Виды и особенности работы автомобильного дифференциала
Search — Remove Shortcode
Поиск материалов
plg_search_jcomments
Войти
Регистрация
- Главная
- Техничка
- Виды и особенности работы автомобильного дифференциала
Понедельник, 21 марта 2016
При вхождении транспортного средства в поворот, ведущая колесная пара имеет разнодлинную величину пути. Дабы избежать пробуксовки колес, они должны иметь разные скорости вращений. Именно эту функцию в автомобилях выполняет дифференциал.
Что это такое?
Дифференциал – это технически-сложное устройство, которое обеспечивает неодинаковую скорость вращения ведущим колесам, при равной величине усилия, подаваемого к ним. Если в трансмиссии предусмотрена одна ведущая колесная пара, тогда дифференциал располагают между обоими колесами, и он носит название «межколесный дифференциал».
Крутящий момент напрямую зависит от радиуса колеса и тягового усилия передаваемого ему дифференциалом. В случае отсутствия сцепления с дорожным покрытием либо нарушении пространственного положения колес крутящий момент невозможно правильно перераспределить, и о дальнейшем передвижении не может быть и речи. А все из-за того, что сателлит передает одинаковую величину крутящего момента обеим колесам ведущей пары, играя роль уравновешенного рычага. Когда у одного из колес отсутствует сцепление с дорогой, тогда оно имеет небольшую величину крутящего усилия, поэтому благодаря дифференциалу, находящееся на дороге колесо будет иметь такую же величину напряжения. Говоря проще, при прокруте одного колеса, на втором отсутствует тяговое усилие, в результате чего ухудшается проходимость транспортного средства.
Дабы повысить проходимость, была разработана специальная система частичной либо полной блокировки дифференциалов.
Ее работа оценивается коэффициентом блокировки (КБ), который рассчитывается из величин усилия, прилагаемого к отстающему колесу по отношению к опережающему. Когда на машине установлен симметричный дифференциал, то его КБ=1. Если же в конструкции используется дифференциальная система с повышенным трением, величина КБ может достигать 5. Чем выше это значение, тем более проходимым будет транспортное средство. Дифференциалы разделяются на следующие типы:
1. Система полной блокировки
Зачастую такой тип дифференциала является прерогативой большегрузного транспорта и автомобилей повышенной проходимости, для улучшения динамических характеристик при движении в условиях бездорожья. В случае, когда его включение необходимо, достаточно нажать соответствующую клавишу. Очень важно вовремя отключить блокировку (перед выездом на трассу), иначе полуоси могут выйти из строя.
В качестве примера можно привести дифференциал автомобиля «Нива». Если вовремя не отключить систему, колеса будут продолжать вращаться с одинаковыми угловыми скоростями, что отрицательно отразится на управлении автомобилем, и послужит причиной повышенного износа покрышек.
2. Вискомуфта
Специальная, состоящая из нескольких дисков муфта, величина передаваемого усилия в которой начинает увеличиваться с возрастанием разности скоростей. Такая система нашла широкое применение в простых конструкциях полноприводной трансмиссии либо играет роль блокиратора дифференциала.
Муфта имеет цилиндрическую конструкцию, которая заполнена специальной технической жидкостью. На свойствах этой жидкости и основано функционирование вискомуфты: с ростом ее температуры увеличивается вязкость и величина усилия. Помимо жидкости внутри муфты располагаются перфорированные диски, которые соединяются с ведомым и ведущим валами.
При стабильном прямолинейном движении скорость обеих валов примерно одинакова.
Но, стоит колесам начать пробуксовывать, как скорость вращения входного вала значительно увеличится, силиконовый состав, взаимодействуя с дисками внутри муфты, начинает нагреваться, в результате чего произойдет большая передача усилия выходному валу, соответственно колеса начнут вращаться быстрее.Ее основной недостаток – это продолжительное время, необходимое для того, чтобы вискомуфта включилась в работу. К тому же оптимальное ее устройство с желаемыми характеристиками подобрать очень сложно. По этой причине, большинство современных автопроизводителей не используют такую конструкцию дифференциальной системы в своих автомобилях.
3. Дифференциал Торсен
Такая дифференциальная система очень чувствительна к изменениям величины крутящего момента. Сателлиты дифференциальной передачи имеют перпендикулярное расположение относительно оси корпуса, и взаимодействуют друг с другом благодаря зубцам. Усилие с них на шестерни полуосей передается через червячную передачу.
При вхождении в поворот шестерня полуоси отстающего колеса начинает приводить в движение взаимодействующий с ней сателлит, который агрегатируется со вторым сателлитом и вращает его, а уже он – шестерню полуоси.Благодаря описанной системе колеса транспортного средства имеют разные скорости вращения, а сила трения, которая возникает во время работы червячной передачи при различной величине усилия на колесах, выступает в роли блокиратора дифференциала.
К минусам Торсена относится его сложная конструкция, которая к тому же еще и дорогостоящая. Ввиду этого возникают определенные трудности с ремонтов в случае поломки системы.
4. Дифференциал Квайф
В его конструкции оба ряда сателлитов устанавливаются параллельно центральной части корпуса. Отметим, что располагаются они внутри закрытых отверстий корпуса. Взаимодействие сателлитов с полуосями осуществляется согласно сторон их расположения, то есть, правые сателлиты связаны с правой полуосью, а левые – приводят в движение левую.
Помимо этого расположенные параллельно сателлиты связаны друг с другом через один.Если на одно колесо передается меньше усилия, то скорость вращения шестерни его полуоси значительно меньше скорости вращения дифференциала. Далее шестерня начинает взаимодействовать со связанным с ней сателлитом, который передает это усилие на парный с ним сателлит, после чего – крутящий момент передается уже полуоси. Благодаря этому колеса при вхождении в поворот имеют разные скорости.
Из-за того, что колеса имеют различные величины крутящего момента, в винтовом соединении появляются всевозможные силы, которые начинают прижимать сателлиты с шестернями их торцевыми сторонами к разделителю, крышкам либо корпусу. Это вызывает силу трения, которая позволяет заблокировать дифференциал, в результате чего увеличивается тяговая сила транспортного средства и повышается его проходимость.
Добавим, что система Квайф (quaife) очень популярна при проведении тюнинга автомобилей.
Видео работы дифференциала Торсен:
youtube.com/embed/qFrORHoL9h5?autohide=2&autoplay=0&controls=1&fs=1&loop=0&modestbranding=0&rel=1&showinfo=1&theme=dark&wmode=» allowfullscreen=»» name=»su-youtube-advanced»> Видео работы Вискомуфты:
Но, стоит колесам начать пробуксовывать, как скорость вращения входного вала значительно увеличится, силиконовый состав, взаимодействуя с дисками внутри муфты, начинает нагреваться, в результате чего произойдет большая передача усилия выходному валу, соответственно колеса начнут вращаться быстрее.
При вхождении в поворот шестерня полуоси отстающего колеса начинает приводить в движение взаимодействующий с ней сателлит, который агрегатируется со вторым сателлитом и вращает его, а уже он – шестерню полуоси.
Помимо этого расположенные параллельно сателлиты связаны друг с другом через один.Автор
Super UserКомментируют
Топ блоги
Новости компании Haima 2016.
Новый Q2 от AUDI
Почему в дизеле из выхлопной трубы может валить черный дым?
Обзор Acura ILX 2016.
Устройство ДВС
Виды дифференциалов
Блокировки дифференциалов используют для повышения вездеходности более восьмидесяти лет и несмотря на все достижения прогресса, настоящий внедорожник без них до сих пор не обходится.
В материале используется техническая лексика, способная привести к нарушению работы мозга неподготовленного читателя.
Ещё в начале 1930-х не кто иной как Фердинанд Порше, вёл исследования по части блокировок, а чуть позже организованная им компания ZF (Zahnradfabrik – завод зубчатых колёс) комплектовала Volkswagen Type B70 первым в мире кулачковым дифференциалом. Сегодня в арсенале производителей масса различных конструкций, которые они штатно или опционно устанавливают на свои автомобили 4х4.
Нужно сразу разделить два принципиально разных подхода к блокировке дифференциала. Первый – применение самоблоков, которые способны без привода или управления извне переносить крутящий момент с буксующего колеса на то, у которого лучше сцепление с дорогой, то есть «замыкаться». На самом деле полной, стопроцентной блокировки в их промышленных видах нет, и потому корректно называть их дифференциалами повышенного трения. Именно такой и изобрел Порше в 1932 году. Однако существуют и конструкции, умеющие самостоятельно замыкаться полностью.
Производят их небольшие компании. Таков, например, шариковый дифференциал Красикова – устройство, безусловно, полезное на внедорожной трассе, но мы в этот раз поговорим только о разработках с известным ресурсом, которые производители ставят на автомобили серийно.
Второй подход предполагает блокировку дифференциалов извне. При помощи механики, электрики или пневматики дифференциалы жёстко соединяют две свои половинки для вращения вместе. Управлять процессом может как водитель, так и автоматика.
Ещё одно принципиальное различие – если межколёсные дифференциалы обычно работают симметрично, то среди межосевых есть как симметричные, так и несимметричные, раздающие момент вперёд и назад не поровну. Цели и области применения у них разные. Симметричные, как правило, атрибут внедорожника, которому важно просто выдать максимум момента к тому или иному колесу. Несимметричные – удел спортивных кроссоверов: им дисбаланс при сохранении привода на все колёса придаёт заднеприводный характер в вираже и тем самым повышает управляемость.
Среди разнообразных более-менее сложных конструкций существуют поистине уникальные системы, как, например, управляющие «разнотягом» задних колёс устройства AYC Mitsubishi и SH-AWD Honda, DPC BMW.
