставляет трения и диски вместе.

Более продвинутой версией этого является дифференциал с вектором крутящего момента.Дифференциал представляет собой обычный открытый блок с двумя боковыми шестернями и двумя ведущими шестернями. Снаружи корпуса находится электродвигатель, который приводит в действие блоки сцепления и планетарный редуктор. Зубчатая передача умножает крутящий момент, передаваемый на колесо, на котором задействован блок сцепления. Это достаточно эффективно, чтобы шины могли вести себя так, как будто они вращаются в противоположных направлениях, и поэтому он получил название «векторизация крутящего момента».

Электронный тормоз LSD

Многие обвинят эту систему в том, что она не является «истинным ЛСД».«Это потому, что он не использует ни один из методов, упомянутых выше, но использует то, что уже есть на современных автомобилях: тормоза и АБС. Ни шестерен, ни сцеплений, ни другой электроники, это стандартный открытый дифференциал всего с четырьмя передачами.

Это недорогой способ для производителей комплектного оборудования применить систему повышенного трения на своих грузовиках и внедорожниках, основанный на системах контроля тяги, которые они уже подключили к АБС. Однако вместо того, чтобы пытаться удержать транспортное средство в направлении, указанном водителем, LSD тормоза используется только для ограничения пробуксовки ведущих колес.Когда вы думаете об этом, в действии все ничем не отличается. Он замедляет колесо, которое движется слишком быстро, потому что оно проскальзывает, чтобы передать крутящий момент другому колесу, которого нет. Вместо этого он просто использует тормоза.

Проблема в том, что ЭБУ транспортного средства должен обнаруживать это проскальзывание, а это означает, что он не будет действовать так быстро, как что-либо, что использует пакет сцепления или Torsen TBR. Он также ограничен удерживающим моментом тормозов, который может изменяться по мере нагрева и охлаждения колодок и роторов. В тылу это не будет столь радикальным изменением.Передние, однако, могут быть, так как большая часть вашего тормозного усилия идет на передние колеса, и они используются больше всего.

Следующая статья

С учетом этих преимуществ и недостатков для всех опций ограниченного трения и того, как работает этот открытый дифференциал, вы, вероятно, уже ищете дифференциал с фиксатором. Ну не так быстро, как есть много-много вариантов рундуков и даже несколько катушек. Итак, в следующей статье мы обсудим все это, а также рассмотрим «Lincoln Locker.«Те, кто знает, уже знают, на что мы будем здесь ссылаться.

Черви могут помочь при движении по бездорожью

Несмотря на то, что дифференциал повышенного трения Gleason Torsen снят с производства уже около тринадцати лет, я все еще получаю немало вопросов по этому поводу.

Gleason Torsen — это дифференциал повышенного трения с чувствительным к крутящему моменту, приводимый в движение зубчатой ​​передачей, который был очень плавным и надежным, пока он не использовался с высокими шинами. Хотя Глисон решил, что создать прочное, но экономичное устройство слишком сложно, Tractech (производитель Detroit Locker и EZ Locker) смогла разработать собственную линейку ограниченных скольжений с измерением крутящего момента, которые они называют Detroit TrueTrac.

Detroit TrueTrac схожи по конструкции с Gleason Torsen, только TrueTrac хорошо справляется с достаточно высокими шинами. В них используются червячные передачи, работающие по тому же принципу, что и червячные передачи. Когда агрегат загружен, червячные колеса отталкиваются друг от друга и упираются в корпус. Они развивают блокирующий момент за счет легкого трения между червячными колесами и корпусом. Это легкое трение умножается на соотношение червячного колеса, которое зависит от размера червячного колеса по отношению к размеру боковой шестерни.Величина смещения или блокировки крутящего момента может быть изменена производителем путем простого изменения диаметра шестерен или шага и спирали зубьев. Большая разница в размерах червячных колес и боковых шестерен (меньшие червячные колеса и большие боковые шестерни) увеличит силу блокировки. Увеличение шага и спирали зубьев также увеличит силы блокировки.

