‘);
Наиболее «скользким» в техническом резоне узлом автомобильной трансмиссии уже лет сорок подряд считают дифференциал ведущего моста. И без него никуда, и с ним одна морока. Желая автомобильная общественность уделяет дифференциалу кое-какое внимание, его откровенно мало. Во-первых, для поднятия уровня технической грамотности непешеходного народонаселения, а во-вторых, для привлечения светлых инженерных умов с целью исправить врожденные пороки автомобильного дифференциала. Невозможно объять неохватное, но хочется. Поэтому мы решили посмотреть на ведущие мосты серийных автомобилей и чисто гипотетически устранить недостачи устройства.
Как работает устройство
Как работает и как должен работать дифференциал
Никоим образом не хочется оскорблять лучшие эмоции тех, кто отлично закончил двухнедельные курсы вождения и получил права, но мы позволим себе напомнить о том, что такое дифференциал и что он мастерит на ведущей оси. Напомним просто из-за того, что иногда случаются довольно показательные казусы, говорящие о технической грамотности водителей немало чем красноречиво. К примеру, когда таксисту с 30-летним стажем показали, что задние колеса в его ГАЗ 24, вывешенной на подъемнике, крутятся в различные стороны, он начал пить валерьянку еще в слесарном цеху ТО2. Это был переворот сознания у человека, который полжизни провел за рулем и не ведал, как работает элементарный механизм. Именно по этой причине мы позволим себе украсть несколько минут внимания, чтобы вкратце ознакомиться с трудом автомобильного дифференциала ведущих колес.
Изначально в автомобиле не было никакого дифференциала. В этом-то и заключается шаткость проблемы. Блокировка колес была не нужна, поскольку они сидели на одной цельной оси и вращались с абсолютно одинаковой скоростью. Запоздалее, когда первые автомобили научились вменяемо поворачивать и разгоняться, стали замечать, что в повороте колеса проходят различное расстояние, согласно радиусу поворота. Это влекло за собой отвратительную управляемость, моментальный износ покрышек и огромные нагрузки на еще первобытную трансмиссию автомашины. Тогда задний мост разрезали пополам, к каждой из осей приварили по конической шестерне, а между ними пристроили еще две конических шестерни, находящихся в зацеплении с шестернями осей. Таким образом, колеса получили полную самостоятельность друг от друга. То есть, при движении автомобиля в повороте колеса спокойно могут вращаться с разными угловыми скоростями, чего и домогались инженеры той поры.
Но не прошло и нескольких десятков лет, как безупречная и, казалось бы, идеальная конструкция дифференциала ведущего моста обратилась в основной его недостаток, с которым борются, между прочим, до сих пор. Сложность в том, что при движении на сухом и ровном асфальте ведущие колеса ведут себя пять — проходят поворот с разными угловыми скоростями, а на прямом участке шоссе получают одинаковый крутящий момент от двигателя. Но стоит одному колесу зависнуть в атмосфере, как автомобиль будет беспомощно вращать свободным колесом, в то время, как второе просто остановится. И никакого спасения из этой ситуации нет, кроме как целой или частичной блокировки дифференциала. Как заблокировать колеса, инженеры думают уже больше 50 лет. Но даром их труд не прошел, потому что есть уже несколько видов блокировки, и вот что мы о них знаем.
На фото — установка блокировки дифференциала
Блокировка дифференциала своими дланями
Даже логически можно предположить, что блокировка узла может быть либо полной, либо частичной. Целая блокировка предусматривает, что вращающий момент будет передаваться целиком на то колесо, у которого сцепление с дорогой лучше. При этом все элементы дифференциала соединены жестко. Частичная блокировка попросту ограничивает передачу крутящего момента между двумя колесами, перенаправляя его в пользу колеса с более хватким сцеплением. Если более детально поинтересоваться передаточными числами, то у свободного, простого механизма, коэффициент блокировки зачислен за единицу. В механизмах с блокировкой этот коэффициент не должен превышать 5, поскольку такое увеличение может потребовать разрушение сцепления и редуктора ведущего моста.