SH-AWD. Два комплекта планетарных редукторов и многодисковых муфт позволяют подруливать разнотягом колёсС ПОВЫШЕННЫМ ТРЕНИЕМ
На сегодняшний день наиболее распространён винтовой или червячный дифференциал, в котором распределением момента между половинками заведуют пары косозубых шестерён. Степень их блокировки зависит от трения в косозубом зацеплении и от трения торцов шестерен о корпус дифференциала. Варьировать характеристики можно изменяя угол зубьев, но в любом случае степень блокировки, обеспечиваемая такими конструкциями по вездеходным меркам эфемерна. К таким системам относятся Torsen и Quaife. Благодаря мягкому, неполному срабатыванию и возможности создать несимметрично работающую конструкцию, эти дифференциалы как правило применяют в качестве межосевых. Кстати, главный плюс Torsen – его высочайшая надёжность.
Другой вариант дифференциалов повышенного трения – многодисковые конструкции, в которых пакет «мокрого» сцепления, соединяющий две полуоси, близок по конструкции к аналогичному в обычном автомате. Характеристика срабатывания и степень блокировки здесь определяется тем, каким образом сжимались эти диски. Самый простой дифференциал повышенного трения устанавливали на старый Grand Cherokee – там пакет дисков был просто подпружинен с постоянным усилием. То есть дифференциал был всё время немного поджат, а в случае пробуксовки одного колеса он передавал какую-то часть момента на другое. Плюс – простота конструкции, минус – линейность характеристики сжатия определяла узкий диапазон действительной работы дифференциала. Проще говоря, на серьёзном бездорожье муфта просто буксовала и полноприводность получалась условная.
Многодисковая муфта. Небольшой фрагмент стандартной автоматической коробки может работать в качестве устройства подключения моста.
Выигрыш в дешевизне, проигрыш в надёжности В более продвинутых системах в качестве рабочей жидкости для пакета фрикционов использовались силиконовые смазки, повышающие трение при нагреве. Но и они скорее для полноприводных спортсменов, чем для полноценных внедорожников, хотя именно такие конструкции были установлены в заднем мосту Mitsubishi Pajero и Nissan Patrol. Дифференциал с виско-муфтой довольно часто применяли в качестве межосевого — например, на Subaru Impreza, Legacy, Forester с механической коробкой, а впервые его серийно установили на AMC Eagle. Ещё одна ветвь порождённая виско-муфтами – конструкции, в которых она вообще полностью заменила межосевой дифференциал. Такова знаменитая трансмиссия Syncro полноприводных Volkswagen последней трети ХХ века.
Гарантированно блокирующимся стал многодисковый дифференциал с гидророторным насосом. Тут уже дело не ограничилось свойствами масла или натягом пружины. Насос был прикреплён к одной стороне дифференциала, а приводился от другой.
Работать он начинал, когда создавалась разница вращения правого и левого колёс, а выработанное давление, в зависимости от степени пробуксовки, больше или меньше сжимало диски. Конструкция хоть и не стопроцентно надёжная, зато гораздо более вездеходная, чем все предыдущие варианты. Из минусов – довольно резкое срабатывание и, увы, не слишком большой ресурс. Тем не менее на Grand Cherokee WJ 1999 года именно такой дифференциал установлен в качестве межосевого.
Армейская крайность самоблоков – кулачковые или сухариковые дифференциалы повышенного трения. Этот вид можно считать самым древним, а представляют они собой абсолютно механическую систему, в которой замыкание половин дифференциала происходит посредством трения поперечных сухарей по выступам боковых муфт – кулачкам. Это довольно грубая, но надёжная конструкция, хорошо работающая в приводах медленных тяжёлых машин с большими колёсами. Она имеет два недостатка – высокую сложность изготовления и огромные потери мощности внутри самого устройства.
Такие дифференциалы массово устанавливали на большую часть советской армейской техники, от ГАЗ-66 и «Уралов» до БТР.
УПРАВЛЯЕМЫЕ ИЗВНЕ
Вторая группа блокируемых дифференциалов – те что механически (электрически, пневматически) намертво соединяют левую половину моста с правой. С ними всё более-менее просто и понятно: к мосту присоединён какой-либо привод, внутри – скользящая муфта наподобие тех, что включают передачи в коробке, – и тяга жёстко распределена между колёсами в соотношении 50 на 50. Причём если раньше для блокирования требовалась полная остановка, то сегодня подавляющее большинство конструкций отлично блокируются и на ходу, при скоростях до 40–50 км/ч.
Именно они лучше всего подходят для бездорожья, наиболее надёжны и безальтернативны для машин, владельцы которых готовы покорять направления, но… О том, что заблокированный дифференциал может быть не только полезен, но и вреден, хорошо знают обладатели внедорожников с механической блокировкой.
