Самоблокирующийся дифференциал на ваз 2104

Обновлено: 07.07.2024

Тюнинг

У всего семейства ВАЗ классика (01-07) нет устройства блокировки межколесного дифференциала. Однако количество автовладельцев, желающих установить дифференциал своими руками или купить его отдельно, не уменьшается, особенно среди любителей активного отдыха и отдыхающих.

Рассмотрим, зачем нужен самоблокирующийся дифференциал и стоит ли устанавливать его на автомобиль, где изначально он не был предусмотрен.

Объяснение принципа работы

Представьте, что редуктор заднего моста имеет не дифференциал, а одноосный, как в трехколесном велосипеде.

Поскольку нет абсолютно прямолинейного движения, а руки водителя почти никогда не неподвижны на рулевом колесе, очевидно, что ведущие колеса будут следовать очень похожей, хотя и немного другой траектории.

Как работает классический дифференциал?

Если ведущий мост один (вся классика ВАЗа), то требуется один редуктор между задними колесами, то есть межколесный. В случае с полноценным внедорожником дифференциалов целых три — по два межколесных дифференциала на каждую ось и дополнительно межосный.

Этот механизм (второе название — редуктор) расположен в картере заднего моста. Приводная рейка передает крутящий момент на ведомую рейку. Он разделен на два карданных вала, которые поворачивают колеса.

Дополнительные шестерни — сателлиты симметричны, равны рычагам и равномерно передают усилия на колеса.

Когда машина движется прямо, сателлиты не вращаются. Когда автомобиль катится по кочкам или поворачивает в поворот, то есть когда каждое колесо проходит свой путь, сателлиты вращаются и перераспределяют крутящий момент между колесами ведущей оси и полуосью, которая менее устойчива и легче раскручивается.

Дифференциал ВАЗ показан на рисунке ниже:

8 — шестерня карданного вала; 9 — спутник; 11 — ведущая шестерня главной передачи; 18 — ведущая шестерня главной передачи;

Вот как ведут себя спутники и распределяют импульс в разных местах:

Анализ частоты вращения карданного вала и коробки передач показывает, что:

Обычный редуктор не поможет ведущему мосту на скользкой дороге, а также на поверхностях с повышенным сопротивлением качению (снег, песок, грязь). Стоимость обычной коробки передач около 5000 рублей.

О принудительной блокировке

Если машина много ездит по бездорожью и эксплуатируется в зимнее и грязное время года, помогает установка принудительной блокировки дифференциала между колесами. Это останавливает вращение спутников. В этот момент колеса теряют независимость и точно поворачиваются.одинаково в любой ситуации. Это так называемый самоблокирующийся дифференциал.

Недостатком такого решения является повышенный расход топлива и повышенный износ шин. Поэтому после проезда по труднопроходимой местности разблокируйте механизм блокировки. Некоторые конструкции предлагают возможность автоматической разблокировки с увеличением скорости или, наоборот, блокировку можно активировать только на низкой скорости.

В целях упрощения процесса управления и есть самоблокирующаяся коробка передач.

Разновидности принудительной блокировки

Плюсы и минусы установки самоблокирущегося редуктора

Таким образом, при установке самоблокирующегося дифференциала вы получаете:

повышенное сцепление колес с ведущими мостами;
повышенная проходимость по асфальтовому покрытию;
улучшенная динамика разгона;
улучшенное прохождение поворотов.

Окупаемость установки — ухудшение управляемости (для заднеприводного ВАЗа):

Все или почти все водители знают, что такое дифференциал и для чего он нужен: это устройство позволяет колёсам в повороте крутиться с разной скоростью. Ведь наружное от центра колесо проходит больший путь, чем внутреннее. Но у обычного дифференциала есть серьёзный недостаток - он снижает проходимость. Как только автомобиль попал одним колесом на лед, а другим - на асфальт, "внутренняя свобода" дифференциала уже идёт во вред: то колесо, что на асфальте, стоит, а колесо на льду беспомощно буксует с удвоенной частотой вращения.

