Как блокируется дифференциал: Блокировка дифференциала E-locker на автомобили ГАЗ

Просмотров: 688

Ну, во-первых, для внедорожника они просто нужны, чтобы однажды не опозориться на офисной стоянке; для гражданского автомобиля – с ними, что называется, прикольнее. Когда я только решался на их установку, то мотивация была связана с частой ездой по зимним дорогам со снежными переметами, скользкими, раскатанными участками, с неровными и плохо заметными обочинами – т.е. по таким, каких у нас, за городом, подавляющее большинство. Казалось – если колеса будут в любом случае крутиться с одной скоростью, то и машина должна меньше реагировать на разное сцепление под разными колесами и сохранять прямолинейное движение. Получилось все несколько сложнее и интереснее.

Оказалось, что выбор если не огромен, то достаточно велик, и перед покупкой пришлось вначале разбираться, что именно устанавливать. Первыми ушли принудительные полные блокировки. Вариант когда нужно остановиться, заблокировать дифференциал, проехать участок, остановиться, разблокировать и поехать дальше, – точно не мой выбор – я не спортсмен, не любитель группового природогубительства и соваться в одиночку туда, откуда есть опасность не выбраться самому, не стану даже на всех четырех колесах.

Когда началось рассмотрение блокировок, включающихся автоматически, пришлось разобраться с физическими основами работы простого, открытого дифференциала, который, по народным легендам, якобы, “передает весь момент” на то колесо, которое имеет меньшее сцепление. А вот и нет. На самом деле, он ничего никуда не передает, а, наоборот, – толкающая сила ограничивается минимальной силой сцепления колеса, – в этом состоит роль саттелитного узла – при разных силах сопротивления он перестает вращать “сопротивляющуюся” полуось, а напротив, начинает бегать вокруг нее, сообщая большую скорость тому колесу, которое сопротивляется (а значит и толкает) с меньшей силой. Таким образом, машина никогда не сможет получить больший импульс, чем это позволит сила трения под самым “слабым” колесом и, если эта сила трения мала, то машина и не едет. Трение же второго колеса просто игнорируется, а двигатель не может развить мощность, уходя в красную зону оборотов при минимальной подаче топлива.

Это неприятно, но имеет и важный положительный момент:

дифференциал, кроме того, что позволяет колесам вращаться с разной скоростью, сохраняет трансмиссию от чрезмерных перегрузок, – ее детали ни при каких условиях не испытают нагрузок больше, чем в случае “идеального” сцепления колес по обоим сторонам привода.

Злые языки клевещут, что советский технологический прорыв с “Нивой” произошел не от гениальности ее конструкторов, а от убогости советской промышленности, которая не могла произвести надежной трансмиссии, и наличие центрального дифференциала между передней и задней осью позволило использовать детали обычных заднеприводных ВАЗов в полноприводном внедорожнике без риска их быстрого разрушения.

Что же произойдет, если в той же ситуации применить прямо противоположную конструкцию – жесткое соединения правого и левого колеса? В этом случае ничто, кроме силы трения о сухой асфальт, не ограничивает момент, передающийся на левое колесо, и его, скорее всего, окажется вполне достаточно, чтобы сдвинуть автомобиль с места. Или разрушить ту часть трансмиссии, которая ответственна за передачу момента на колесо, имеющее сцепление. Ситуация хорошо знакомая владельцам “подготовленных внедорожников”.

Понятно, что даже оставляя за скобками проблемы резко возрастающих нагрузок на детали, жесткая блокировка не может использоваться на машинах, которым нужно передвигаться по дорогам общего пользования со сколько-либо приемлемой скоростью. Вообще, когда на форумах всплывает тема блокировок, то обязательно появится какой-нибудь, не побоюсь этого слова, шизофреник, с типичной для этого заболевания неспособностью смотреть на вещи с точки зрения людей с отличными от его потребностями, который заявит, что-то типа “блокировка либо полная, либо никакая”. На самом деле такой тип блокировок по большому счету имеет смысл лишь на машинах, предназначенных для совсем уж тяжелых условий эксплуатации, только вне дорог и на относительно небольших скоростях.

Так что в этом месте я потерял интерес к дифференциалам, которые создают 100% жесткое сцепление между колесами. Они хороши, имеют право на жизнь, хоть и не долгую, но мне просто не нужны.

И вот тут начинается самое интересное – частичные блокировки. Те самые “30/70”, халдексы, квайфы, вискомуфты, электронные системы, зажимающие тормозные колодки на буксующем колесе, и прочие попытки как-то сделать так, чтобы колеса вращались независимо, когда это надо, блокировались вместе, когда в этом возникает необходимость, да еще при этом не подвергали хлипкую, ради снижения себестоимости, трансмиссию опасности разрушения, когда на одну полуось приходится усилие, необходимое для движения всего автомобиля.

Теоретически частичная блокировка занимается тем же самым, что и открытый дифференциал – она ограничивает момент, передаваемый на колесо, имеющее сцепление с дорогой.

Но только ограничивает его не минимальной силой трения, а силой трения, умноженной на какой-то коэффициент, который называется коэффициентом блокировки (КБУ). Упрощенно, его можно описать так, что если, скажем, сила трения под правым колесом эквивалентна 10 кг, то частичная блокировка с КБУ=3 позволит передать на левое колесо усилие 30 кг, что уже лучше, чем 10, но еще меньше, чем усилие, которое бы передалось при прямой передаче. Такое решение оказалось оптимальным для гражданских автомобилей, и, по сути, все, что мы сегодня наблюдаем на рынке кроссоверов – это эволюция (или деградация) различных механизмов частичного блокирования.

Собаку съевшие на истории автомобилестроения специалисты могут сильно возразить, но мне приятно считать, что все началось с моей некогда любимой Audi Quattro, после того, как она потерпела неожиданное фиаско на реальной гоночной трассе: свободный дифференциал между передней и задней осью почти обездвиживал ее в поворотах, ограничивая мощь двигателя трением самого разгруженного колеса. И тогда родился Torsen, первый, наверное, вариант винтовой блокировки, в которой разница сил между осями использовалась для движения штифтов сжимающих половинки корпуса дифференциала.

Это было действительно гениальное решение, значимость которого обидно недооценена. Во-первых и главных, это то, что “решение” о необходимости блокировки принимается в момент возникновения силы, еще до того, как эта сила реализовалась в ускорение и вызывала пробуксовку. Современные электронные системы, которые кажутся куда более продвинутыми и эффективными, работают на основе датчиков скорости вращения, а, значит, уже всегда запаздывают. Чтобы электронная система стабилизации начала работать, она вначале должна дождаться, когда одно из колес начнет вращаться быстрее, а, значит, уже потеряет сцепление. Механическая винтовая блокировка еще до этого момента начнет прижимать колесо, которое только собирается начать пробуксовывать, к тому, которое имеет сцепление, и даже не позволит ему раскрутиться. Конечно, все имеет свои пределы, и, если ситуация продолжит ухудшаться, то электронные системы вмешаются уже более решительно, чтобы из опасной ситуации выйти, а механическая передача лишь чуть поможет водителю в нее не попасть.

Лично мне вариант механической системы нравится гораздо больше. Они не мешают, они добавляют возможности управления, – педали газа и тормоза становятся по сути дополнительными средствами управления.

Придавил педаль, и УАЗик спокойно и уверенно ускоряется по выбранному прямому участку, в нужный момент отпустил, и он, вспомнив свою заднеприводную сущность, резко “закинулся” прямо в нужную точку. Это подразумевает определенное чувство машины и умение и не всегда означает комфорт предсказуемости, но доставляет удовольствие, которое, честно скажу, не дает “гражданская” повозка, которая просто едет, куда повернут руль.

Несмотря на то, что торсен и его современные разновидности работают от возникающего момента и вводят оси в зацепление относительно плавно, пропорционально нарастанию разницы моментов между колесами, но все равно – сцепление происходит за очень небольшое время и ощущается, как чувствительный удар при подключении второго колеса. Чтобы избавиться от этого эффекта, на следующем шаге эволюции в “винт” добавился механизм “преднатяжения” – упругие элементы, которые вызывают постоянное небольшое сцепление между полуосями. Достаточно маленькое, чтобы не оказывать заметного влияния на прохождение поворотов, но достаточное, чтобы при усилении блокирующего усилия оно не начиналось с резкого толчка.

Опять же на форумах в буквально всех случаях всегда находится путанник, который не различает понятия КБУ и преднатяга и заводит дискуссию в тупик. На самом деле все просто. Преднатяг – небольшое постоянное блокирование, которое существует всегда. Коэффициент блокировки определяет максимальную силу отталкивания второго колеса относительно пробуксовывающего. Если сила трения колеса на снежной обочине F_тр1, то максимально возможная сила тяги второго колеса на асфальте при свободном дифференциале будет F_тяги=F_тр1, при 100% блокировке машина будет толкаться со всей силой, которую позволяет трение резины об асфальт F_тяги=F_тр2, при частичной F_тяги=F_тр1 x КБУ, а при частичной с преднатягом F_тяги=(F_тр1+ F_прдн)x КБУ.

Отсутствие жесткого удара при подключении, а также небольшой коэффициент блокировки, которого быть может недостаточно, чтобы на одном колесе вытащить две тонны железа из болота, но зато не лишающий возможности пройти на скорости поворот, сделали возможным установку винтовых самоблокирующихся дифференциалов на совсем гражданские автомобили под широко известным, но редко понимаемым именем LSD.

Это расшифровывается как Limited Slip Differential, и Limited здесь обозначает как раз то, что блокировка частичная и достигаемая с помощью Slip – трения тех самых штифтов или сателлитов особой формы, которые под действием разницы сил начинают плавно прижиматься друг к другу или корпусу.

На этом я и остановился, – электроника, которая вмешивается, не интересна не потому, что я такой сноб и ас вождения, а просто потому, что не езжу на тех скоростях, где бы она была нужна.

Сейчас разновидностей и марок блокировок полных и частичных, включаемых автоматически и вручную, реагирующих на момент и скорость, использующих металлические детали, дисковые фрикционы, трансмиссионные жидкости, огромное количество и писать про них долго и вряд ли нужно. А закончить все-таки нужно моим личным опытом и впечатлением.

У меня третий год стоит винтовая блокировка фирмы, название которой, как сейчас стало модно, я не решусь назвать, чтобы что-то случайно не прорекламировать, которая является прямым потомком того самого Torsen’а, и, вдобавок, сразу имеет небольшое постоянное трение между осями.

Прошла она где-то 60 тысяч километров зимы, лета, грязи уровня “дастер на пузо лег – я ходом прошел”, ездила по снежной целине, таскала газели и за это время никак себя особенным образом не проявила: просто едет и все. Вначале предполагалось, что в помощь к ней в передний мост будет установлен 100% блок с ручным включением для совсем сложных случаев, но в ней, при моих условиях эксплуатации, необходимость возникла только ровно один раз.

Что же до поведения на дорогах общего пользования, то практика разошлась с теорией в положительную сторону. По теории, когда мы движемся по поверхности, на которой под колесами постоянно то с одной, то с другой стороны оказывается то снег, то лед, то чистый асфальт, машина с блокировкой должна постоянно испытывать ощутимые толчки со стороны твердой поверхности. В реальности их нет.