В грязи такая машина, разумеется, значительно лучше гребёт колёсами, но теряет в управляемости. А на твёрдом покрытии движение в заблокированном режиме вообще чревато поломками и всё той же неважной управляемостью – машина стремится выпрямить траекторию, неохотно заходит в поворот. Следовательно, нужно непрерывно включать-выключать блокировки, а ещё лучше – дозировать тягу на каждое колесо в зависимости от его сцепления с дорогой. Поэтому теперь мы поговорим не о жёстко блокируемых системах, а о дальнейшем развитии самоблокирующихся устройств из предыдущей главы.
Большую часть проблем, связанных с задержками срабатывания, степенью блокировки и главное безошибочностью моментов включения-отключения, удалось решить тогда, когда для рядового автомобиля стали доступными электронные системы борьбы с буксованием. Алгоритм их работы прост: датчик вращения колеса (тот же самый, что обслуживает ABS) служит информатором о наличии-отсутствии пробуксовок, а исполнительные механизмы так или иначе оперируют тягой.
Наиболее пригодными для воздействия электроники, разумеется, получились многодисковые муфты, породив обширное семейство электронно-управляемых систем. Причем скорость их реагирования позволяет столь тонко дозировать тягу на половинках дифференциала, что автомобиль способен мгновенно приспосабливаться к меняющимся условиям движения. Для межосевого дифференциала это дает возможность перебрасывать часть момента с оси на ось для уверенного трогания или придания автомобилю большей заднеприводности в повороте. Межколесные получили ещё больше полномочий – теперь они могут даже корректировать курс на ходу.
Подобные системы установлены в трансмиссиях заряженных версий М BMW X5 и X6. Помимо регулируемого несимметричного межосевого (40 на 60% в спокойном режиме), в заднем мосту здесь установлен активный дифференциал DPC с двумя пакетами фрикционов и двумя планетарными механизмами. В повороте фрикционы внешнего колеса сжимаются, увеличивая тягу на нём. Вкупе с перераспределением момента в пользу задних колёс это даёт сильный эффект доворота машины без поворота руля.
Разумеется, комфортность и универсальность такой системы полностью зависит от тонкостей прописанных программ, но и открывает перед владельцем даже некоторую возможность индивидуальной настройки персонального автомобиля в сторону зажигательности или, наоборот, безопасности.
Наряду с подобными устройствами те же функции могут быть с успехом реализованы штатной противобуксовочной системой, тормозящей свободное колесо и через стандартный свободный дифференциал отсылающей момент к противоположному. По сути, это типовая работа системы стабилизации ESP, перепрограммированная для условий плохой дороги и низких скоростей. И здесь главное – быстродействие, а также точность программы. Подобные «псевдоблоки» способны даже кроссоверам придать достаточно высокую проходимость. К примеру, работу системы контроля тяги ETC стандартного М-класса на бездорожье можно отличить от честно заблокированного аналога со внедорожным пакетом лишь по треску насоса ABS. Разумеется, для длительных силовых упражнений такой вариант не слишком хорош – немного теряется тяга, насос ABS перегревается, да и колодки изнашиваются, но эпизодическое бездорожье подобная электроника побеждает триумфально. Поскольку эффективность подобных систем с годами растёт, а стоимость падает, они всё больше вытесняют с рынка иные, механически более сложные устройства. Последним приходится довольствоваться нишей автоспорта или полноценных внедорожников.
Сегодня процессы самоблокировки в большинстве дифференциалов столь скоротечны и плавны, что зачастую даже продвинутый водитель не в состоянии отличить, сработал у него самоблок, принудительная блокировка или это электроника стабилизации помогла не буксовать. Будущее систем перераспределения тяги в поголовном господстве противобуксовочных систем для массового автомобиля и полноценных «железных» блокировок для настоящего, бескомпромиссного офф-роуда.
Текст Евгений Хапов
Дифференциал (механическое устройство) — Простая англоязычная Википедия, свободная энциклопедия
Из простой английской Википедии, бесплатной энциклопедии.
Линейная схема дифференциальной передачи. (1) Зубчатый венец, (2) Шестерни, (3) Вал-шестерня, (4) Ведущая шестерня, (5) Правая ось, (6) Боковые шестерни, (7) Левая ось
Дифференциал представляет собой механическое устройство состоит из нескольких шестерен.
- Открытый дифференциал (OD) является наиболее распространенным типом. Он также является наименее дорогим. Открытый дифференциал позволяет автомобилю проходить повороты без волочения внешнего колеса. Однако мощность передается на колесо с наименьшим сцеплением с дорогой. Если это колесо находится на льду или другой скользкой поверхности, транспортное средство не будет двигаться вперед, а колесо с усилителем просто будет вращаться. В автомобилях с приводом на два колеса, если они имеют открытый дифференциал, они имеют только одно ведущее колесо. В полноприводных автомобилях с открытыми дифференциалами (обычно заводскими) только одно колесо на каждой оси приводит в движение автомобиль. Преимущества включают в себя редкое разрушение оси, меньший износ шин, и они бесплатны, поскольку большинство новых автомобилей поставляются с открытыми дифференциалами. [2]
- Дифференциал повышенного трения (LSD) решает эту проблему. Используя ряд сцеплений (называемых пакетом сцеплений), LSD допускает ограниченное проскальзывание колес, сохраняя при этом мощность на оба ведущих колеса. [3] LSD популярны в гоночных автомобилях, так как часто они выходят из поворота и нуждаются в ускорении без потери мощности на одно ведущее колесо. [3]
- А блокировка дифференциала (блокировка) способна блокировать два ведущих колеса на оси вместе. Преимущество в том, что оба колеса всегда имеют мощность. Недостатком является то, что поворачивать намного сложнее, так как оба колеса должны вращаться с одинаковыми оборотами. Таким образом, большинство шкафчиков должны быть отключены при резких поворотах. Шкафчики также могут создать для водителя некоторые опасные ситуации.
- Катушка представляет собой открытый дифференциал, в котором оси механически скреплены друг с другом. [2] Это не позволяет ни одному из колес двигаться быстрее или медленнее на поворотах. Это дешево и практически не увеличивает вес автомобиля, но обычно ограничивается соревнованиями по бездорожью и ездой по бездорожью. [2] Нежелательны для езды по улице, т.к. будут «чирикать» шинами при поворотах. [2]
Преимущества включают в себя редкое разрушение оси, меньший износ шин, и они бесплатны, поскольку большинство новых автомобилей поставляются с открытыми дифференциалами. [2] 
- ↑ «Как работает дифференциал?». Изучайте инженерное дело. Архивировано из оригинала 8 мая 2016 года. Проверено 13 мая 2016 года.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 Дэвид Кеннеди (1 апреля 2004 г.). «Открытый дифференциал против катушки — различия дифференциала». Четырехколесная сеть. Проверено 13 мая 2016 г.
- ↑ 3.0 3.1 «Дифференциалы и дифференциалы повышенного трения (LSD)». drivefast.net. Архивировано из оригинала 9 октября 2015 года. Проверено 13 мая 2016 года.
- ↑ «Пересечение склона». Курс Эда Висконсинского квадроцикла / Offroad-ed.com. Архивировано из оригинала 19 сентября 2015 года. Проверено 13 мая 2016 года.
Изучайте инженерное дело. Архивировано из оригинала 8 мая 2016 года. Проверено 13 мая 2016 года. - Как работает дифференциал и типы дифференциалов, YouTube
- Как работает воздушная камера, YouTube
- За углом — Как работает дифференциальное рулевое управление (1937)
Различные типы дифференциалов повышенного трения
Вы, вероятно, слышали о дифференциалах повышенного трения, если когда-либо изучали свою трансмиссию или гоночные автомобили, такие как раллийные или дрифт-кары.
Но знаете ли вы, что существуют различные типы самоблокирующихся дифференциалов, которые сильно различаются по эффективности и функциональности?
В этом руководстве мы немного углубимся в механику дифференциалов и разберем все, что вам нужно знать о различных типах дифференциалов повышенного трения.
Что такое дифференциал?
Онесифор Пеккер изобрел первый дифференциал в 1827 году, и это был важный шаг на пути к современному автомобилю. Дифференциалы равномерно передают мощность от трансмиссии к колесам и компенсируют поворот автомобиля.
При повороте автомобиля ближайшее к повороту колесо проходит меньшее расстояние, чем внешнее колесо, и дифференциал компенсирует это внутри себя с помощью шестерен.
Но в то время как обычный или открытый дифференциал работает именно так, дифференциал повышенного трения идет еще дальше.
Что такое самоблокирующийся дифференциал?
Дифференциалы повышенного трения (LSD) перенаправляют крутящий момент на колесо с наибольшим сцеплением.
Передавая большую мощность на колесо с улучшенным сцеплением, автомобиль получает лучшее сцепление с дорогой, что приводит к лучшей управляемости и меньшему проскальзыванию. Именно поэтому многие называют дифференциалы повышенного трения дифференциалами, чувствительными к крутящему моменту.
Без самоблокирующегося дифференциала ваш автомобиль будет перенаправлять мощность на колесо с наименьшим сцеплением с дорогой. Это означает, что достаточно одного колеса, чтобы потерять сцепление с дорогой на типичном автомобиле с задним или передним приводом, чтобы вы застряли.
Дифференциалы повышенного трения устраняют эту проблему — в автомобиле с задним или передним приводом обе шины на ведущей оси должны потерять сцепление с дорогой, чтобы вы могли застрять. В автомобилях с полным или полным приводом все четыре колеса должны потерять сцепление с дорогой, чтобы вы могли застрять.
youtube.com/embed/tesxT2AlArA?start=30&feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https://low-offset.com» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Преимущества самоблокирующихся дифференциалов
Самоблокирующиеся дифференциалы имеют множество преимуществ по сравнению с традиционными дифференциалами. Самым значительным преимуществом является лучшая тяга.
Открытые дифференциалы застревают всякий раз, когда одно колесо теряет сцепление с дорогой, но самоблокирующиеся дифференциалы решают эту проблему, передавая мощность на колесо, которое все еще имеет сцепление с дорогой.
LSD не только предотвращают застревание в условиях наклонного вождения, но и улучшают общую управляемость и производительность. Направляя мощность на колесо с наибольшим сцеплением, ваш автомобиль передает больше крутящего момента и мощности на землю, помогая вам ускоряться.
Кроме того, поскольку дифференциал повышенного трения передает большую часть крутящего момента на колесо с большим сцеплением, вы с меньшей вероятностью потеряете сцепление с дорогой при резких поворотах или движении на высокой скорости.
Подавая мощность на колесо, которое все еще находится в плотном контакте с дорогой, более вероятно, что ваш автомобиль будет реагировать так, как вы ожидаете, вместо того, чтобы дрейфовать по дороге.
Еще одно преимущество LSD в автомобилях с задним приводом заключается в том, что он более щадящий в сценарии избыточной поворачиваемости или избыточной поворачиваемости при трогании с места.
Недостатки дифференциалов повышенного трения
Дифференциалы повышенного трения известны более высокими затратами на техническое обслуживание и ремонт. Пакеты фрикционов, используемые для включения дифференциала, изнашиваются и со временем теряют свою эффективность.
Хотя открытые дифференциалы представляют собой не что иное, как механические шестерни, многие дифференциалы повышенного трения имеют детали, которые ломаются и изнашиваются. Если ваш автомобиль оснащен дифференциалом повышенного трения, замена пакетов фрикционов или выполнение других видов технического обслуживания — это только вопрос времени.
Вдобавок к этому, иногда они могут вызывать большую недостаточную поворачиваемость, чем вы привыкли.
Есть еще вопрос дрифта с самоблокирующимся дифференциалом. Хотя дифференциалы повышенного трения могут помочь при заносе, блокируя ваши колеса вместе при определенных условиях, они не дают тех же преимуществ, которые предлагает автомобиль со сварным дифференциалом.
Если вы ищете автомобиль, который хорошо работает на трассе и дороге, дифференциал повышенного трения — отличный выбор. Но если вы ищете демона дрифта, купите сварочный аппарат для домашнего гаража и сварите открытый дифференциал.
Поскольку они более предсказуемы, в дрифт-карах чаще встречаются сварные дифференциалы.Как работают самоблокирующиеся дифференциалы?
Существует множество самоблокирующихся дифференциалов, но все они работают по одному и тому же принципу. Блокировка дифференциала в различных условиях предотвращает передачу крутящего момента исключительно на колесо без сцепления с дорогой.
Существует несколько способов, которыми дифференциал повышенного трения выполняет свою работу, и мы выделили четыре наиболее распространенных ниже.
Дифференциалы повышенного трения с фиксированным значением
В дифференциалах повышенного трения с фиксированной величиной для передачи крутящего момента на колеса используются подпружиненные муфты сцепления.
Что делает самоблокирующийся дифференциал с фиксированным значением уникальным, так это то, что он имеет максимальную разницу крутящего момента на каждое колесо. Эта максимальная разница крутящего момента является фиксированным значением, независимо от того, какой крутящий момент выдает трансмиссия.
Самым значительным преимуществом такой системы является ее простота. Поскольку максимальная разница предопределена независимо от выходного крутящего момента или дорожных условий, вам никогда не придется беспокоиться о том, что одно колесо не получает никакой мощности, даже если оно не получает никакого сцепления.
Дифференциалы повышенного трения, чувствительные к крутящему моменту
Дифференциалы повышенного трения, чувствительные к крутящему моменту, известные как Torsen LSD, используют крутящий момент приводного вала для управления крутящим моментом выходного вала и тяговым усилием. Чем больше крутящий момент на карданном валу, тем сильнее сцепление сцепления, увеличивая крутящий момент на колесах.
Этот процесс увеличивает крутящий момент на конкретном колесе, потому что по мере того, как муфты сближаются, ведущие колеса в дифференциале также сближаются. Это контролирует крутящий момент, подаваемый на каждое колесо.
Большинство дифференциалов повышенного трения, чувствительных к крутящему моменту, имеют муфту с предварительным натягом, которая обеспечивает минимальное задействование пакетов фрикционов даже при отсутствии крутящего момента.
Дифференциалы повышенного трения, чувствительные к скорости
Дифференциалы повышенного трения, чувствительные к скорости, работают путем сравнения скоростей обоих выходных валов и использования этой информации для определения крутящего момента, прикладываемого к каждому колесу.
Некоторые дифференциалы повышенного трения, чувствительные к скорости, отказываются от пакетов фрикционов и вместо этого управляют выходным крутящим моментом с помощью жидкости.
Другие используют пакеты фрикционов, которые управляются гидравлической жидкостью. Скорость вращения физического выходного вала управляет пакетами фрикционов, а не информация, передаваемая через датчики.
Вращение выходного вала создает давление внутри дифференциала, которое управляет величиной крутящего момента, передаваемого на каждое колесо.
Хотя у этих систем много преимуществ, они приводят к незначительной потере мощности по сравнению с механическими передачами.
По мере нагревания жидкости в вязкостных дифференциалах повышенного трения ухудшается передача мощности от выходных валов через жидкость, что менее эффективно, чем соединенные механические передачи.
Дифференциалы повышенного трения с электронным управлением
В новых автомобилях отсутствуют механические рычаги, чтобы полностью контролировать величину давления, прикладываемого к пакетам сцепления, и вместо них используются различные типы дифференциалов повышенного трения с электронным управлением.
В этих дифференциалах используются электронные компоненты для управления величиной давления, прилагаемого к пакетам фрикционов в различных ситуациях.
Это имеет массу преимуществ, когда все работает так, как должно. Основное преимущество заключается в том, что автомобиль не зависит исключительно от дорожных условий или выходного крутящего момента для подготовки дифференциала.
Дифференциалы с электронным управлением управляют крутящим моментом, чтобы автомобили работали хорошо, оставаясь при этом эффективными и удобными в управлении.Транспортное средство использует входные данные от внешнего компьютера или контроллера для определения оптимального крутящего момента на колесах до того, как возникнут внешние факторы. Это может устранить проскальзывание еще до того, как оно запустится, вместо того, чтобы реагировать на него постфактум.
Как LSD работают с полным приводом?
Настоящие полноприводные автомобили работают за счет блокировки раздаточной коробки.
В этих автомобилях используется блокируемый дифференциал, но это не обязательно делает их дифференциалом повышенного трения. Вам нужно вручную активировать блокировку дифференциала через раздаточную коробку, и именно здесь вступают в игру 2Hi, 4Hi и 4Lo.
Это гарантирует подачу одинакового количества мощности на каждое колесо независимо от дорожных условий или выходного крутящего момента.
Хотя автомобили с блокируемыми дифференциалами могут иметь дифференциалы повышенного трения, они не работают одновременно. Вместо этого дифференциал повышенного трения будет работать всякий раз, когда 4WD не включен.
Различные типы дифференциалов
Как и многие другие компоненты, существует несколько типов дифференциалов повышенного трения, которые имеют свои преимущества и недостатки. Ниже приведены четыре наиболее часто встречающихся в современных автомобилях.
Имейте в виду, что многие производители называют свои дифференциалы повышенного трения по-разному, но они почти всегда используют те же конструкции, что и описанные ниже.
Дифференциалы повышенного трения зубчатого типа
Дифференциалы повышенного трения зубчатого типа бывают двух основных разновидностей: Torsen LSD и косозубые. Наиболее существенная разница между ними сводится к их патентам.
Однако по принципу работы эти системы идентичны.
Винтовые самоблокирующиеся дифференциалы
Дифференциалы повышенного трения с косозубыми шестернями не полагаются на пакеты фрикционов, как многие другие дифференциалы повышенного трения. Вместо этого они используют механические шестерни, которые периодически блокируются, когда того требуют условия дроссельной заслонки.
Обычно они прикладывают одинаковый крутящий момент к каждому колесу, но это не всегда так, в зависимости от индивидуального передаточного числа. Важно помнить, что, поскольку нет никакого пакета сцепления, и все механически связано, нет возможности изменить это соотношение, когда оно установлено на вашем автомобиле.
У винтовых дифференциалов повышенного трения есть одно основное преимущество.
Поскольку они не используют сцепления и используют механические передачи, они не часто нуждаются в обслуживании. Более того, поскольку у них нет изнашивающихся сцеплений, вы не почувствуете их износа со временем.
Дифференциал повышенного трения с муфтой/пластиной
Дифференциал повышенного трения с муфтой является одним из наиболее распространенных дифференциалов повышенного трения, используемых в современных автомобилях. В этих дифференциалах используются пакеты фрикционов для блокировки дифференциала после определенных условий дроссельной заслонки или замедления.
Несмотря на то, что дифференциалы повышенного трения сцепления/диска очень популярны, у них есть несколько недостатков. Во-первых, по мере износа сцепления его эффективность снижается. В конце концов, вам придется заменить пакет сцепления, что может быть дорого.
Кроме того, LSD сцепления/диска требует регулярной замены масла, чтобы все работало бесперебойно. Без этих замен масла пакеты фрикционов изнашиваются преждевременно.
Существует три различных варианта LSD пластинчатого типа, и эти разные стили влияют на блокировку дифференциала.
Двухсторонние дифференциалы
Двухсторонняя блокировка дифференциалов повышенного трения блокируются в двух различных условиях. Во-первых, эти дифференциалы блокируются после определенных условий дроссельной заслонки.
Кроме того, эти дифференциалы блокируются после определенных условий замедления. Это единственные дифференциалы повышенного трения типа сцепление/диск, которые полностью включаются при ускорении и замедлении.
Односторонние дифференциалы
В отличие от двухсторонних дифференциалов, которые блокируются как при ускорении, так и при торможении, односторонние дифференциалы блокируются только при ускорении.
Эти самоблокирующиеся дифференциалы не обеспечивают дополнительного сцепления с дорогой при замедлении.
1,5-ходовые дифференциалы
Как односторонние, так и двухсторонние дифференциалы относительно просты для понимания.
Однако существует третья конструкция дифференциалов, известная как 1,5-ходовой дифференциал.
Эти дифференциалы полностью блокируются после определенных условий дроссельной заслонки, но только частично блокируются во время замедления. Это дает вам полное преимущество самоблокирующегося дифференциала при ускорении, но лишь частичное преимущество при замедлении.
Дифференциал повышенного трения конического типа
Дифференциал повышенного трения конического типа работает точно так же, как LSD сцепления/диска. Это потому, что сами конусы представляют собой просто сцепление другого стиля.
В то время как диски сцепления плоские и зацепляются друг с другом, сцепления в дифференциале конического типа имеют конусообразную форму. Это позволяет увеличить площадь контакта друг с другом без увеличения общего дифференциала.
Вискомуфты повышенного трения
Вискомуфты повышенного трения не используют шестерни или диски сцепления. Вместо этого они используют жидкость.
Когда давление в жидкости изменяется, она блокирует и разблокирует дифференциал. Хотя у этого есть несколько преимуществ, у него есть и свои недостатки.
Наиболее существенные недостатки этих дифференциалов заключаются в том, что характеристики этих дифференциалов со временем значительно ухудшаются, и они обеспечивают неравное распределение крутящего момента.
Однако преимущества вязкостного дифференциала повышенного трения включают мягкое включение по сравнению с дифференциалами повышенного трения муфтового или зубчатого типа. Кроме того, эти герметичные дифференциалы не требуют обслуживания.
Как только они изнашиваются, обычно примерно через 60 000 миль, вы должны заменить весь дифференциал, чтобы восстановить преимущества крутящего момента и тяги.
Все вязкостные дифференциалы повышенного трения являются односторонними, поскольку они блокируются только при ускорении.
Как обслуживать дифференциал повышенного трения
Для дифференциалов повышенного трения шестеренчатого и фрикционно-дискового типа вам необходимо менять масло в соответствии с графиком технического обслуживания производителя.
Дифференциалы с диском сцепления требуют большего количества замен масла, чем зубчатые дифференциалы, но техническое обслуживание относительно легко для обоих.
Просто снимите сливную пробку и дайте старому дифференциальному маслу стечь, прежде чем снимать заливную пробку и добавлять нужную жидкость.
Для дифференциалов требуется густое масло, не менее 80 вес. В большинстве дифференциалов используется масло вязкостью 90. Если вам нужен небольшой дополнительный срок службы, есть специальные добавки, которые обеспечивают правильную работу всего.
Имейте в виду, что при наличии вязкостного дифференциала повышенного трения дополнительное техническое обслуживание невозможно или не требуется.
Ремонт или замена самоблокирующегося дифференциала
Если у вас возникли проблемы с самоблокирующимся дифференциалом, вы, вероятно, задаетесь вопросом, нужно ли вам заменять весь дифференциал или вы сможете его отремонтировать. .
Хорошей новостью является то, что если у вас нет вязкостного дифференциала повышенного трения, почти всегда можно его отремонтировать.
Когда заменять дифференциал
Есть только два условия, при которых вам придется заменять дифференциал каждый раз. Во-первых, когда у вас есть вязкостной дифференциал. Вискомуфты абсолютно не подлежат ремонту независимо от проблемы.
Вторая проблема, если у вас треснул корпус дифференциала. Однако вы можете заварить небольшие трещины. Поэтому, как правило, это серьезная проблема только в том случае, если трещины очень большие.
Вещи, которые можно отремонтировать
Помимо более сложных электрических блоков, дифференциалы повышенного трения очень просты в обслуживании. Для решения большинства проблем все, что вам нужно, — это приличный набор инструментов и тщательное обслуживание.
Если у вашего дифференциала течет задняя крышка, это один из самых доступных ремонтов. Более того, все, что вам обычно требуется, это:
- Деталь
- Отвертка с плоской головкой
- Набор трещоток ½”.
Если у вас возникли проблемы с пакетами фрикционов или шестернями внутри дифференциала, вы также можете отремонтировать их.