Теперь стоит сделать некоторую оглядку в сторону реальной существования. Да, мы будем говорить о системах блокировки, об их преимуществе над свободным дифференциалом, но волей-неволей всплывает вопрос о применимости всей этой техники к нынешним отечественным автомобилям. Если сделать легкий обзор тех автомобилей, которым блокировка дифференциала необходима до зарезу, внедорожникам, Газелям, тем же кроссоверам, то на поверку очутится, что межколесных дифференциалов с блокировкой у нас-то и не выпускают. Сто лет УАЗ бороздит таежные колеи только с межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой, выполненной по схеме военных грузовиков ЗИЛ 131, ГАЗ 66, КрАЗ. Хит торговель последних сорока лет среди охотников и рыбаков, Нива, а после Нива Шевроле, тоже имеет лишь межосевой дифференциал с жесткой блокировкой, причем штатовского производства. Бедные груженые Газели буксуют уже при посредственнее загрузке на влажной траве, а про снег и говорить нечего.
Существуют кустарные фирмы, которые продают самоблокирующиеся дифференциалы и на ВАЗ 2101—2107, и на переднеприводное ВАЗовское барокко, на Калины, Приоры, десятки и восьмерки. Стоимость такого самоблока в районе 8 тысяч рублей, а за установку возьмут еще 8-10 тысяч, поскольку в случае с установкой на переднеприводные машины можно провозиться день, а то и два. Самый наилучший вариант, который можно купить для ВАЗов — самоблокирующийся фрикционный дифференциал тольяттинской конторы «Вал-рейсинг». Они же выполняют дифференциалы с самоблокировкой и для УАЗ Патриот, и для Нивы, и для иномарок, но стоимость уже совсем другая — от 20 тысяч рублей. Устройство грамотно проработано, имеет коэффициент блокировки от 3 до 5 в подневольности от модификации и, таки да, он работает. Но о серийном крупномасштабном выпуске пока говорить не приходится. Зато его можно поставить своими дланями на любой автомобиль и получить хоть и самую примитивную, но рабочую блокировку.
Как блокировать лифференциал
Принудительная блокировка дифференциала
Это первобытно-тракторная система блокировки, какая производится при помощи кулачковой муфты. Она отвечает за жесткое соединение корпуса механизма с одной из полуосей. Самые прогрессивные системы принудительной блокировки в автомашинах Джип Вранглер, Тойота Ленд Круизер, Сузуки Витара прошлых лет выпуска могли иметь как механический привод, так и пневматический или электрогидравлический. На тракторе МТЗ 80, уместно, стоит такая система с гидроприводом. Недостатки такой конструкции блокировки в том, что ее нельзя использовать в нормальных условиях, а подключается система только на бездорожье. Для внедорожников это вполне нормально, по-другому даже и быть не может. Но любая руководство по эксплуатации скажет, что после прохождения трудного участка систему необходимо деактивировать, поскольку, в противном случае, она может вывести из построения трансмиссию.
Самоблокирующийся дифференциал
Это нечто среднее между самой простой системой жесткой блокировки и независимым дифференциалом. Самый простой самоблокирующийся дифференциал — дисковый. Он представляет собой тот же свободный механизм, но с фрикционными дисками на любой полуоси, работающими по типу сцепления. Хорош это механизм тем, что позволяет регулировать силу прижатия фрикционов, а как последствие, и распределение крутящего момента между ведущими колесами. Сила прижатия может быть как фиксированной, так и регулируемой пневматическим приводом, гидравликой или электроникой. Такие дифференциалы применяются в мостах спортивных автомашин и в качестве межосевых у некоторых внедорожников, Ниссан Патруль предыдущего поколения, к примеру.
Вязкостная муфта, или вискомуфта, воображает собой своего рода гидротрансформатор. Это набор дисков, котрые близко расположены друг к другу и есть в одном корпусе, заполненном силиконовой жидкостью. Эта жидкость имеет свойство твердеть при повышении температуры, что и выходит, когда одни диски начинают вращаться быстрее, а вторые медленнее. Как только колеса начинают выравнивать угловые скорости, жидкость остывает и вискомуфта разблокируется.
Видео: блокировка дифференциала
[embedded content]
Есть также электронные системы блокировки дифференциала, но на самом деле, это просто имитация, поскольку в качестве компенсирующего угловые скорости механизма выступают тормоза, а не трансмиссия и срабатывает система по сигналу от датчиков. Этих систем кушать довольно много, но самые известные — EDS в большинстве автомобилей (Ниссан Пасфайндер, Рено Дастер), или система ETS в автомашинах Мерседес. Компания Фольксваген устанавливает более продвинутые системы, ETS с расширенными функциям, XDS. Эти комплексы установлены на Шкода Октавия, Фольксваген Пассат, Тигуан. Электронные системы не могут рассматриваться, как блокировки дифференциала, а лишь, как средства повышения безопасности.