Устойчивость, способность держать прямую, как говорится “на все деньги” – вместе с боевым кличем “УАЗика не жалко” легко дает от 75 км/ч и выше на обледенелых грейдерах “с шишками”, разбитых асфальтовых тропах с ледяными же лужами, и позволяет быть расслабленно спокойным на автомобильных трассах в любой снегопад. Собственно – то, ради чего именно этот самоблок и покупался.

А вот в поворотах все уже не так оптимистично. И сильно зависит о того, кто находится за рулем. Инстинктивное поведение “придавить газ”, чтобы загрузить колеса и резче зайти в поворот, играет злую шутку – нарастающие усилие от кардана на блокирующие сателлиты вызывает увеличение блокировки, колеса начинают вращаться в повороте с одинаковой скоростью и, вместо того, чтобы вкручиваться в поворот, траектория, напротив, распрямляется, вынося машину хорошо если на обочину, а то на круговом, например, движении может оказаться, что и в правый ряд, по которому где-то там внизу, может телепаться какая-нибудь несчастная ламборджини.

В особо сложных случаях приходится разбивать поворот на небольшие прямые отрезки с подачей и опусканием газа, чтобы распустить полуоси и дать возможность машине встать на нужное направление – ничего сложного, но сзадиедущих мотание здорового куска железа от края до края полосы настораживает.

Неприятно то, что такое изменение управляемости еще и нестабильно – зависит от степени ускорения, состояния дороги, радиуса, – условия казалось бы совсем одинаковые, а вот ведет себя машина чуть-чуть, но по-разному и как-то “нервно”. Для единственной, постоянно эксплуатируемой машины это наверное было бы утомительно. Для фан-мобиля – напротив, интересно, – он живой. Как конь.

В результате своим вариантом доволен. Но рекомендовать и не могу, да и не считаю нужным – эта та деталь тюнинга, вариантов которой счет идет на десяток разновидностей, и каждому свое. Но вот, что бы я точно не хотел, дак это воткнутых производителем непонятных штук, про которые известно только то, что “это LSD” и тем более, бюджетных имитаций с греющимися вискомуфтами и горящими тормозными колодками. Не та страна.

Дифференциальная блокада нервов | Анестезиология

ПОСТОЯННАЯ дифференциальная блокада нервов чаще всего наблюдается во время непрерывного (обычно эпидурального) введения местных анестетиков, когда в результате длительной инфузии анестетика эффекты диффузии лекарственного средства и другие зависящие от времени явления сводятся к минимуму. Клинически этот дифференциальный блок проявляется потерей сосудистого тонуса и температурного различения (A-сигма и C-волокна), расширением двух или более дерматомов за пределы сенсорного предела для острой боли (A-сигма) и трех или более дерматомов за пределами сенсорного предела. для легкого прикосновения (A-beta).[1,2] Эти хорошо установленные клинические наблюдения согласуются с давним убеждением, что чувствительность к местным анестетикам обратно пропорциональна диаметру аксона (скорости проводимости). [3,4] Однако в более поздних исследованиях это простое соотношение («принцип размера») было поставлено под сомнение [5,6], и были предложены альтернативные механизмы для производства дифференциального блока. [7].

Большинство предыдущих экспериментов, разработанных для изучения взаимосвязи между скоростью проведения (диаметром аксона) и восприимчивостью к местной анестезиологической блокаде, были основаны на измерениях амплитуды сложного потенциала действия (CAP) в сегментах периферического нерва (обычно седалищного или блуждающего нервов).Многие из этих экспериментов были обобщены в Таблице 1. Раймонда и Гиссена [8]. Интерпретируя результаты этих экспериментов, важно понимать, что амплитуда ВП зависит не только от абсолютного числа активных аксонов, но и от их степень синхронизации. Определение EC ⁵⁰ для местного анестетика на основании уменьшения амплитуды ВП осложняется вызванной местным анестетиком временной дисперсией индивидуальных потенциалов действия, вносящих вклад в ВБП.[6] Теоретически, в результате временной дисперсии, было бы возможно произвести снижение амплитуды ВП на> 50% без возникновения блока проводимости в каких-либо аксонах. Чтобы избежать этой проблемы, в более поздних исследованиях использовались методы записи по одному волокну (аксону). [5,6] Данные этих исследований не подтверждают напрямую принцип размера, и для объяснения дифференциального блока были введены другие концепции. К ним относятся эффекты продолжающейся нервной активности (частотно-зависимая блокада) [9] и длина нерва (количество узлов), на которую воздействует анестетик (уменьшение проводимости).[10].

Все предыдущие исследования дифференциальной чувствительности к анестетикам нервов млекопитающих с использованием отдельных волокон, как и их аналоги ВБД целого нерва, были основаны на экспериментах с использованием изолированных сегментов блуждающего или седалищного нервов. Неявное, но непроверенное предположение этих экспериментов (и соответствующих исследований CAP) состоит в том, что аксоны периферических нервов фармакологически идентичны их центральным отросткам в корешках спинного мозга. Однако результаты этих экспериментов не согласуются с клиническими наблюдениями, предполагая возможность того, что это несоответствие могут быть объяснены физиологическими или фармакологическими различиями между периферическими и центральными процессами сенсорных нервов.Кроме того, проявления дифференциальной нервной блокады наиболее заметны во время спинальной или эпидуральной анестезии, где местом действия считается аксон дорсального корешка, и эти центральные отростки первичных сенсорных нейронов могут обладать различными морфологическими, физиологическими и фармакологическими характеристиками. от их хорошо изученных периферийных аналогов. Например, диаметр аксона, а также барьеры для диффузии и структура периневрия заметно различаются между центральными и периферическими отростками.[11,12] Таким образом, важно охарактеризовать чувствительность к местным анестетикам аксонов дорсального корня, предполагаемых основных мишеней для спинальной и эпидуральной анестезии. В текущем исследовании мы сообщаем о первых наблюдениях о дифференциальной чувствительности отдельных миелинизированных и немиелинизированных аксонов дорсальных корешков к широко используемому интратекальному местному анестетику, лидокаину.

Взрослых самцов крыс Sprague-Dawley (вес 200–350 г, n = 23) анестезировали 1-2% энфлураном и 70% N ² O в кислороде.После индукции трахею обнажили, канюлировали и подключили к полузамкнутому контуру анестезии для продолжения поддержания анестезии. Углекислый газ в конце выдоха и частота дыхания постоянно контролировались. С помощью хирургического микроскопа была проведена ламинэктомия от грудного позвонка T12 до поясничного позвонка L6 с последующим длинным надрезом твердой мозговой оболочки, чтобы обнажить дорсальную поверхность спинного мозга и задние корешки. Отдельные спинные корешки поясничного отдела отделяли от соседних корней и разрезали проксимально возле точки входа в спинной мозг и дистально возле выхода из позвоночного канала.Каждый изолированный корень немедленно переносили в раствор искусственной спинномозговой жидкости (aCSF) следующего состава (мМ): NaCL 123, KCl 5, CaCl ² 2, MgSO ⁴ 1,3, NaHCO ³ 26, NaH ² PO ⁴ 1,2 и глюкоза 10, непрерывно барботируемая 95% O ² /5% CO sub 2. При измерении в перфузионной камере при 37 ° C +/- 0,3 ° C pH ACSF находился в диапазоне 7,35–7,40 и P ^{CO 2} было 35–40 мм рт.

Каждый корень помещали в тефлоновую перфузионную камеру (внутренний объем 1.5 мл) для стимуляции и регистрации. Рис. 1. Концы каждого корня были обрезаны, а периневрий остался нетронутым. Проксимальный конец корня (2–3 мм) вводили через щелевую перегородку в записывающее отделение, а стимулирующий электрод отсасывающего типа прикрепляли к дистальному концу внутри перфузионной камеры. Прорезь в перегородке была закрыта вакуумной смазкой на основе силикона, а ACSF в этом отсеке был покрыт минеральным маслом. Используя стандартные методы микродиссекции одного волокна, проксимальный конец корня постепенно делили на небольшие пучки, каждый из которых обычно содержал от одного до трех электрофизиологически различимых аксонов.Потенциалы действия регистрировали с помощью электродов из хлорированной серебряной проволоки.

Рис. 1. Устройство камеры записи и перфузии. ACSF in = искусственный ввод спинномозговой жидкости; AMP = схемы предварительного усилителя и усилителя / преобразования сигнала, подключенные к осциллографу и компьютерной системе сбора данных; Стим. = изолированный нервный стимулятор постоянного напряжения; Темп. control = автоматический регулятор температуры и монитор.

Рис. 1. Устройство камеры записи и перфузии. ACSF in = искусственный ввод спинномозговой жидкости; AMP = схемы предварительного усилителя и усилителя / преобразования сигнала, подключенные к осциллографу и компьютерной системе сбора данных; Стим. = изолированный нервный стимулятор постоянного напряжения; Темп. control = автоматический регулятор температуры и монитор.

Супрамаксимальные (1,5 x пороговые) стимулы постоянного напряжения (0.2 мс длительностью при 0,3 Гц) были доставлены к интактному дистальному концу изолированного корня, в то время как потенциалы действия одного волокна в проксимальном пучке были усилены, отображены на цифровом запоминающем осциллографе и записаны для компьютерного анализа (рис. 2). Параметры стимула были выбраны так, чтобы минимизировать зависимые от активности изменения свойств аксонов. Длину корня от кончика стимулирующего электрода до регистрирующего электрода измеряли для расчета скорости проводимости на основе измерений латентности проводимости одного аксона.Задержки были измерены с регулируемым разрешением в диапазоне от 0,1 микросекунды для самых коротких задержек до 5 микросекунд для самых длинных. Длину корня, подвергшегося воздействию перфузата, измеряли между кончиком стимулирующего электрода и перегородкой, разделяющей отделы записи и перфузии (средняя длина +/- SD 19 +/- 3,8 мм).

Рис. 2. Пример однокомпонентных потенциалов действия, зарегистрированных одновременно в двух немиелинизированных аксонах задних корешков (скорости проводимости 0.72 и 0,37 м / с). Артефакт стимула, за которым следует комплексный потенциал действия, можно увидеть в начале (слева) следа. Калибровки времени и напряжения показаны на рисунке.

Рис. 2. Пример однокомпонентных потенциалов действия, зарегистрированных одновременно в двух немиелинизированных аксонах дорсальных корешков (скорости проводимости 0,72 и 0,37 м / с). Артефакт стимула, за которым следует комплексный потенциал действия, можно увидеть в начале (слева) следа. Калибровки времени и напряжения показаны на рисунке.

Обнаженная часть корня непрерывно переливалась aCSF при 37 градусах +/- 0,3 градуса Цельсия и скорости потока приблизительно 8 мл / мин. В пилотных экспериментах записи одиночных аксонов в этом препарате были стабильными (изменение скорости проводимости или амплитуды потенциала действия <5%) в течение 6 часов.

Данные были получены для 77 аксонов задних корешков в 34 задних корешках и 41 аксона блуждающего нерва в 21 блуждающем нерве.Скорость проводимости аксонов дорсального корешка колебалась от 25,3 до 0,53 м / с, тогда как скорость проводимости для аксонов блуждающего нерва находилась в диапазоне от 31,4 до 0,76 м / с. Аксоны были разделены на три категории на основе скорости проводимости. Аксоны со скоростью проводимости более 3 м / с считались миелинизированными, тогда как аксоны со скоростью проводимости менее 1,4 м / с считались немиелинизированными. Третья группа аксонов состояла из аксонов со средней скоростью проводимости и, вероятно, состояла как из крупных немиелинизированных, так и из мелких миелинизированных волокон.

Чтобы гарантировать, что все измерения проводились в стационарных условиях, измеряли время для достижения стабильного снижения скорости проводимости (увеличения латентности проводимости) во время непрерывного воздействия субблокирующих концентраций лидокаина (150 и 260 микрометров). Данные были получены для 18 аксонов дорсального корешка и 26 аксонов блуждающего нерва, представляющих как миелинизированные, так и немиелинизированные волокна. Эффекты устойчивого состояния были равномерно получены в течение первых 10 минут воздействия препарата при любой концентрации (рис. 3).Это наблюдение согласуется с отсутствием значительных диффузионных барьеров в этом препарате.

Рис. 3. Время достижения установившейся скорости проводимости (латентность проводимости) во время воздействия лидокаина на 260 микрометрах показано выше для 18 дорсальных корешков (10 миелинизированных, 6 немиелинизированных, 2 промежуточных) и 26 (10 миелинизированных, 10 немиелинизированных). , 6 промежуточных) аксонов блуждающего нерва. Скорость проводимости постепенно снижается (увеличивается латентность) в течение первых 10 минут воздействия препарата.Данные представлены как среднее +/- SD.

Рис. 3. Время достижения установившейся скорости проводимости (латентность проводимости) во время воздействия лидокаина на 260 микрометрах показано выше для 18 дорсальных корешков (10 миелинизированных, 6 немиелинизированных, 2 промежуточных) и 26 (10 миелинизированных, 10 немиелинизированные, 6 промежуточных аксонов блуждающего нерва. Скорость проводимости постепенно снижается (увеличивается латентность) в течение первых 10 минут воздействия препарата. Данные представлены как среднее +/- SD.

Восприимчивость к блокаде проводимости, вызванной местным анестетиком, измеряли при трех концентрациях лидокаина, выбранных на основе пилотного исследования, чтобы ограничить концентрацию лидокаина, которая, по оценкам, вызывает 50% блокаду проведения (EC ⁵⁰ ).Как показано на Рисунке 4, при самой высокой концентрации лидокаина (520 микрометров) блокировалось 88% немиелинизированных и 100% миелинизированных аксонов дорзального корешка, тогда как при самой низкой концентрации лидокаина (150 микрометров) только 15% немиелинизированные и 29% миелинизированных аксонов дорсальных корешков были заблокированы. EC ⁵⁰ . Концентрации лидокаина для каждой из ранее описанных групп скорости проводимости оценивали по кривой наименьших квадратов модели нелинейной регрессии. По этому методу концентрации лидокаина EC ⁵⁰ для миелинизированных и немиелинизированных аксонов были одинаковыми: 232 и 228 микрометров соответственно.Аксоны в группе со средней скоростью проведения оказались немного более чувствительными к лидокаину с расчетным значением EC ⁵⁰ , равным 192 микрометра, хотя 95% доверительные интервалы для всех трех групп перекрывались. Концентрации EC ⁵⁰ оценивали простой интерполяцией между более низкими концентрациями лидокаина; однако этот метод не дал результатов, существенно отличающихся от модели линейной регрессии. Внутри типов аксонов не было очевидной корреляции между скоростью проводимости (диаметром аксона) и восприимчивостью к блокаде проводимости.Для этого анализа группы миелинизированных и немиелинизированных аксонов были разделены по скорости проводимости на квартили. Для миелинизированных аксонов частота блока проводимости при 260 микрометрах лидокаина в самом быстром квартиле (блок 75%; CV 20,29 +/- 4,08 м / с; n = 8) существенно не отличалась от таковой в самом медленном квартиле (62,5%). блок; КВ 3,59 +/- 0,25 м / с; n = 8). Аналогичный анализ блока проводимости в немиелинизированных волокнах дал сопоставимые результаты с 66,7% блокированных самых быстрых аксонов (CV 1.21 +/- 0,08 м / с; n = 6) и 83,3% самых медленных аксонов заблокированы (CV 0,75 +/- 0,13 м / с; n = 6).

Рис. 4. Частота блокады проводимости в миелинизированных (n = 32), немиелинизированных (n = 28) и промежуточных (n = 17) группах скорости проводимости аксонов. Для подбора кривой использовалась модель нелинейной регрессии (сигмовидная e-max).

Рис. 4. Частота блокады проводимости в миелинизированных (n = 32), немиелинизированных (n = 28) и промежуточных (n = 17) группах скорости проводимости аксонов.Для подбора кривой использовалась модель нелинейной регрессии (сигмовидная e-max).

Для оценки относительной чувствительности к лидокаину аксонов дорзального корешка и периферических нервов аксоны блуждающего нерва изучали в отдельной серии экспериментов. При концентрации лидокаина 260 микрометров меньшая часть аксонов блуждающего нерва была заблокирована в каждой группе скорости проводимости (рис. 5). Однако это различие было статистически значимым только для аксонов в категории миелинизированных аксонов (P <0.05; Точный тест Фишера). Концентрация блокирования лидокаина EC ⁵⁰ для немиелинизированных аксонов блуждающего нерва была аппроксимирована простой интерполяцией между двумя исследованными концентрациями лидокаина (260 и 520 микрометров). EC ⁵⁰ , оцененное этим методом, составило 285 микрометров. Оценка EC ⁵⁰ для миелинизированных аксонов (меньше или равная 345 микрометров) не могла быть определена с той же степенью уверенности, потому что все 12 изученных аксонов были заблокированы при 520 микрометрах лидокаина.

Рис. 5. Частота блокады проводимости в немиелинизированных, промежуточных и миелинизированных группах аксонов дорсального корешка и блуждающего нерва. Число протестированных аксонов указано над каждой полоской. * Р <0,05.

Рис. 5. Частота блокады проводимости в немиелинизированных, промежуточных и миелинизированных группах аксонов дорсального корешка и блуждающего нерва. Число протестированных аксонов указано над каждой полоской. * Р <0.05.

Для тех аксонов, в которых лидокаин в 260 микрометрах вызывал блокаду проводимости, средний интервал времени до возникновения блока составлял 3,16 мин для аксонов дорсального корня (n = 33) и 6,52 мин для аксонов блуждающего нерва (n = 14). Эта разница не была статистически значимой. Время до блокады проводимости в миелинизированных аксонах задних корешков (2,98 +/- 0,83 мин; n = 12) существенно не отличалось от времени, измеренного в аксонах немиелинизированных задних корешков (2.81 +/- 0,74 мин; n = 14). Аналогично, при 520 микрометрах лидокаина время до блокады проводимости в миелинизированных аксонах блуждающего нерва (2,80 +/- 0,47 мин; n = 10) и немиелинизированных аксонах блуждающего нерва (2,28 +/- 0,45 мин; n = 9) существенно не различались.

Чувствительность к эффектам блокировки проводимости местных анестетиков можно оценить по измерениям установившейся скорости проводимости во время воздействия препарата, поскольку скорость проводимости уменьшается с уменьшением количества активных натриевых каналов.Скорость проводимости рассчитывалась из измерений длины нерва между стимулирующим и регистрирующим электродами и времени, необходимого для проведения потенциала действия на этом расстоянии (латентность). Таким образом, увеличение латентности проводимости напрямую соответствует снижению скорости проводимости. Воздействие субблокирующих концентраций лидокаина увеличивало латентный период (снижение скорости проводимости) как в миелинизированных, так и в немиелинизированных аксонах дорсальных корешков (рис. 6). Линейный регрессионный анализ по всем группам скорости проводимости выявил значительную прямую корреляцию между контрольной скоростью проводимости (диаметром аксона) и чувствительностью к замедляющему скорость проводимости эффекту лидокаина на 260 микрометрах (r ² = 0.40; P <0,01) и при 150 микрометрах (r ² = 0,26; P <0,01). При 520 микрометрах лидокаина только 3 из 64 аксонов (4,7%) остались разблокированными. Все три из этих устойчивых к лидокаину аксонов имели скорость проводимости менее 1,3 м / с, что соответствует немиелинизированным волокнам. В группе немиелинизированные аксоны дорзального корешка были значительно менее чувствительны к эффектам лидокаина, замедляющим скорость проводимости, по сравнению с миелинизированными аксонами дорсального корешка (рис. 7). Однако в группах миелинизированных и немиелинизированных аксонов дорсальных корешков не было значительной корреляции между диаметром аксона и чувствительностью к лидокаину, измеренной по изменениям скорости проводимости.

Рис. 6. Эффекты замедления скорости проводимости (увеличения латентности) субблокирующих концентраций лидокаина на отдельных аксонах дорсальных корешков показаны как функция их контролирующих скоростей проводимости (диаметра аксона). Линии регрессии представляют собой аппроксимацию методом наименьших квадратов данных обратной функции y = a + b / x: (A) стационарные эффекты лидокаина 150 микрометров и (B) стационарные эффекты лидокаина 260 микрометров.

Рис. 6. Эффекты замедления скорости проводимости (увеличение латентности) субблокирующих концентраций лидокаина на отдельные аксоны дорсального корешка показаны как функция их контролирующих скоростей проводимости (диаметра аксона). Линии регрессии представляют собой аппроксимацию методом наименьших квадратов данных обратной функции y = a + b / x: (A) стационарные эффекты лидокаина 150 микрометров и (B) стационарные эффекты лидокаина 260 микрометров.

Рисунок 7.Эффекты замедления скорости проводимости (увеличение латентности) субблокирующих концентраций лидокаина в немиелинизированных, промежуточных и миелинизированных группах скорости проводимости аксонов в спинном корешке и блуждающем нерве. Число протестированных аксонов указано над каждой полоской. Влияние лидокаина на скорость проводимости значительно различается между миелинизированными и немиелинизированными аксонами задних корешков (** P <0,01) и между аксонами блуждающего нерва и дорсального корешка в группе со средней скоростью проводимости (* P <0.002).

Рис. 7. Эффекты замедления скорости проводимости (увеличение латентности) субблокирующих концентраций лидокаина в немиелинизированных, промежуточных и миелинизированных группах скорости проводимости аксонов в спинном корешке и блуждающем нерве. Число протестированных аксонов указано над каждой полоской. Влияние лидокаина на скорость проводимости значительно различается между миелинизированными и немиелинизированными аксонами задних корешков (** P <0,01) и между аксонами блуждающего нерва и дорсального корешка в группе со средней скоростью проводимости (* P <0.002).

Аналогичным образом аксоны блуждающего нерва тестировали при 260 и 520 микрометрах лидокаина. Регрессионный анализ не выявил какой-либо значимой корреляции между диаметром аксона и изменениями скорости проводимости при любой концентрации лидокаина (r ² = 0,04 и 0,05, соответственно). При концентрации лидокаина 260 микрометров аксоны блуждающего нерва в группах с промежуточной и миелинизированной скоростью проводимости были немного менее чувствительны к блокирующим эффектам натриевых каналов лидокаином, чем их аналоги из дорзального корешка (рис. 7).Эта разница была статистически значимой только для группы со средней скоростью проводимости. При 520 микрометрах лидокаина только 4 из 41 аксона блуждающего нерва (9,8%) остались разблокированными. Два из этих аксонов имели скорости проводимости менее 1,4 м / с, тогда как оставшиеся два имели скорости проводимости 1,46 и 2,72 м / с. В целом немиелинизированные аксоны блуждающего нерва оказались менее чувствительными к эффектам лидокаина, замедляющим скорость проводимости, по сравнению с миелинизированными аксонами блуждающего нерва; однако эта разница не была статистически значимой.

Длина дорсального корня, подвергшегося воздействию лидокаина, составляла от 11 до 25 мм. Это изменение было результатом хирургического вмешательства во время сбора урожая и степени последующей обрезки отрезанных нервных окончаний. В исследованиях миелинизированных аксонов периферических нервов было продемонстрировано, что восприимчивость к блокаде проводимости, вызванной местным анестетиком, зависит от длины нерва, подвергнутого воздействию местного анестетика. [10] Чтобы изучить этот эффект на дорсальных корешках, аксоны с открытой длиной 15 мм или меньше сравнивали с аксонами с открытой длиной 20 мм или более.Эти группы коротких и длинных аксонов имели среднюю длину экспонирования 13,5 и 22,4 мм соответственно. Более высокий процент коротких аксонов был заблокирован (фиг. 8) при каждой из трех тестируемых концентраций лидокаина, хотя эти различия не были статистически значимыми. Эффекты продолжительности воздействия в группах миелинизированных или немиелинизированных аксонов были сходными (рис. 8). Длина блуждающего нерва составляла всего от 17 до 25 мм (в среднем 20 мм), поэтому разделение на категории по длине было непрактичным.

Рисунок 8. Частота возникновения блока проводимости в аксонах задних корешков показана как функция длины воздействия: (A) все исследованные аксоны; (B) только миелинизированные аксоны и (C) только немиелинизированные аксоны. Количество аксонов, протестированных в каждой категории, показано над каждой полосой.

Рисунок 8. Частота возникновения блока проводимости в аксонах дорсального корня показана как функция длины воздействия: (A) все исследованные аксоны, (B) только миелинизированные аксоны и (C) только немиелинизированные аксоны.Количество аксонов, протестированных в каждой категории, показано над каждой полосой.

Хотя «принцип размера» является клинически привлекательным объяснением дифференциальной блокады нерва, экспериментальные исследования препаратов одного аксона периферического нерва млекопитающих не смогли продемонстрировать каких-либо корреляций между диаметром аксона (скоростью проводимости) и восприимчивостью к блокаде проведения местного анестетика.[5,6] Более ранние исследования, подтверждающие принцип размера, почти все основывались на измерениях амплитуды CAP. [8] Поскольку снижение амплитуды ВПД, вызванное блокадой проводимости, нельзя было отличить от уменьшения амплитуды ВПД, вызванного временной дисперсией в результате изменения скоростей проводимости, выводы этих исследований относительно дифференциальной блокады могут быть недействительными.

Staiman и Seeman [4] изучали девять аксонов седалищного нерва лягушки и сообщили об обратной корреляции между диаметром аксона и чувствительностью к лидокаину.Эти данные противоречат результатам настоящего исследования и более ранним исследованиям Финка и Кэрнса. [5,6] Это несоответствие может быть объяснено основными различиями между экспериментальными препаратами, включая различия между видами и размерами аксонов. [5] В текущем исследовании чувствительность отдельных аксонов дорсального корешка к лидокаину оценивалась двумя способами. Во-первых, была определена частота устойчивой блокады проводимости при трех концентрациях лидокаина. При концентрациях лидокаина 150 и 520 микрометров немиелинизированные аксоны дорсального корешка оказались немного менее восприимчивыми, чем миелинизированные аксоны дорсального корешка, к блокаде проводимости, хотя расчетные концентрации лидокаина EC ⁵⁰ были почти идентичными (228 vs.232 микрометра). В пределах типов аксонов частота блокады проводимости не коррелировала с диаметром аксона (скоростью проводимости). Это согласуется с результатами исследований периферических нервов Fink и Cairns [5], которые сообщили об отсутствии корреляции между размером волокон и концентрацией блокирования лидокаина в группах миелинизированных или немиелинизированных блуждающих аксонов кроликов.

Второй метод был основан на принципе, что распространение потенциалов действия по аксонам зависит от активации адекватного количества натриевых каналов для деполяризации следующего сегмента нервной мембраны до порога.Таким образом, частичная блокада натриевых каналов приведет как к увеличению порога, так и к уменьшению величины деполяризующего тока. Эти изменения уменьшают эффективное распространение деполяризации и, как следствие, распространение потенциала действия замедляется (уменьшается скорость проводимости) по мере увеличения количества заблокированных натриевых каналов. В конце концов, проводимость прекращается, когда ток деполяризации, предшествующий распространяющемуся потенциалу действия, недостаточен для достижения порога в соседнем участке нервной мембраны.Сравнивая эффекты лидокаина, замедляющие скорость проводимости, во всех аксонах дорсальных корешков, оказалось, что существует прямая корреляция между диаметром аксона и чувствительностью к лидокаину. Однако группа миелинизированных аксонов была значительно более чувствительна, чем группа немиелинизированных аксонов, к эффектам лидокаина, замедляющим скорость проводимости, что, вероятно, объясняет силу общей корреляции. Внутригрупповые корреляции между скоростью проводимости и чувствительностью к лидокаину не были значительными.Однако интерпретация этих результатов несколько затруднена из-за неопределенности отделения миелинизированных аксонов от немиелинизированных аксонов на основе скорости проводимости. Например, большие немиелинизированные аксоны могут существовать со скоростями проводимости значительно выше предела 1,4 м / с, используемого в текущем исследовании, и наоборот, небольшие миелинизированные волокна, вероятно, будут существовать со скоростями проводимости ниже предела 3 м / с. По необходимости аксоны, представляющие эти две крайности (<3 и> 1,4 м / с), могут быть отнесены только к группе промежуточных скоростей проводимости.Неудивительно, что, учитывая небольшой размер выборки, устранение самых медленных членов миелинизированных и самых быстрых членов немиелинизированных групп аксонов снизит способность обнаруживать корреляцию между скоростью проводимости в этих группах и любой другой переменной.

Наблюдение, что немиелинизированные волокна менее чувствительны к лидокаину, согласуется с предсказаниями математической модели нервной проводимости в присутствии местного анестетика.[13] В этой модели было обнаружено, что декрементная проводимость выше в миелинизированных аксонах, чем в немиелинизированных аксонах. Авторы предполагают, что в миелинизированных аксонах «вставка пассивного межузлового сегмента приводит к потере энергии, которая способствует развитию декрементной проводимости». В результате уменьшающейся проводимости амплитуда потенциала действия уменьшается в зависимости от расстояния распространения. В конце концов, проводимость нарушается, когда ток деполяризации становится недостаточным для достижения порога в соседнем сегменте мембраны.Таким образом, их модель предсказывает, что немиелинизированные аксоны будут менее восприимчивы к замедлению скорости проводимости и блокаде проводимости.

В исследованиях периферических нервов Fink и Cairns [6,14] немиелинизированные аксоны оказались существенно менее чувствительными к лидокаину, чем миелинизированные аксоны. Например, они сообщили о средней концентрации лидокаина, блокирующей 630 микрометров для немиелинизированных аксонов и 430 микрометров для миелинизированных аксонов в блуждающем нерве кролика.[5] Эти лабораторные наблюдения, аналогичные результатам текущего исследования, противоречат клиническим наблюдениям дифференциальной сенсорной нервной блокады, при которой сенсорные модальности, поддерживаемые немиелинизированными аксонами (например, температура), блокируются первыми, связаны с наибольшим степень блокировки и восстанавливаются последними. Чтобы понять это очевидное несоответствие между клиническими и лабораторными наблюдениями, может быть полезно отделить временные аспекты дифференциальной блокады, которые зависят от различий в длине пути диффузии и диффузионных барьерах, от аспектов, зависящих от истинных различий в чувствительности аксонов.Хотя благоприятный доступ местных анестетиков к немиелинизированным аксонам может привести к появлению повышенной чувствительности к местным анестетическим эффектам (раннее начало и распространение блокады), фактические различия в чувствительности нервных мембран не являются необходимыми для объяснения этих наблюдений. В клинической практике временные аспекты нервной блокады легче всего обнаружить и количественно оценить. За исключением непрерывного введения спинальной и эпидуральной анестезии, стабильные условия во время блокады регионарного нерва достигаются редко.Таким образом, временные аспекты дифференциальной нервной блокады имеют тенденцию доминировать в наших клинических представлениях. Кроме того, поскольку местные анестетики предпочитают связываться с натриевыми каналами в открытом и неактивном состояниях [15,16], в отличие от каналов в состоянии покоя, появление дифференциального блока может частично зависеть от внутренних различий в фоновой нервной активности. В присутствии лидокаина добавление частотно-зависимого (фазического) блока к тоническому блоку натриевых каналов в состоянии покоя может привести к появлению дифференциального блока в активных группах аксонов.Например, натриевые каналы в больших и малых аксонах могут быть одинаково восприимчивы к блокированию лидокаином. Однако, если величина спонтанной фоновой активности значительно выше в группе маленьких аксонов, эти аксоны будут неправильно иметь натриевые каналы с более высокой чувствительностью к лидокаину.

Как предположил Финк [7], клиническое проявление дифференциальной блокады проводимости мелких волокон может сильно зависеть от длины аксона, подвергнутого воздействию местного анестетика.Таким образом, при спинальной анестезии аксоны в длинных интратекальных сегментах поясничных корешков более восприимчивы к блокаде проводимости, чем аксоны в значительно более коротких шейных и грудных корешках. Эта повышенная чувствительность, вероятно, является результатом снижения проводимости [10] в сочетании с повышенной вероятностью блокирования трех последовательных узлов при концентрациях местного анестетика, близких к пороговой для блокады проводимости: Tasaki [17] продемонстрировал, что потенциалы действия в больших миелинизированных аксонах амфибий могут нарушать двухузловой блок, но никогда три заблокированных узла.В более коротких спинных корешках аксоны большого диаметра будут иметь меньшее количество узлов, подвергающихся действию местного анестетика, и, следовательно, могут быть более устойчивыми к блокаде проводимости, чем их аналоги меньшего диаметра, в которых больше узлов будет подвергаться воздействию анестетика. В текущем исследовании не наблюдалось значительного влияния продолжительности воздействия на частоту возникновения блокады проводимости как в миелинизированных, так и в немиелинизированных аксонах дорсальных корешков. Raymond et al. [10] определили «критическую длину» как длину аксона, подвергнутого действию лидокаина в определенной концентрации, через которую 50% потенциалов действия не могут распространяться.На шести миелинизированных аксонах седалищного нерва лягушки, где были проведены серийные измерения критической длины, они продемонстрировали, что при длине экспозиции более 10 мм требования к анестезии менялись минимально по сравнению с требованиями к анестезии при критических длинах менее 10 мм. Возможно, наши самые короткие волокна (открытая длина 11–15 мм) были слишком длинными, чтобы проявлять какие-либо эффекты дифференциальной блокировки.

Альтернативно, дифференциальный блок среди сенсорных аксонов может зависеть не от дифференциального блока проводимости, а от дифференциального воздействия на восприятие.[18] Используя микронейрографические методы, MacKenzie et al. продемонстрировали, что восприятие местного охлаждения кожи у людей-добровольцев можно предотвратить с помощью концентрации лидокаина, недостаточной для блокирования низкочастотной проводимости в сигма-волокнах A, которые, как известно, опосредуют это ощущение. Таким образом, восприятие определенного ощущения может зависеть в первую очередь от передачи значимых шаблонов данных с импульсным кодированием. Местные анестетики, временно воздействуя на постимпульсную возбудимость мембран и за счет зависимого от употребления воздействия на натриевые каналы [19], могут значительно нарушить паттерны возбуждения в сенсорных нервах, тем самым препятствуя восприятию без блокирования проводимости.

Наконец, клиническое проявление дифференциальной нервной блокады может быть результатом местного анестезирующего воздействия на участки, проксимальные к аксону дорсального корешка. Известно, что местные анестетики обладают множеством эффектов в дополнение к их хорошо изученному действию на натриевые каналы (см. Обзор Баттерворта и Стрихарца [20]). Эти эффекты включают пресинаптическое ингибирование кальциевых каналов и высвобождения нейромедиаторов, а также влияние на мембранные ферменты (например,g., ионные насосы, связанные с натрий-калиевой АТФазой) и системы вторичных мессенджеров (например, аденилатциклаза). Недавно мы продемонстрировали, что субанестетические концентрации лидокаина (3,6–36 микрометров) способны избирательно подавлять опосредованный С-волокном ноцицептивный потенциал спинного мозга. [21] Этот антиноцицептивный эффект лидокаина не опосредован опиоидными рецепторами или фракционной блокадой потенцированных натриевых каналов. Этот избирательный эффект лидокаина, вероятно, опосредован на участках спинного мозга, независимо от аксональных натриевых каналов.

Таким образом, мы представили первые измерения чувствительности к местным анестетикам в отдельных миелинизированных и немиелинизированных аксонах дорсальных корешков. Кроме того, мы продемонстрировали, что по сравнению с немиелинизированными аксонами миелинизированные аксоны дорзального корешка значительно более чувствительны к статическим эффектам блокирования натриевых каналов лидокаином. Однако в группах миелинизированных и немиелинизированных аксонов не было обнаружено связанных с размером различий в чувствительности к лидокаину.Сравнение аксонов задних корешков с аксонами блуждающего нерва показало, что аксоны задних корешков по своей природе более чувствительны к лидокаину, чем их аналоги из периферических нервов. Мы предполагаем, что дифференциальная блокада нерва может зависеть от множества факторов, косвенно связанных с диаметром аксона, включая миелинизацию, специфическую сенсорную функцию, уровень активности покоя (фазовый блок) и экстрааксональные эффекты местных анестетиков.

Разница между открытыми и заблокированными дифференциалами

Дифференциал транспортного средства — это сложный механизм, который позволяет колесам транспортного средства вращаться с разной скоростью при повороте.Если вы посмотрите, как автомобиль с передним или задним приводом движется по кругу, вы заметите, что внутренние колеса образуют немного более узкий круг, чем внешние колеса. Кроме того, если вы посмотрите, как этот автомобиль поворачивает направо или налево, вы увидите, что колеса с внешней стороны поворота вращаются немного быстрее, чем колеса с внутренней стороны поворота.

Эта разница в скорости вращения колес во время поворота достигается за счет дифференциала. Без дифференциала управление автомобилем становится намного сложнее и труднее.Наружное колесо будет испытывать больший износ во время поворота, потому что оно будет тянуться, а не увеличивать свое вращение, чтобы компенсировать большее расстояние, которое оно должно пройти по сравнению с внутренним колесом.

Это самая простая часть объяснения.

Дифференциалы становятся более сложными, поскольку вы вводите полный привод (4WD) и полный привод (AWD), которые требуют, чтобы два дифференциала работали вместе, чтобы регулировать вращение колес как передних, так и задних колес.

Чтобы еще больше усложнить мир дифференциалов, существуют так называемые открытые и заблокированные дифференциалы.

Открытые дифференциалы являются наиболее распространенными и встречаются на большинстве легковых и грузовых автомобилей, которые не используются регулярно для буксировки тяжелых грузов или передвижения по пересеченной местности. Открытый дифференциал равномерно распределяет крутящий момент на оба колеса. Это отлично работает, если вы едете по относительно ровной поверхности и не застряли в снегу или грязи. В этих условиях вождения, когда одно колесо вращается без толку, колесо с тяговым усилием может передавать только половину общего крутящего момента, что затрудняет открепление.

С заблокированным дифференциалом тяжелый автомобиль на пересеченной местности или в грязи / заснеженной местности имеет преимущество в том, что 100 процентов крутящего момента может передаваться на колесо, которое имеет наибольшее тяговое усилие, что значительно упрощает управление транспортным средством. через коварные условия.

Для всех ваших потребностей в дифференциале — открытом, заблокированном, 4WD или AWD — вы можете рассчитывать на подшипник и шестерню Zumbrota (ZBAG), чтобы найти подходящий заменяющий дифференциал для вашего уникального транспортного средства.

Мы — небольшой городок с клиентами по всей территории США.Наши новые и модернизированные дифференциалы, трансмиссии, раздаточные коробки и другие специальные автомобильные детали отличаются одним из самых надежных качеств, доступных сегодня на рынке.

Несмотря на то, что мы находимся в Зумброте, Миннесота, до нашей общенациональной службы доставки достаточно одного телефонного звонка.

Лучшие виды дифференциалов и наиболее подходящие для вас

В чем разница между разомкнутыми, заблокированными, сварными, Torsen, LSD с муфтой сцепления, электронными и дифференциалами с векторизацией крутящего момента? Есть много вариантов на выбор, так какой из них лучше всего подходит для вашего приложения?

Как конструкторы автомобилей, так и тюнеры могут выбирать между различными вариантами дифференциала для автомобиля.Давайте посмотрим на преимущества и недостатки некоторых из наиболее распространенных вариантов:

1. Открытый дифференциал
2. Блокированный дифференциал
3. Вязкостной дифференциал повышенного трения
4. LSD с механической муфтой (включая eLSD)
5. Torsen и винтовой дифференциал
6. Дифференциал с вектором крутящего момента

1.Открытый дифференциал

Открытые дифференциалы — это основная форма дифференциала. Цель состоит в том, чтобы учесть разные скорости между двумя колесами, в то время как разделение крутящего момента поддерживается постоянным на уровне 50/50. Распространенное заблуждение, связанное с открытыми дифференциалами, состоит в том, что когда одно колесо поднимается, на него передается 100 процентов крутящего момента. Это неверно, однако величина крутящего момента, передаваемого на колесо с тягой, очень мала, потому что величина крутящего момента, необходимого для вращения колеса, также мала.Помните, что оба колеса всегда получают равный крутящий момент, но если одно из них не имеет сопротивления (например, если оно находится в воздухе), величина крутящего момента, передаваемого на ведущую ось, в результате будет очень низкой.

Открытый и заблокированный дифференциал — передача крутящего момента — объяснение

Преимущества:

• Позволяет использовать совершенно разные скорости вращения колес на одной оси, что означает отсутствие проскальзывания колес при повороте, поскольку внешняя шина будет двигаться дальше.
• С точки зрения эффективности, меньше энергии будет потеряно из-за дифференциала по сравнению с альтернативными вариантами.
• Стоимость.

Недостатки:

• Когда одно колесо имеет плохое сцепление с дорогой, это резко ограничивает мощность, которую автомобиль может выдать. Поскольку распределение крутящего момента всегда составляет 50/50, если одно колесо не может выдать большую мощность, другое получит столь же низкий крутящий момент.

2.Заблокированный дифференциал (включая запорные и сварные дифференциалы)

Заблокированные дифференциалы находятся на противоположной стороне спектра по сравнению с открытыми дифференциалами. Цель состоит в том, чтобы скорость вращения колес между двумя колесами оставалась постоянной, и основным преимуществом здесь является то, что крутящий момент будет передаваться на колесо с тяговым усилием, до 100 процентов на одном колесе. В условиях бездорожья дифференциал обычно имеет функцию блокировки, благодаря чему он открывается при движении по асфальту.

Преимущества:

• Обеспечивает передачу крутящего момента на колесо с максимальным сцеплением. Для всех типов дифференциалов это позволит достичь наибольшего крутящего момента на земле при любом состоянии поверхности.
• Для бездорожья, где износ шин не является проблемой, это почти все, что нужно. Надежный, простой и очень эффективный.
• В ситуациях, когда желательно поддерживать постоянную скорость вращения колес на оси (например, занос), это простое решение (сварной дифференциал работает точно так же).

Недостатки:

• Заблокированный дифференциал не допускает разницы в скорости вращения правого и левого колес. Это означает дополнительный износ шин и, как следствие, заедание трансмиссии.

3. Вязкостной дифференциал повышенного трения (VLSD)

VLSD довольно просты в эксплуатации, однако у них есть некоторые недостатки по сравнению с другими формами LSD.

Преимущества:

• Позволяет использовать разные скорости вращения колес на оси, тем самым снижая износ шин по сравнению с заблокированным дифференциалом (то же самое относится ко всем формам LSD, но этот стиль особенно хорош для этого).
• Позволяет передавать крутящий момент на колесо с большим сцеплением.
• Очень плавная работа, обычно не имеет неуклюжести на низкой скорости, связанной с другими типами LSD, перемещающимися в узком радиусе (например,автостоянки).

Недостатки:

• Не удается полностью заблокировать, система требует разницы скоростей между двумя сторонами для передачи крутящего момента.
• По мере того, как внутренняя трансмиссионная жидкость нагревается (в случаях, когда она используется слишком часто), действие LSD будет уменьшаться.

4.LSD с механической муфтой (включая eLSD)

LSD с муфтой сцепления бывают самых разнообразных. односторонний, 1,5-ходовой, двусторонний и даже электронный. В принципе, все они работают очень похоже, с блоком сцепления, который пытается заблокировать дифференциал, позволяя передавать крутящий момент на колесо с максимальным сцеплением.

Преимущества:

• Включает блокировку при открытии дроссельной заслонки. В отличие от VSLD, это означает, что разделение крутящего момента может произойти до того, как одно колесо достигнет другой скорости (аналогично заблокированному дифференциалу).
• Для односторонних LSD дифференциал действует как открытый дифференциал, когда он не на газе, что позволяет легко изменять скорость вращения колес при прохождении поворотов.
• Для двусторонних LSD дифференциал применяет блокирующее усилие при замедлении, что в некоторых случаях может помочь в стабильности торможения.
• Хорошо работает, даже если одно колесо отрывается от земли или имеет ограниченное сцепление с дорогой.
• Электронные LSD позволяют управлять включением сцепления с помощью бортовых компьютеров, оптимизируя блокировку в зависимости от условий движения.

Недостатки:

• Часто требуется регулярная замена масла, и сцепления могут изнашиваться, что в конечном итоге требует замены.
• Электронные LSD увеличат стоимость и сложность.

5. Торсен и спиральные дифференциалы

Torsen и косозубые дифференциалы работают примерно одинаково, используя умную передачу для приложения силы блокировки для передачи крутящего момента на колесо с большим сцеплением.Они отлично подходят для уличного использования и даже для использования на легких дорожках, хотя у них есть недостаток.

Преимущества:

• Эти дифференциалы начинают передавать больший крутящий момент на медленно вращающееся колесо в тот момент, когда между ними возникает разница скоростей. По сути, он реагирует намного быстрее, чем VLSD.
• Это чисто механические системы, не требующие текущего обслуживания, поскольку действие дифференциала зависит от трения в шестернях.

Недостатки:

• Когда одно колесо находится в воздухе, дифференциал Torsen действует так же, как открытый дифференциал, и на ведущую ось передается очень небольшой крутящий момент. Для уличного использования это вполне приемлемо, но это может быть проблемой для более специализированных транспортных средств на трассе.

6.Дифференциал с вектором крутящего момента (TVD)

Без сомнения, самая сложная из дифференциалов, эта опция обеспечивает максимальный контроль со стороны разработчиков, что означает уникальное программирование, позволяющее реагировать на любую ситуацию, а также способность вызывать рыскание.

Преимущества:

• Позволяет передавать больший крутящий момент на внешнее колесо при прохождении поворота.Обычно LSD передает крутящий момент на колесо, которое вращается с меньшей скоростью. Это связано с тем, что большая скорость вращения колеса воспринимается как пробуксовка, поэтому LSD блокируется, чтобы передать больший крутящий момент на более медленное колесо и предотвратить пробуксовку колеса. При ускорении на выходе из поворота TVD передает больший крутящий момент на внешнее колесо, помогая вызвать рыскание и повернуть транспортное средство.
• Позволяет проектировщику полностью контролировать, система может выбирать, в каких ситуациях транспортное средство будет передавать больший крутящий момент на любое колесо, а не реагировать.
• Может передавать до 100% доступного крутящего момента на одно колесо.

Недостатки:

Какой дифференциал выбрать?

Street
Если вам нужен дифференциал, который поможет снизить мощность и предотвратить возгорание одной из шин, дифференциал Torsen или винтовой дифференциал — отличный вариант для уличного использования.Их можно найти в Subaru STI, Toyota GT86, Ford Mustang GT (с пакетом производительности) и Mitsubishi Evolution, и это лишь некоторые из них.

Гусеница
Для использования на гусеницах лучше подойдет что-нибудь более агрессивное, например, одностороннее или 1,5-ходовое сцепление LSD.

Drift / Rally
Для дрифта или раллийного вождения иногда двусторонний LSD может быть лучшим вариантом, поскольку в этих сценариях более желательно, чтобы скорости колес оставались относительно равными.

Что делает дифференциал повышенного трения желательным?

Это технология, которая используется во многих мощных автомобилях, от Mazda Miatas до полицейских Crown Vics. Это нашло место в иконках JDM и хот-хэтчах. У некоторых раллийных внедорожников их было даже несколько. Это дифференциал повышенного трения. Но что именно он делает и почему это так желательно?

На самом деле дифференциал возник еще до первого современный автомобиль, сообщает Donut Media.Это потому, что технология не только работа для автомобилей.

В углу ведущие колеса автомобиля проходят разное расстояние: внутреннее колесо проходит меньше, чем внешнее. Но из-за того, что они вращаются с одинаковой скоростью, машина будет «рыбьим хвостом» и заносить. Однако дифференциал предотвращает это, а также позволяет ведущим колесам двигаться в некоторой степени независимо.

Внутри дифференциала находится набор шестерен, которые сцепляются вместе и позволяют внутреннему колесу вращаться с другой скоростью, чем внешнее колесо.Шестерни внутри дифференциала также определяют передаточное число автомобиля, которое определяет, сколько мощности автомобиль может передать на землю. Это также то, что позволяет GMC утверждать, что грузовик электромобиля Hummer развивает 11500 фунт-фут: это крутящий момент оси, а не крутящий момент двигателя.

В большинстве автомобилей используется открытый дифференциал, который представляет собой комбинацию заблокированных передач. Однако его большой недостаток заключается в том, что он не может компенсировать потерю сцепления колес с дорогой. Вот здесь и пригодится дифференциал повышенного трения.

Как описывает Speedway Motors , когда автомобиль с открытым дифференциалом ударяется о кусок льда или масла только одним из ведущих колес, мощность двигателя следует по пути наименьшего сопротивления. Это означает, что открытый дифференциал передает всю мощность на колесо без тяги. Одно колесо вращается, другое не двигается, и вы либо застряли, либо буксовали.

Дифференциал повышенного трения, как следует из названия, ограничивает это скольжение. Этот тип дифференциала, как объясняется в журнале DSport Magazine , добавляет сцепления или дополнительные передачи. Когда одно колесо начинает пробуксовывать, сцепления включаются и ограничивают подачу мощности на это колесо. Это, как объясняет Road & Track , снижает пробуксовку колес и улучшает сцепление с дорогой. А дифференциалы повышенного трения полезны не только на дороге: их тоже используют гоночные автомобили и внедорожники.

Однако они стоят дороже, чем открытые дифференциалы, и требуют большего обслуживания. Однако стоит отметить, что жидкость для дифференциала не работает на протяжении всего срока службы автомобиля.

Дифференциалы повышенного трения используются исключительно для работы механических частей. Однако теперь есть дифференциалы повышенного трения с электронным управлением, которые обеспечивают еще более точное управление. Есть также модели с вязкостной муфтой, которые требуют меньшего обслуживания и более плавные, чем LSD с муфтой сцепления.Но они теряют эффективность при нагревании, сообщает CarThrottle , и не могут блокироваться, как другие типы ЛСД.

Если у вас полноприводный или полноприводный автомобиль, вы найдете блокируемый дифференциал, если не обязательно дифференциал повышенного трения. Некоторые, например Mercedes G-Wagon, имеют несколько дифференциалов с блокировкой. Блокирующие дифференциалы распределяют мощность и крутящий момент поровну между колесами, которые они соединяют, а также позволяют передавать до 100% мощности на одно колесо.Очень полезно, когда ваш внедорожник или грузовик пытается преодолеть скалы на двух колесах.

В автомобилях с полным приводом эта блокировка выполняется с помощью раздаточной коробки, что обеспечивает расположение 2Hi, 4Hi и 4Lo. Audi ur-Quattro, однако, создал современную систему полного привода, заменив ее центральным дифференциалом. Некоторые из этих центральных дифференциалов могут блокироваться, но обычно они просто используют муфты или вязкостные муфты для разделения крутящего момента между передней и задней частями в соответствии с требованиями тяги, сообщает журнал Outside Magazine .

Однако есть один сценарий, когда ограниченное скольжение дифференциал не желателен: дрейфующий. Дрифтинг строится на получении транспортных средств скользить и нарушать сцепление. Там заблокированный дифференциал значительно больше полезный. Фактически, некоторые дрифтеры сваривают свои дифференциалы вместе, чтобы убедитесь, что они остаются заблокированными. Однако, если рассматриваемый автомобиль не будет оставаться гонщиком на треке, это категорически не рекомендуется.

Следите за обновлениями MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

Pickup Trucks 101: что нужно знать о Traction

Отправленный Марком Уильямсом | 8 июня 2017 г.

Примечание редактора: Давние читатели PickupTrucks.com могут вспомнить название этой серии, появившееся несколько лет назад. Чтобы лучше обслуживать наших менее опытных читателей, мы воскрешаем его, обсуждая некоторые из наиболее важных тем о пикапах. Начнем с одной из самых основных проблем — особенно при движении по скользкой улице с пустой грядкой — тяги.

В ближайшие месяцы у нас будет больше этих статей, посвященных основам, так что следите за обновлениями. И не стесняйтесь добавлять свои два цента или предлагать темы для обсуждения в разделе комментариев под статьей. Если вы не зарегистрированы для добавления комментариев, выделите несколько секунд и сделайте это сейчас. Мы хотим услышать, что вы хотите сказать.

Мэтью Барнс

Вы когда-нибудь пытались быстро разогнаться, чтобы выехать на скоростное шоссе в плохую погоду, и застряли в крутящемся одном колесе? Открытые дифференциалы важны при поворотах, поскольку они позволяют внешней шине двигаться быстрее, чем внутренней. К сожалению, они также позволяют передавать всю мощность на колесо с наименьшим тяговым усилием.В большинстве условий вождения это нормально, но при движении в ненастную погоду или по пересеченной или грязной местности автомобиль может застрять, раскручивая одну шину на скользком месте, в то время как остальные три имеют отличное сцепление с дорогой. Транспортировка или буксировка тяжелого груза может еще больше затруднить вождение в этих условиях с открытым дифференциалом.

Для борьбы с этим многие производители предлагают в той или иной форме средства защиты тяги. Они варьируются от торможения вращающегося колеса (колес) с помощью антиблокировочной тормозной системы до блокировки дифференциала, чтобы оба колеса вращались с одинаковой скоростью независимо от того, на какой поверхности находятся шины.Многие системы предлагают комбинацию, например Toyota Tacoma, которая имеет активную антипробуксовочную систему и электронную блокировку заднего дифференциала.

Антиблокировочная тормозная система

Многие производители предлагают стандарт антипробуксовочной системы ABS для своих пикапов и внедорожников. Некоторые производители выходят за рамки базовой антипробуксовочной системы с внедорожной версией. Эти типы систем можно найти на Toyota, Nissans, Jeep, Ford, GM, Rams и многих других. В автомобилях с ABS на каждом колесе есть датчики, которые определяют, заблокировано ли колесо, когда оно должно вращаться, и нужно ли активировать ABS для этого колеса.Эти же датчики и антиблокировочные тормозные системы используются для торможения колеса, которое вращается значительно быстрее, чем противоположное колесо на той же оси. Эти системы недороги, поскольку в них используется уже установленное оборудование. Недостатком этих систем является то, что они могут издавать громкие скрежетающие звуки, перегреваться при чрезмерном использовании и вызывать дополнительный износ тормозной системы. Многие можно включать и выключать нажатием кнопки. Они также чувствительны к нажатию на педаль газа и тормозов и требуют некоторого обучения, но после освоения тяги с АБС они могут оказаться бесценными.

Дифференциалы повышенного трения

Существует два основных типа дифференциалов повышенного трения: с шестеренчатым приводом и с приводом от сцепления. В дифференциалах с зубчатым приводом, которые часто называют дифференциалами Torsen, используются червячные винты и червячные передачи для управления величиной крутящего момента, передаваемого на каждую ось. В дифференциалах повышенного трения с шестеренчатым приводом нет ударов или хлопков, потому что они всегда включены. Они также прочные и не требуют специальных добавок к трансмиссионному маслу. Дифференциалы с зубчатым приводом работают по системе увеличения крутящего момента.Если дифференциал имеет отношение смещения 3: 1, он умножит крутящий момент на шине с низким сцеплением на 3 и отправит этот большой крутящий момент на шину с высоким сцеплением. Если колесо с меньшим сцеплением имеет сопротивление крутящему моменту 40 фунт-фут, то на другую сторону будет передаваться крутящий момент 120 фунт-фут. Обратной стороной этой системы является то, что когда одна шина не имеет тяги, дифференциал не может передавать крутящий момент на шину с тяговым усилием, потому что любое число, умноженное на ноль, равно нулю. Во многих ситуациях одновременное включение тормозов и дроссельной заслонки позволит передать достаточный крутящий момент на шину с тягой, чтобы автомобиль снова начал двигаться.Эти типы дифференциалов обычно используются в задних дифференциалах грузовиков и внедорожников, центральных дифференциалах полноприводных автомобилей и даже иногда в переднем дифференциале, например, в Ford F-150 Raptor, работающем по пустыне.

Дифференциалы с приводом от сцепления работают так же, как сцепление в механической коробке передач, но они используют ряд дисков сцепления, чтобы добавить крутящий момент к колесу с тяговым усилием. Часто они чувствительны к разнице скоростей между колесами, а это означает, что чем быстрее одно колесо вращается по сравнению с другим, тем больший крутящий момент передается на колесо с тягой.Эти дифференциалы могут передавать крутящий момент на колесо с тягой, даже когда противоположное колесо не имеет тяги. Обратной стороной дифференциалов с приводом от сцепления является то, что они со временем изнашиваются и нуждаются в ремонте. Они также требуют наличия фрикционных присадок в трансмиссионном масле для обеспечения их эффективной работы.

Блокировка дифференциала

Существует много типов блокировки дифференциалов, но все они работают, заставляя оба колеса вращаться с одинаковой скоростью, эффективно создавая распределение крутящего момента между колесами 50/50.Производители предлагают два основных типа блокировки дифференциалов: электронную блокировку и автоблокировку.

Дифференциалы с электронной блокировкой, или электронные шкафчики, работают с помощью электромагнита или соленоида для включения шкафчика. Они предлагаются во многих грузовиках и внедорожниках Toyota, Ford, Ram и Nissan. Они предсказуемы; водитель выбирает, когда включать или выключать механизм, но большинство из них может быть задействовано только тогда, когда автомобиль находится в режиме 4-Low, а не во время движения. Это может вызвать проблемы в нормальных условиях вождения, когда вы не хотите, чтобы дифференциал постоянно блокировался, но вы попадете в скользкое место, и автомобиль застрянет или значительно замедлится из-за вращения одного колеса.Toyota Tacoma и 4Runner; Nissan Frontier; У Ford Raptor, F-150, F-250 и F-350 есть электронные шкафчики. Почтенный Ram 2500 Power Wagon имеет передний и задний дифференциалы с электронной блокировкой, а сзади — механизм ограниченного скольжения с приводом от шестерен.

Автоблокировка дифференциалов активируется, когда одно колесо вращается примерно на 100 об / мин быстрее, чем другое колесо той же оси. Разница в скорости заставляет механизм активировать и блокировать оси вместе. Они могут зацепиться с треском и даже могут вызвать повреждение осей или дифференциала, если разница в сцеплении между двумя колесами велика.Они хорошо работают в большинстве условий. Eaton G80 от GM, используемый во многих его грузовиках и внедорожниках, является примером автоблокировки дифференциала. Автоматические запирающиеся шкафчики могут сработать, даже если одно колесо имеет нулевое сцепление с дорогой или оторвано от земли. Обратной стороной является то, что водитель не может выбирать, когда включать или отключать шкафчик.

Другие типы блокировки или блокировки дифференциалов включают пневматические, гидравлические, тросовые, храповые и золотниковые. Есть даже несколько сложных электрических над вакуумом над гидравлическими системами, как в Mercedes-Benz G-Class.Большинство из них доступны как опции послепродажного обслуживания, и все они работают по-разному. Пневматические, гидравлические и тросовые дифференциалы похожи на электронные шкафчики в том смысле, что водители могут блокировать и разблокировать дифференциал, когда захотят. Дифференциалы с храповым механизмом всегда включены и позволяют внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннее колесо, но ни одно из них не может вращаться медленнее, чем коронная шестерня в дифференциале. Золотники исключают дифференциал, поэтому крутящий момент всегда распределяется 50/50.

Какой дифференциал лучше всего подходит для вас?

У каждого типа тягового устройства есть свои преимущества и недостатки.Каждый из них работает по-разному в разных ситуациях, и не существует одного типа, который лучше всего подходит для всех. При выборе тягового устройства важными факторами являются стиль вождения, предпочтительные виды деятельности, климат и местоположение. Ниже приводится краткое описание типов тяговых устройств, обычно используемых в конкретной ситуации. Однако то, что лучше всего подходит для одного человека, может не сработать для другого в той же ситуации. Те, кто любит ползать, оснащают свои автомобили выбираемыми шкафчиками, такими как электронный шкафчик или воздушный шкафчик, потому что они обеспечивают максимальный контроль и предсказуемость в ситуациях с низким сцеплением.

При движении по грязи, снегу или обледенению зачастую проще управлять устройством ограниченного скольжения или автоматическим запиранием, поскольку они включаются только при обнаружении скольжения. При буксировке тяжелого груза или прицепа рекомендуется использовать дифференциал с шестеренчатым приводом, поскольку увеличенный вес на задней оси может создать большую разницу в сцеплении с дорогой между двумя колесами. В этой ситуации устройства типа сцепления будут изнашиваться быстрее, чем если бы они были слегка нагружены, а устройства автоматической блокировки будут задействованы сильнее, что также приведет к большему износу.Катушки используются только в специальных целях, так как ими сложно ездить по улице в любых условиях.

Еще важнее, чем какое тяговое устройство или система у вас есть, — это знать, что у вас есть и как им пользоваться. Блокировка и дифференциалы повышенного трения ведут себя по-разному. Ограниченное скольжение с приводом от зубчатой ​​передачи отличается от ограниченного скольжения с приводом от муфты, а автоматическое запирание отличается от выбираемого рундука. У средств увеличения тяги ABS также есть свои «сладкие места», в которых они работают лучше всего.Простое знание того, что есть у вашего пикапа и как его использовать в той или иной ситуации, позволит грузовику продолжить свой путь, несмотря на плохую погоду или пересеченную местность.

Cars.com фото Мэтью Барнса, Эван Сирс

: как предотвратить поломку

Дифференциал — это относительно простое механическое устройство, которое большинство автовладельцев считают само собой разумеющимся и в которое они не вкладываются в надлежащее обслуживание и уход за автомобилем.В этом посте мы демистифицируем задний дифференциал и научим вас, как выявлять и устранять проблемы дифференциала, а также как их устранять. Сначала мы спрашиваем:

Для чего нужен задний дифференциал?

Проще говоря, дифференциал используется для передачи мощности двигателя на ведущие колеса. Мощность двигателя передается через карданный вал к корпусу дифференциала и передается на колеса через систему шестерен. Дифференциал является важной частью системы трансмиссии автомобиля, и без какого-либо дифференциала автомобиль не смог бы двигаться.

Существует несколько различных типов автомобильных дифференциалов, но все они выполняют одну и ту же функцию: приводят в действие ведущие колеса, помогают тяговому усилию и даже позволяют каждому ведущему колесу поворачиваться с разной скоростью, чтобы обеспечить плавное движение автомобиля. В автомобилях с задним приводом дифференциал установлен на задней оси, а в автомобилях с передним приводом трансмиссия действует как трансмиссия, так и дифференциал. С другой стороны, полноприводные или полноприводные автомобили имеют дифференциалы спереди и сзади.

Как ухаживать за дифференциалом вашего автомобиля

Первый и самый важный способ ухода за дифференциалом вашего автомобиля — это регулярная плановая замена жидкости дифференциала. Дифференциальное или трансмиссионное масло намного плотнее, чем моторное масло, и в зависимости от типа дифференциала интервалы замены могут варьироваться от 30 до 50 000 миль. Кроме того, поскольку дифференциал расположен под автомобилем, избегайте ударов им о камни и мусор, поскольку это может привести к повреждению корпуса дифференциала, утечке масла или даже к поломке всего узла.

Причины выхода из строя заднего дифференциала

Поскольку дифференциал является относительно простым механическим устройством, может возникнуть несколько проблем. Первым и наиболее распространенным является потеря масла в дифференциале, что может привести к поломке шестерен внутри корпуса дифференциала, скрежету или даже блокировке задних колес. Потеря масла может происходить по нескольким причинам, и это часто происходит, когда сальники дифференциала изношены и начинают протекать, или когда корпус дифференциала ударился, и масло начало капать на землю.

Однако дифференциалы могут выйти из строя, если на них нажать слишком сильно, что означает, что вы выполнили многочисленные выгорание, дрэг-рейсинг и так далее. Также известно, что дифференциалы могут сломаться, если внутренние шестерни изготовлены из более мягкой стали, которая не способна выдерживать мощность и крутящий момент двигателя.

Признаки неисправности заднего дифференциала

Неисправный задний дифференциал можно легко обнаружить по утечке масла, деформации или проколу корпуса дифференциала. Если вы заметили что-то подобное, у вас определенно проблема.Другими признаками плохого дифференциала являются шумы, исходящие от дифференциала при вращении колес, и даже блокировка задних колес. В худшем случае внутренние детали дифференциала сломаны настолько, что колеса вообще не могут вращаться.

Почему мой дифференциал издает шум?

Если вы слышите скрежет, это означает, что шестерни не смазаны или даже сломаны, и что дифференциал сам себя скрежетает внутри корпуса. Первый признак — гудящий шум, исходящий от дифференциала, похожий на шум вышедшего из строя ступичного подшипника.Однако он будет становиться все громче и громче, пока не разовьется скрежет, и в этом случае вам придется подумать о восстановлении дифференциала.

Что произойдет, если мой задний дифференциал протекает?

Если в вашем заднем дифференциале появится утечка масла или жидкости, это помешает правильной смазке внутренних шестерен, что приведет к нагреву внутренних деталей дифференциала и вызывает значительный износ. Масло внутри дифференциала является не только смазкой для шестерен, но и охлаждающей жидкостью, которая отводит тепло от металлических деталей и поддерживает рабочую температуру под контролем.В некоторых высокопроизводительных автомобилях имеется отдельный масляный радиатор дифференциала, предназначенный для охлаждения горячего масла в дифференциале.

Виды ремонта дифференциала

Существует несколько видов ремонта дифференциала и вот они:

1. Замена дифференциала

В случае полностью изношенного дифференциала или поломки корпуса дифференциала рекомендуется заменить весь блок на новую деталь или на бывшую в употреблении в хорошем рабочем состоянии.

2.Восстановление дифференциала

Если шестерни дифференциала и внутренние детали изношены, лучшее, что вы можете сделать, это заменить их новым комплектом шестерен и установить новый блок в старом корпусе. Таким образом, ваша задняя часть будет работать как новая.

3. Перестановка шестерен

Замена шестерен аналогична восстановлению дифференциала, поскольку вам нужно будет физически удалить старые шестерни и установить новые. Однако в этом случае вы устанавливаете шестерни с другим передаточным числом заднего конца, чем раньше.Изменение передаточного числа сильно повлияет на вашу производительность. Если вы установите более высокие передачи, у вас будет лучшее ускорение и более низкая максимальная скорость, а если вы установите более низкие передачи, вы получите более медленное ускорение и более высокую максимальную скорость. Смена передач может улучшить экономию топлива или помочь вам легче и эффективнее буксировать или перевозить груз.

Затраты на ремонт заднего дифференциала

Чтобы правильно определить стоимость ремонта заднего дифференциала, сначала необходимо разделить их на три категории:

1.Стоимость ремонта

Если вам нужно только заменить масло дифференциала или сальник дифференциала, это небольшой ремонт, который стоит довольно недорого. Для этого вам понадобится только новое масло, набор обычных инструментов и час или два на дороге. Независимо от типа дифференциала и запасных частей, услуги по ремонту дифференциала этого типа могут стоить значительно меньше 100 долларов.

Однако, если вам нужно заменить подшипники, приводные валы или шестерни, это займет больше времени и будет стоить дороже.

2.Затраты на замену

В случае неизлечимо больных дифференциалов замена — единственное решение. Если вы решите заменить весь блок, с приводными валами или без них, вам предстоит серьезная работа, которая потребует подъема автомобиля, использования передовых инструментов и помощи в установке дифференциала.

Как и следовало ожидать, стоимость замены значительно выше, а время, необходимое для замены всего дифференциала, больше. Вы можете сэкономить, если купите старый дифференциал в хорошем рабочем состоянии вместо нового.

3. Затраты на восстановление

Если вы решите, что восстановление дифференциала — это правильный путь, вам понадобится комплект шестерен, подшипников, свежее масло и комплект уплотнений, все из которых имеют разумную цену и могут быть приобретены в большинстве магазинов автомобильных запчастей. Восстановление не требует снятия дифференциала с автомобиля, и это можно сделать прямо у вас на подъездной дорожке. То же самое происходит, если вы хотите поменять местами передачи и изменить передаточное число задней части, чтобы добиться лучшей производительности вашего двигателя.

Продолжаются дебаты: воздушные шкафчики или электронные шкафчики?

Два основных компонента бездорожья просты: преодоление препятствий и сохранение тяги.Фактически, послепродажные модификации, устанавливаемые на внедорожные установки, нацелены на то, чтобы повысить способность автомобиля выполнять эти две задачи. Блокируемый дифференциал — не исключение. Но среди энтузиастов бездорожья ведутся споры о том, что лучше: воздушные шкафчики или электронные шкафчики?

Некоторое время назад мы раскрыли научные данные об открытии, ограниченном скольжении и блокировке дифференциалов в техническом уголке прямо здесь, на блоке двигателя. Итак, если вы еще не знаете основ, нажмите здесь, чтобы получить быстрый урок.

Для остальных, вот версия диеты:

Дифференциал позволяет обоим колесам вращаться с разной скоростью, что позволяет автомобилю правильно поворачиваться. Большинство серийных автомобилей идут с открытыми дифференциалами, а в некоторых случаях — с дифференциалами повышенного трения. Хотя обе эти схемы подходят для езды по тротуару, они далеко не идеальны для поездок по бездорожью. В условиях плохого сцепления с дорогой вы не хотите, чтобы одна шина вращалась быстрее, чем другие — даже если они вообще поворачиваются.Блокируемый дифференциал, который блокирует оси вместе, так что оба колеса постоянно получают полную мощность от двигателя, обеспечит максимальное сцепление, необходимое для преодоления препятствий на трассе.

Узнайте о своих возможностях

Прежде чем мы перейдем к вопросу о том, что лучше — шкафчиках для хранения вещей или электронных шкафчиках, — важно понять назначение каждого из них (и различия между ними).

При использовании на улице заблокированные дифференциалы представляют проблему. А именно, когда эти оси заблокированы вместе, поворот уменьшается, и это создает нагрузку на ваше оборудование.Итак, если у вас нет внедорожника, специально предназначенного для езды по бездорожью, постоянно заблокированный дифференциал доставит больше головной боли, чем удовольствия. Войдите в шкафчики для хранения вещей и электронные шкафчики. Эти блоки предназначены для того, чтобы пользователи могли переключаться с открытого дифференциала на заблокированный дифференциал по мере необходимости, либо с помощью давления воздуха или электронного переключателя .

Воздушные шкафчики

Поскольку ARB является популярным брендом для этого типа блокировок дифференциала (также популярен Yukon Zip Locker), давайте возьмем один из его блоков в качестве примера.Внутри воздушного шкафчика ARB вы найдете все знакомые компоненты, которые размещены в открытом дифференциале. Однако при приложении пневматического давления стопорная втулка скользит вперед, эффективно блокируя шестерни. Это действие превращает открытый дифференциал в золотник.

Бортовой источник сжатого воздуха необходим для обеспечения давления воздуха и обычно подключается к переключателю на приборной панели. Когда переключатель входит в зацепление, давление воздуха подается по воздуховодам к дифференциалу.Пока давление не будет спущено, внутренний воротник будет удерживать эти шестерни вместе.

Серьезным аргументом в пользу шкафчиков для хранения воздуха является то, что, поскольку они работают от пневматического давления, система задействуется практически мгновенно. Фактически, упомянутый выше воздушный шкафчик ARB включается менее чем за секунду, и его можно включить на любой скорости автомобиля. (То есть «до тех пор, пока полуоси вращаются с одинаковой скоростью без разницы скоростей между колесами этой оси», — говорит производитель.)

Это крупное перо в кепке для воздушных шкафчиков — так как эти несколько секунд и дюймов вращения могут иметь большое значение при навигации по сложным тропам.

Электронные шкафчики

для преобразования дифференциала в золотник используется электромагнит. Внутри электронного шкафчика вы обнаружите, что магнит раздвигает два роликовых кулачка. После этого используются шариковые подшипники, чтобы отделить их. Разделение этих кулачков толкает тяжелые штифты вниз в боковую шестерню дифференциала, блокируя их вместе.Эти системы также работают с использованием переключателя, установленного внутри автомобиля.

Электронные шкафчики не зависят от внешнего источника питания, кроме 12-вольтного. Хотя это преимущество перед воздушными шкафчиками (которым требуется как 12-вольтный, так и компрессор), электронные шкафчики полагаются на роликовые кулачки для зацепления. Это означает, что даже после того, как переключатель перевернут, потребуется определенное вращение, чтобы механизмы блокировки сработали. Неправильная эксплуатация системы приведет к повреждению внутренних движущихся частей, поэтому при использовании этих шкафчиков необходимо соблюдать осторожность.

Часто электронные шкафчики используются в качестве заводского оборудования на многих транспортных средствах. (Toyota, Ford, GM и Chrysler продают модели со стандартной блокировкой дифференциала такого типа.) В спорах о шкафчиках для хранения воздуха или электронных шкафчиках это, как правило, подливает масла в огонь. Создается впечатление, что, поскольку производители полагаются на электронные шкафчики, рынок запчастей должен быть таким же. Однако, когда эти заводские агрегаты выходят из строя, это дает больше боеприпасов в раздевалку.

Итак, что это? Воздушные шкафчики или электронные шкафчики ?!

Ну, не все так просто…

Инвестиции

Помните, как мы говорили, что у шкафчиков есть дополнительное преимущество — почти мгновенное включение? Что ж, за удобство приходится платить.Как мы заявляли в нашем предыдущем техническом обзоре, с учетом дополнительных расходов на бортовой воздушный компрессор или баллон с CO2, не говоря уже о деталях и рабочей силе для установки, обновление может обойтись вам примерно в 1500 долларов только за обновление одного носителя.

И хотя электронные шкафчики могут быть более рентабельными, все же необходимо учитывать затраты на рабочую силу. Если у вас нет достаточного опыта работы с любым дифференциалом, вы действительно хотите поручить эту работу профессионалу. В идеале вам нужен магазин, у которого есть опыт работы именно с блокировкой дифференциалов для внедорожников.

Дэн Гайер (Dan Guyer), менеджер по категориям колес и шин в Keystone Automotive, — наш специалист по бездорожью благодаря своим обширным знаниям и практическому опыту. Что касается того, что проще установить — шкафчики для хранения вещей или электронные шкафчики, — он дал такой совет: «Электронные устройства — там есть провод, который может выйти из строя. А что по эфиру? Что ж, там есть линия, которая может провалиться. Если вы обратитесь к установщику, который действительно хорош в этом, то это не имеет значения. Установщик умеет разводить вещи и использовать качественные материалы.Вы идете в хорошо известный внедорожный магазин, и они все сделают правильно ».

Передний или задний

Взвешивая плюсы и минусы (а также стоимость) шкафчиков для хранения вещей или электронных шкафчиков, подумайте, нужно ли блокировать оба дифференциала. Насколько сильно вы хотите подтолкнуть эту установку? Очевидно, что, установив рундуки как спереди, так и сзади автомобиля, вы достигнете максимального тягового усилия. Однако, если вы не доведете его до крайних пределов, вам действительно не нужно идти по этому пути.

Если вы остановились на улучшении только одного, выбор между передним и задним должен быть сбалансирован по назначению. Вы в основном используете этот грузовик для буксировки и буксировки, а иногда и для развлечения? Дифференциал с задней блокировкой может быть лучшим выбором для вас, так как вес будет в первую очередь передаваться на задние колеса, помогая поддерживать тягу и тягово-сцепную способность / грузоподъемность.

Если вам больше по душе хардкорное бездорожье, подумайте о дифференциале с передней блокировкой.Исследования показывают, что дополнительный прикус передней части оснастки позволяет легче преодолевать сложные ситуации, чем пытаться толкаться.

Дополнительные расходы

Как и в случае с большинством модификаций на вторичном рынке, деньги на этом не останавливаются. Пока дифференциал разбирается, вы также можете подумать об установке нового кольца и шестерни. Перевозчик отвечает за сообщение колес , когда вращается, а не сколько. Если вы ищете максимальное сцепление с дорогой на бездорожье, вам подойдет нижняя коронная шестерня.

Даже если у вас установлено приличное передаточное число, пробег и интенсивная эксплуатация могли привести к его износу. Замена старых деталей на новые требует дополнительных затрат, которые должны быть покрыты в будущем, так что вы можете решить эту проблему прямо сейчас. И, конечно же, дополнительное усиление установки более прочными осями всегда является разумным вложением средств.

фунт за фунт: решая, какой из них вам нужен

Всегда важно получить максимальную отдачу от вложенных средств. Как мы упоминали ранее, некоторые люди считают, что, поскольку автопроизводители выбирают электронные шкафчики на серийных автомобилях, они должны быть лучше.Гайер подытожил дискуссию и сказал: «Когда вы покупаете качественные компоненты, не имеет значения, каким образом они фиксируются. Речь идет об уровне качества и о том, какую гарантию вы получаете на него … Обычно [запасные части] будут сделаны из более качественных материалов, чем оригинальные, потому что они не предназначены для ‘ Эй, я только что купил совершенно новый F -150! ‘Они созданы для’ Эй, я еду на своем джипе в Рауш-Крик, или в Джонсон-Вэлли, или в Моав — и я собираюсь победить.Он нужен мне, чтобы выжить в году ». Это вторичный рынок. Они берут то, что дает вам OE, и улучшают это. В этом вся прелесть «.

Итак, если электронные шкафчики для вас, то все же разумно обратиться к вторичному рынку.