Как и все остальное, существует предел разумной силы блокировки. Если сделать устройство слишком «агрессивным», это вызовет царапание шин при повседневной вождении и приведет к слишком быстрому износу устройства.Все отзывы, которые я получил от клиентов, показывают, что устройство очень хорошо работает в грязи и снегу, оставаясь незамеченным в течение повседневной езды. При использовании на каменистых тропах, когда одно колесо отрывается от земли, устройство не блокируется на 100%. Легкое нажатие на тормоза поможет дифференциалу передать большую мощность на шину, которая все еще находится на земле. В экстремальных ситуациях, когда у транспортного средства есть одно колесо в воздухе, часто блокируемый дифференциал обеспечивает лучшую передачу мощности колесу на земле.

Тракторы

Detroit TrueTrac предназначены для средних и полноприводных автомобилей. Они хорошо работают как спереди, так и сзади, и настолько плавные, что нет намека на сопротивление в рулевом колесе при использовании с передними ведущими управляемыми мостами. Как и Gleason Torsen, Detroit TrueTrack не грохочет и не стучит, не имеет дребезга сцепления, не изнашивается, как позиционирование сцепления, не требует присадки повышенного трения и не требует регулировки предварительного натяга или зазора.

Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой? Единственные недостатки TrueTrac — это ограниченное применение и их неспособность заблокироваться на 100%, как блокируемый дифференциал.Хотя Глисон больше не производит дифференциал Torsen, Detroit TrueTrac — это проверенная конструкция, доступная для многих популярных приложений.

Популярные ресурсы:

Руководство покупателя дифференциалов с ограниченным проскальзыванием

: прекратите отслаивание одним колесом!

Это обычное явление при движении по бездорожью. Вы нажимаете педаль газа только для того, чтобы увидеть, как одно из ваших ведущих колес на каждой оси неподвижно сидит, а другое вращается. Ось сломана? Надеюсь, что нет.Вы просто страдаете от случая с открытыми дифференциалами — стандартным оборудованием многих полноприводных автомобилей. Открытые дифференциалы полезны на асфальте, позволяя внутренним и внешним колесам вашего автомобиля вращаться с разной скоростью при прохождении поворотов. Однако если взять их по бездорожью, они могут обернуться катастрофой, когда одно колесо окажется в воздухе или попадет в грязевую лужу. Как решить эту ужасную дифференциальную дилемму? К счастью, у нас есть широкий выбор средств обеспечения тяги, которые вы можете установить на свой внедорожник.

Lock ’Em Up
Самый простой способ остановить пробуксовку колес в условиях низкой тяги — заблокировать дифференциал, чтобы оба полуоси вращались с одинаковой скоростью.Блокировка дифференциалов входит в стандартную комплектацию некоторых полноприводных автомобилей, но зачастую ее необходимо устанавливать самостоятельно. Большинство шкафчиков открываются с помощью электрического или пневматического привода — нажмите кнопку, и теперь ваша ось заблокирована. Зачем тебе один? Они не мешают вам, пока они вам не понадобятся, большинство из них действуют как открытые дифференциалы, пока они не сработают. Эти шкафчики часто дороже, чем ограничители, и предполагают установку электрических, воздушных или тросовых систем срабатывания. Другие шкафчики автоматические (также называемые ланчбоксами или шкафчиками для хранения вещей) и не требуют вмешательства водителя, чтобы творить чудеса.Вместо этого эти рундуки остаются включенными во время нормального вождения, расцепляя их только во время поворотов, но также предотвращая независимое вращение колес при попадании на скользкую поверхность.

Посмотреть все 18 фотографий

ARB Air Locker
Этот пневматический шкафчик обеспечивает стопроцентное сцепление с дорогой, когда вы этого хотите — это означает, что дифференциал остается открытым до тех пор, пока вы не щелкнете переключателем, блокируя два полуоси вместе. Воздушные компрессоры продаются отдельно и могут приводить в действие любое место, от одного рундука до переднего и заднего рундуков, вместе с упаковкой пневматического перфоратора для заправки всех шин вашей установки воздухом.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: arbusa.com

Посмотреть все 18 фото

Nitro Gear & Axle LunchBox Locker
Упакованный в коробку, которая выглядит как… коробка для завтрака, этот автоматический набор шкафчиков готов превратить любой крутящийся в шинах открытый дифференциал в запертый, источающий тягу драгоценный камень. Хватай свой ящик с инструментами и показывай свои паучьи шестерни к двери.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: nitro-gear.com

Посмотреть все 18 фото

Chilkat Designs E-Locker Cable Conversion
Вниманию владельцев Toyota! Устали от того, что ваш электронный шкафчик с электронным управлением вылетает из строя на тропе? Компания Chilkat Designs устранила точку отказа в системе электронных шкафчиков и заменила ее ручным приводом с тросом, который можно ремонтировать.Теперь вы можете перестать беспокоиться о проблемах с электроникой на трассе и заблокировать ось одним движением рычага или двухдюймовым нажатием ручки на приборной панели.
Применимость: 8-, 8,4- и 9-дюймовые оси Toyota.
Информация: chilkatdesigns.com

Посмотреть все 18 фото

Spartan Locker
Этот автоматический шкафчик заменяет заводские крестовины на хромомолибденовые отвертки и муфты 9310, что позволяет осям блокироваться на скользкой дороге, сохраняя при этом манеры поведения при включении тротуар.Spartan Locker достаточно просто установить на подъездной дорожке и рекомендуется для более легких транспортных средств с шинами размером 32 дюйма или меньше.
Применимость: Dana 30, 44HD и 60 осей; Оси Toyota 7,5 и 8 дюймов; Оси GM на 12 болтов; и более.
Информация: ringpinion.com

Посмотреть все 18 фотографий

Eaton ELocker4
Этот шкафчик с электронным управлением от Eaton — один из самых быстрых на рынке — 0,14 секунды. В нормальных условиях движения он действует как открытый дифференциал, но когда нажимается кнопка на приборной панели, блокиратор срабатывает, и механизм с четырьмя шестернями мгновенно блокирует ось.Доступен для переднего и заднего дифференциалов и работает как вперед, так и назад.
Приспособление: Опции для наиболее распространенных грузовиков и внедорожников.
Информация: eaton.com

Посмотреть все 18 фото

OX Locker
Известный своим шкафчиком с тросовым приводом, OX предлагает решение с высоким сцеплением для вашего внедорожника, которое не требует пневматического или электрического привода. Внутренний механизм переключения дифференциала на 100% механический и включает вилку переключения — очень похожую на ту, что используется в механических трансмиссиях, которая, как говорят, устраняет общие точки отказа пневматики и электроники при блокировке дифференциалов.Хотя флагманским продуктом компании является шкафчик с тросовым приводом, также предлагаются пневматические и электронные опции. Еще одно уникальное преимущество Ox — это блокировка Drive Away Lock, предназначенная для ручной блокировки дифференциала в случае повреждения механизма переключения передач. Вкрутите устройство в крышку дифференциала, чтобы вручную активировать замок в крайнем случае.
Комплектующие: Dana 30, 35, 44, 60 осей; Оси Ford диаметром 8,8, 10,25 и 10,5 дюйма; Оси GMC на 10 болтов; и более.
Информация: ox-usa.com

Посмотреть все 18 фотографий

Aussie Locker
Проверенный по всему миру от Land Down Under до красных скал Моава, штат Юта, Aussie Locker спроектирован простым, прочным и готовым к тому, чтобы ваш внедорожник вращал все четыре колеса в все условия. Этот шкафчик легко устанавливается и обеспечивает тягу выбираемого шкафчика без дополнительных точек отказа кабелей, воздушных компрессоров или проводки. Поставляется с двухлетней гарантией без ограничений по размеру шин или мощности.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: torqmasters.com

Посмотреть все 18 фото

Auburn ECTED Max
В ECTED Max объединены два метода увеличения тяги. При нормальном использовании дифференциал играет роль ограничителя скольжения. Когда требуется большее сцепление с дорогой, активируйте переключатель в кабине, и ось полностью заблокируется. Также доступны варианты с открытием и блокировкой, где дифференциал ведет себя как открытый дифференциал, пока он не сработает, блокируя ось. Выбираемые параметры тяги помогут вам двигаться вперед в самых разных областях — от повседневного уличного движения до сурового бездорожья.
Применимость: оси Dana 30, 35, 44, 60 и другие.
Информация: auburngear.com