Дифференциал повышенного трения (самоблокирующийся дифференциал) обладает меньшим КПД (из-за потерь на трение), но на скользких покрытиях или при избытке тяги он может полнее реализовать крутящий момент двигателя. Если под колёсами асфальт и не знать, что стоит хитрый дифференциал, наверно, ничего не почувствуешь. Автомобиль как автомобиль. Покрытие достаточно ровное, коэффициент сцепления ведущих колес с дорогой приблизительно одинаков, а значит, разность в угловых скоростях колёс невелика и дифференциал практически не работает. Но стоит выехать на заснеженное шоссе, и дифференциал даёт о себе знать, невысокие снежные переметы машина преодолевает увереннее стандартной. На льду и укатанном снегу автомобиль с "блокировкой" разгоняется куда быстрее, чем с обыкновенным дифференциалом. В поворотах машина управляется заметно лучше, чётче отзывается на работу педалью газа. На рыхлом снегу блокировка показывает себя с лучшей стороны: заметно улучшая "вездеходные" качества автомобиля. При резком старте на сухом асфальте при значительном избытке тяги и неизбежном срыве ведущих колес, наличие блокировки дифференциала отодвигает этот неприятный момент, правильно распределяет моменты на ведущих колесах и повышает динамические показатели автомобиля. Винтовая блокировка имеет сглаженные моменты включения-выключения и широкие возможности по блокировке. Она почти не требует обслуживания, имеет высокий ресурс.

Итог: машина уверенно разгоняется на скользкой дороге, остро реагирует на работу рулем и тягой, показывает чудеса проходимости.

Редуктор с самоблокирующимся дифференциалом необходимо эксплуатировать с применением масел класса вязкости по SAE 75W90 или 80W90, группа по API GL-5, GL-4/5. Для особо тяжёлых условий эксплуатации необходимо использовать масло по SAE 75W140, группа по API GL-6.

Трансмиссия Ваз 2107

Конструкция “классики” ВАЗ, как и последующих моделей (кроме ВАЗ 2121 и моделей на ее основе), не предусматривает возможности блокировки дифференциала. Автовладельцы, которым приходится ездить по бездорожью, стараются повысить проходимость своих машин, устанавливая блокировку самостоятельно.

Зачем же нужен самоблокирующийся дифференциал на ВАЗ 2107 и насколько оправдана его установка на автомобиль не предусматривающий такой конструктивной детали.

Как работает дифференциал и блокировка дифференциала

Дифференциал, от латинского “differentia” (“разница”) ー механизм, служащий для распределения крутящего момента между осями автомобиля. Этот узел является обязательным для любого авто. Самый распространенный дифференциал ー простой (классический или свободный). Зачем он нужен?

Автомобиль практически никогда не движется абсолютно прямолинейно. Водителю все время приходится маневрировать. При прохождении поворота длина пути, который проходят колеса, отличается. При отсутствии дифференциала колеса вращались бы синхронно, “наматывая” одинаковый путь. В этом случае одно колесо неизбежно буксовало бы, второе – тормозило. Результатом бы стал повышенный износ трансмиссии и покрышек, излишняя нагрузка на двигатель. Дифференциал устраняет жесткую связь колес одной оси, позволяя вращаться независимо, с разной скоростью. Работает классический дифференциал следующим образом.

У машины с двумя ведущими колесами имеется один дифференциал (межколесный). У полноприводного автомобиля дифференциалов три: два межколесных и один межосевой.

В “семерке” имеется один дифференциал (редуктор) заднего моста. Ведущая шестерня, приводимая в действие карданом, передает вращение паре шестерен полуосей, вращающих задние колеса. Усилие передается на ведомые шестерни сателлитами ー небольшими промежуточными шестернями. Они, являясь равноплечным рычагом, уравнивают передаваемые на полуоси усилия.

Пока автомобиль движется прямолинейно, колеса вращаются с одинаковой скоростью и сателлиты не вращаются. При вхождении в поворот или движении по неровной дороге угловая скорость колес начинает отличаться, как и усилие, требующееся для вращения колес. Сателлиты начинают вращаться, передавая крутящий момент на ось, которую крутить легче. Когда одно из колес начинает буксовать, автомобиль не может ехать Выглядит все это так:

Если одно колесо стоит, второе вращается с удвоенной скоростью (“за двоих”).
Если одно из колес буксует (скользит), второе, имеющее хорошее сцепление, получает тот же малый крутящий момент, дифференциал не может передать ему всю тягу.
Когда тяга, передаваемая на колесо, становится меньше сопротивления качению, автомобиль останавливается.
В результате буксующее колесо резко набирает обороты, а то, которое имеет хорошее сцепление с дорогой, останавливается.
Увеличение оборотов двигателя ведет лишь у увеличению скорости вращения забуксовавшего колеса.

Получается, дифференциал лишь мешает автомобилю выбраться из грязи песка или сугроба.

Блокировка дифференциала

Принудительная блокировка дифференциала используется на автомобилях, предназначенные для движения по бездорожью. При блокировке вращение сателлитов стопорится и оси колес начинают вращаться с одинаково скоростью. Это помогает преодолеть сложный участок, но увеличивает расход топлива, износ агрегатов и покрышек. Поэтому после преодоления участка плохой дороги блокировку выключают.