Посмотреть все 18 фото

Torq Locker
Независимо от того, нравится ли вам катание по песку, качение камней или буксировка прицепа по выходным, Torq Locker обладает встроенными функциями повышения тяги. -The- Удар США нужен, чтобы доставить вас и вашу установку туда, куда вы хотите. Все склонные к отказу установочные штифты были удалены из конструкции, и Torq-Masters сообщает нам, что кулачковые шестерни никогда не будут срезаться.Этот шкафчик известен своим плавным срабатыванием, исключающим обычный «щелчок», связанный с автоматическим срабатыванием шкафчика.
Установка: Доступны варианты для 1 / 2-, 3 / 4- и 1-тонных осей Ford, Chevrolet, Dodge и др.
Информация: torqmasters.com

Посмотреть все 18 фотографий

TJM Pro Locker
Ллойд Тейлор, Клифф Джонс и Стив Молленхауэр соединили свои инициалы еще в 70-х годах, когда они начали производство оборудования 4×4 в Австралии. Теперь они перешли на дифференциальный рынок с Pro Locker.Шкафчик с пневматическим приводом поставляется с ограниченной пожизненной гарантией и готов включить питание обоих колес на ось. Установка
: Опции для Jeep Cherokee, TJ и JK Wranglers, Land Rover, мостов Toyota и др.
Информация: tjmusa.com

Посмотреть все 18 фото

Powertrax Lock-Right
Хотите тягу катушки, но также и управляемость открытого дифференциала? Lock-Right заменяет ваши крестовины с тягово-всасывающими механизмами, не требуя каких-либо изменений в установке зубчатого колеса в дифференциале — просто вставьте его и вперед!
Применимость: Опции для многих полноприводных автомобилей ранних и поздних моделей.
Информация: powertrax.com

Посмотреть все 18 фотографий

Yukon Grizzly
Этот дифференциал с автоматической блокировкой отличается прочными внутренними элементами из легированной стали 8620, переработанной технологией для устранения типичных точек отказа и рычащим чудовищем медведя на коробке.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: yukongear.com

Посмотреть все 18 фотографий

G2 Core Locker
Этот шкафчик с пневматическим приводом от G2 с кованной крышкой и прочным корпусом из ковкого чугуна является воплощением надежности.В случае выхода из строя Core Locker оснащается кожухом дифференциала и ручным дублированием, чтобы вы могли безопасно покинуть трассу.
Установка: оси Dana 30, 35, 44 и 60; Оси Toyota 8 дюймов; Мосты Ford 8,8 дюйма; и более.
Информация: g2axle.com

Ограничение скольжения
Хотя они не могут полностью заблокировать оси, дифференциалы повышенного трения помогут направить мощность на колесо с наибольшим сцеплением, если одна шина начнет вращаться в грязи или снегу.Внутренние механизмы варьируются от червячных передач до муфт сцепления и выполняют свою работу автоматически — не нужно нажимать какие-либо кнопки или устанавливать воздушные или электрические соединения.

Просмотреть все 18 фотографий

Wavetrac Limited-Slip Differential
Wavetrac — это необслуживаемое, настраиваемое и новаторское решение обычного открытого дифференциала. Этот дифференциал повышенного трения использует запатентованное кулачковое устройство Wavetrac для передачи крутящего момента на колесо с тягой, останавливая состояние нулевой нагрузки на ось.
Применимость: Dana 30, оси Ford 8,8 и 9 дюймов и др.
Информация: wavetrac.net

Посмотреть все 18 фотографий

Detroit Truetrac
Цилиндрические шестерни внутри этого дифференциала повышенного трения начинают зацепляться, когда одно колесо теряет тягу, увеличивая силу до тех пор, пока проскальзывание колеса не будет замедлено или полностью остановлено. Как только автомобиль возвращается на твердую землю, дифференциал управляется так, как если бы он был открыт, позволяя одному колесу вращаться быстрее или медленнее на поворотах.Таким образом, вы можете проводить больше времени в грязи и меньше — в гараже, эта машина ограниченного скольжения построена без изнашиваемых деталей и не требует обслуживания.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: eaton.com

Посмотреть все 18 фото

Powertrax Grip Lok
Нужен дифференциал повышенного трения, который может выдержать мощность вашей установки в 550 л.с.? Powertrax построил Grip Lok, чтобы объединить мощность автоматического шкафчика с прочностью полностью обработанного корпуса из кованой стали.Powertrax сообщает нам, что это самый мощный дифференциал в линейке, и он готов к вашим самым безумным мечтам.
Комплектующие: Опции для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: powertrax.com

Посмотреть все 18 фотографий

G2 Дифференциал повышенного трения
Если вам требуется повышенное тяговое усилие для вашего 4×4, но вам не нужны какие-либо характеристики управляемости, связанные с блокировкой дифференциалов, G2 поможет вам. Доступны варианты сцепления и косозубой передачи в зависимости от ваших потребностей и требований к оси.
Применимость: оси Ford 7,5, 8,8 и 9,75 дюйма; Оси Chrysler 9,25 дюйма; 10,5-дюймовые оси Dodge; и более.
Информация: g2axle.com

Посмотреть все 18 фотографий

Нитро-спиральный червячный дифференциал с ограниченным проскальзыванием
С 2006 года компания Nitro Gear & Axle производит компоненты дифференциала, на которые можно положиться. Ограниченное скольжение для оси Dana 44, изображенной здесь, не является исключением. Винтовые червячные передачи обеспечивают передачу крутящего момента на колесо с максимальным сцеплением, если ваш внедорожник попадет в грязную яму.Также предоставляется годовая гарантия.
Комплектующие: Опции доступны для большинства грузовиков и внедорожников.
Информация: nitro-gear.com

Выбор дифференциала повышенного трения

Это хорошие солнечные выходные, и вы решили, что вы и ваша машина собираетесь провести воскресенье днем ​​на трассе. Вы убедились, что ваша машина готова, и поехали. Вы вышли на трассу и легко прошли через технологии. Наконец, они зовут вас на переулок, и теперь ваша очередь произвести впечатление на толпу своим автомобилем.Но во время вашего предсоревновательного выгорания все вдоль забора указывают на вашу машину и смеются, поскольку только одно колесо выпускает непристойное количество дыма. Вам, друг мой, нужен дифференциал повышенного трения.

Но, прежде чем вы действительно сможете понять, почему дифференциал повышенного трения или блокировка важен для вашего автомобиля с высокими характеристиками, нам нужно вкратце поговорить о том, почему вашему автомобилю для начала нужен дифференциал любого типа.

По сути, дифференциал — это устройство, которое компенсирует возникшие различия в скорости вращения колес.Эта разница в скорости вращения колес естественным образом возникает в ситуациях, например, когда автомобиль заворачивает за угол или одна шина теряет сцепление с дорогой.

Внутренние и внешние колеса автомобиля поворачиваются на разном радиусе при прохождении поворотов, поэтому шины должны вращаться с разной скоростью

Как они работают

Когда вы заходите на автомобиле в угол, в дифференциале возникает определенное напряжение. Это происходит потому, что внешнее колесо должно вращаться быстрее, чем внутреннее колесо.Причина этого в том, что оно (внешнее колесо) должно пройти по более длинной дуге. Без открытого дифференциала или дифференциала с ограниченным проскальзыванием это натяжение в конечном итоге снимется либо из-за того, что внешнее колесо прыгает по поверхности, либо, что еще хуже, из-за поломки — будь то что-то в задней части или ведущий вал. Эта ситуация явно не из лучших, поэтому мы углубляемся в понимание различий.

Поскольку дифференциалы работают, обеспечивая переменное распределение энергии движения между противоположными колесами оси, рассмотрите ситуацию, когда одна из шин вашего автомобиля находится на поверхности с хорошим сцеплением (асфальт), а другая шина — на скользкой / рыхлой. поверхность (гравий).

Eaton когда-то производил заводские блоки Posi для автомобилей GM. У них есть диски сцепления для соединения ведущих мостов.

Когда это происходит, стандартный (открытый) дифференциал передает большую часть мощности на шину с наименьшим сопротивлением. Другими словами, ваша машина не движется.

Заводские «открытые» дифференциалы просто открытые. Их внутренняя конструкция лишена какого-либо механизма, способного удерживать это переменное распределение мощности, и колесо с наименьшим сопротивлением может вращаться — хотите вы этого или нет.Чтобы преодолеть эту проблему открытого дифференциала, были введены дифференциалы ограниченного трения. Существует множество дифференциалов повышенного трения, подходящих для задней части вашего автомобиля, будь то блок с 10 или 12 болтами, вам просто нужно решить, какой стиль лучше всего подходит для вашей ситуации.

Тип конуса

Ремонтируемый: Нет. Дифференциалы конического типа имеют поверхность трения, встроенную в поверхности конуса. Они работают, прижимаясь к корпусу. Они должны содержать гипоидную масляную присадку.

Когда дело доходит до классических автомобилей, существует три основных типа дифференциалов повышенного трения: с муфтой сцепления, конусного типа и последней конструкции — с зубчатым колесом. Все они очень хорошо распределяют мощность двигателя на оба задних колеса вашего автомобиля, но если вы сломаете их, каждое из них может лучше подходить для разных задач. Хотя при покупке дифференциала повышенного трения следует учитывать множество факторов, задачу можно облегчить, проведя небольшое исследование.

Пытаясь помочь вам в этом исследовании, с помощью сотрудников Eaton мы составили следующее в виде небольшого базового изложения различных типов доступных дифференциалов повышенного трения, чтобы вы могли решить, какое устройство лучше всего подходит для ты.

Дифференциал повышенного трения с муфтой сцепления

Дифференциал повышенного трения с муфтой сцепления, вероятно, является наиболее распространенной версией дифференциала повышенного трения. Многие маслкары устанавливали на заводе, так что это делает их отличным выбором для серийной сборки.

Дифференциал повышенного трения с муфтой сцепления имеет те же компоненты, что и открытый дифференциал, но в него добавлены пакет пружин и набор муфт. Многие дифференциалы сцепления также подлежат ремонту.

Дифференциалы повышенного трения с муфтой сцепления имеют подпружиненные блоки сцепления. Эти сцепления изнашиваются, хотя на это требуется время.

Как они работают, пружинный пакет толкает боковые шестерни, которые, в свою очередь, нажимают на муфты, заключенные в водило. Находясь под давлением, боковые шестерни вращаются вместе с водилом, когда оба колеса движутся с одинаковой скоростью. В этой ситуации муфты не нужны.

Тип шестерни

Ремонтируемый: Нет. В дифференциалах повышенного трения с редуктором используются червячные или прямозубые шестерни для распределения и дифференцирования входной мощности между двумя ведущими колесами.Не требуется гипоидного масла

Давление, прилагаемое муфтами, синхронизирует обе оси. Однако муфты необходимы, когда что-то происходит, когда одно колесо должно вращаться быстрее, чем другое, как при повороте.

Когда это происходит, давление, создаваемое муфтами, и сопротивление, вызываемое фрикционным материалом муфты, борются за синхронизацию колес, игнорируя необходимость разницы в скорости вращения.

В основном сопротивление, создаваемое сцеплениями, заставляет оба колеса вращаться с одинаковой скоростью.Это означает, что для того, чтобы одно колесо (внешнее) вращалось быстрее, чем другое, это колесо должно преодолевать сцепления, что оно и делает, и это позволяет внешнему колесу вращаться быстрее. Давление, прикладываемое к муфтам, регулируется жесткостью пружин, и эти пружины можно менять. Их изменение позволяет применять к системе сцепления различное давление в соответствии с определенными привычками вождения.

Покомпонентное изображение дифференциала повышенного трения Auburn показывает шестерни / конусы, которые входят в седло конуса внутри корпуса.

Конусный дифференциал повышенного трения

Дифференциал конического типа использует трение, создаваемое не дисками сцепления, а двумя осевыми шестернями конической формы, имеющими поверхность трения для зацепления обоих колес и улучшения тяги. В этом типе задней части поверхность трения конуса непосредственно контактирует с корпусом-держателем и обеспечивает трение, необходимое для работы устройства.

Конусы изготовлены из металлического порошка, и металлургические отношения между этими двумя частями (конусом и корпусом) очень важны, чтобы они не истирались при взаимодействии.Конусы в этом дифференциале соединены шлицами с полуосями, и оси вращаются вместе с корпусом дифференциала.

Между правой и левой шестернями расположены винтовые пружины, которые толкают муфты в корпус дифференциала, тем самым располагая поверхность трения напротив обработанной поверхности дифференциала.

Когда происходит быстрое ускорение — или когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, крестовина / ведущая шестерня дифференциала, приводящая в движение конусы, толкает конические шестерни наружу.Это действие увеличивает трение между поверхностями конусов и картером дифференциала, уменьшая пробуксовку колес. Основным недостатком дифференциала конического типа является то, что его нелегко восстановить. Есть магазины, в которых действует программа обмена, но, в зависимости от вашей ситуации и местоположения, это может оказаться непрактичным вариантом.

Truetrac

Eaton работает как стандартный или открытый дифференциал в нормальных условиях движения. Когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, шестерни включаются и передают крутящий момент на колесо с тягой.

Редукторный дифференциал повышенного трения

В последние годы был представлен третий тип дифференциала повышенного трения. Truetrac. Это ограниченное скольжение с шестеренчатым приводом, которое набирает популярность. Этот дифференциал с косозубой шестерней отличается от типичного дифференциала повышенного трения тем, что в нем не используются муфты или конусы с фрикционным покрытием. Он работает с тремя парами косозубых шестерен, которые вращаются вокруг боковых шестерен, которые соединены с осью через шлицы.На каждую ось приходится по три таких косозубых шестерни, и устройство работает так же, как традиционный дифференциал повышенного трения, автоматически передавая имеющийся крутящий момент на колесо с наибольшим тяговым усилием. Но вместо фрикционной поверхности муфты или конуса, создающей смещение крутящего момента, это происходит, когда косозубые ведущие шестерни вдавливаются в боковые шестерни. Чем больше смещение крутящего момента, тем сильнее заклинивание, что улучшает сцепление с дорогой.

Дифференциал с шестеренчатым приводом может передавать крутящий момент на обе шины, но при повороте смещает большую часть крутящего момента на внешнюю шину.Этот дифференциал практически неразрушим, а износ практически отсутствует.

Эти дифференциалы — хотя физически отличаются от дифференциала сцепления или конического дифференциала, но предназначены для непосредственной замены существующего открытого дифференциала или другого дифференциала повышенного трения. Как и дифференциал конического типа, эти агрегаты с зубчатым приводом не подлежат ремонту.

Тип сцепления

Перестраиваемый: Да. Встречается в большинстве автомобилей GM с дифференциалом повышенного трения. Вы можете модернизировать их, установив более тяжелые пружины.Необходимо запустить гипоидную присадку с маслом.

Большой Нет №

Мы знаем, что это случается, и вы, вероятно, даже знаете кого-то, кто это делает, но хотя вы или ваш приятель можете подумать, что катушка является идеальным дифференциалом для уличного использования, это не только не рекомендуется, но и может быть совершенно небезопасным. Когда вы едете по прямой, особых проблем нет, так как оба колеса работают вместе. Но бросьте туда угол и держитесь. Помните, в начале статьи мы объясняли, что делает дифференциал? Когда обе шины заблокированы вместе, обе оси имеют для вращения с одинаковой скоростью.Когда что-то хочет вращаться — независимо от числа оборотов — а не может, обязательно произойдет поломка. При использовании катушки поломкой обычно является ось.

Нет неправильного выбора

Перед тем, как выбрать дифференциал, вам необходимо оценить предполагаемое использование вашей езды. Ваш бакалейщик может выжить с открытым дифференциалом, но если планируются периодические поездки на тормозную полосу, следует подумать об установке муфты сцепления или блока измерения крутящего момента. Надеюсь, информация, которую мы вам предоставили, поможет вам принять обоснованное решение о различных доступных дифференциалах, так что вы не будете «тем парнем» на стартовой линии, извергающим дым из одной шины.