Существуют дифференциалы с автоматическим выключением блокировки при разгоне до достаточной скорости или агрегаты, не позволяющие включить блокировку, пока скорость не будет снижена до минимальной.

Есть автомобили с более сложной и дорогой автоматической блокировкой дифференциала, в которых блокировка происходит лишь тогда, когда одно колесо или одна ось начинает буксовать.

Виды автоматической блокировки дифференциала на Ваз 2107

Экстремальные “варварские” необратимые методы типа заваривания сателлитов и установки “преднатяга” редуктора использовать категорически не рекомендуется. Существуют другие способы блокировки дифференциала при необходимости.

Дисковая блокировка. На дифференциал устанавливаются фрикционные муфты, которые начинают проворачиваться относительно друг друга при неравномерном вращении колес. Если разность угловых скоростей колес велика, сила трения между муфтами растет и дифференциал блокируется. Такой способ блокировки требует специального трансмиссионного масла и имеет определенные недостатки . Из-за износа дисков необходимо часто проводить регулировку узла.

Блокировка с вискомуфтой (вязкостной муфтой). Принцип работы вискомуфты напоминает работу дисковой блокировки дифференциала. Отличие состоит в в том, что вискомуфта имеет множество липких дисков, которые погружены в вязкую жидкость. Силикон, составляющий основу жидкости, твердеет при нагреве. Если угловая скорость одной оси больше другой, жидкость нагревается, твердеет и обеспечивает жесткое сцепление дисков. Этот вид блокировки срабатывает плавно, но по мере нагрева и застывания жидкости эффект нарастает и продолжается, пока колеса не начнут вращаться одновременно и температура не снизится. Плюс такого решения состоит в отсутствии необходимости частого обслуживания узла. Особенность работы вискомуфты в том, что для ее работы требуется полная герметичности пространства, заполненного гелем. Вискомуфты эффективно работают лишь при непродолжительной пробуксовке и устанавливаются на “паркетные джипы”. Для долгих поездок по бездорожью они не подходят – узел перегревается.

Винтовой червячный редуктор. Это самый надежный из видов блокировки. При движении по прямой червячные винты свободно вращаются. При наличии разницы угловых скоростей полуосей винты попадают заходят в крайние положения где фиксируются в пазах. При их фиксации срабатывает блокировка. Время срабатывания дифференциала зависит от конструкции (профиля) винта. Когда угловые скорости полуосей выравниваются, винты выходят из пазов и дифференциал возобновляет работу. Такая система не требует специального масла, подходит обычное трансмиссионное. Узел отличается большим сроком службы, сравнимым со сроком службы “родного” дифференциала. Благодаря этому блокировка дифференциала ВАЗ 2107 с использованием винтового червячного редуктора популярна среди владельцев “семерки”.

Планетарная блокировка дифференциала (схема Красникова). Механизм похож на обычных дифференциал, но в нем вместо шестеренок-сателлитов используются цепочки шариков. Блокировка происходит не из-за разности скоростей вращения колес, а при появлении различий между тягой двигателя и осевой нагрузкой. Такой вариант дифференциала ВАЗ 2107 несколько дешевле, чем винтовой червячный дифференциал.

Особенности различных типов блокировки. Что выбрать

Постоянная блокировка дифференциала необходима лишь для внедорожников, которые, подобно тракторам, никогда не выезжают на асфальтовое покрытие.

После установки дисковой блокировки понадобится постоянно проводить ее регулировку. Также придется покупать специальное дорогостоящее трансмиссионное масло. В данном виде блокировке присутствует небольшой постоянный момент трения, который ухудшает управляемость автомобиля и становится причиной повышенного расхода топлива и износа покрышек. При работе фрикционов они интенсивно изнашиваются, следовательно, при частой езде по плохой дороге, когда автомобиль буксует, узел быстро износится. Поэтому дифференциал ВАЗ 2107 обычно не блокируют таким способом.

Вискомуфта имеет большую инерционность срабатывания, зачастую перегревается или включается не вовремя, с опозданием. Не подходит для бездорожья, но хороша в городских условиях. Из-за сложности и дороговизны не применяется для модернизации “классики” ВАЗ.

Винтовая и планетарная блокировки наиболее подходят для установки на ВАЗ 2107. Они не только хорошо работают в условиях заснеженного города, но и подходят для любителей автотуризма, путешествующих по проселочным дорогам. Но для серьезного бездорожья такая блокировка не подойдет.

Преимущества и недостатки самоблокирующихся редукторов на Ваз 2107

Сначала перечислим преимущества, которые предоставляет блокировка на ВАЗ 2107:

Читайте также: