Блокировки межколесных дифференциалов: типы, виды, устройство

В устройстве каждого автомобиля имеется дифференциал. Это специфический узел, задача которого – распределять крутящий момент между колесами в разном соотношении (в зависимости от дорожной обстановки). Дополнительно дифференциал может иметь блокировку. Обычно она есть на внедорожниках либо на грузовых автомобилях. Блокировка межколесного дифференциала позволяет компенсировать основные минусы механизма и обеспечить равномерное распределение момента. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что это за устройство, как работает, каких видов оно бывает.

Особенности дифференциала

Главная функция данного механизма – распределить момент, который поступает от главной передачи между ведущими колесами. При этом скорость вращения полуосей может меняться. Это необходимо для того, чтобы автомобиль безопасно входил в поворот (без заносов). Обеспечивается данная возможность благодаря сателлитам, что имеются в дифференциале. Таким образом, когда авто входит в поворот, угловая скорость внешнего колеса будет пропорциональной тому, насколько ее снизила внутренняя полуось.

Разновидности блокировок

Блокировать работу дифференциала можно посредством прямого соединения нагруженной полуоси с корпусом. Также можно это сделать, ограничив вращение сателлитов. Данная система может быть:

• Полной. При этом величина передаваемого момента на колесо способна достигать 100 процентов. Все механизмы соединяются жестко. Используется такая межколесная блокировка дифференциала на КамАЗе и на многих рамных внедорожниках.
• Частичной. Момент будет распределяться принудительно за счет ограничения работы составных частей дифференциала.

Режимы работы

Профессионалы хорошо знают, что существует два режима блокировки межколесного дифференциала:

• Ручной. Как он работает? В данном случае для принудительной блокировки используется кулачковый дифференциал.
• Автоматический. Здесь самоблокирующийся дифференциал автоматически накладывает ограничения на работу. Степень и необходимость блокировки определяются разностью момента на полуосях. Учитываются также угловые скорости колес. Дополнительно может использоваться датчик блокировки межосевого дифференциала.

Кулачковое устройство

Рассмотрим особенности кулачкового дифференциала. Здесь блокировка осуществляется принудительно, то есть ручным способом. Муфта жестко соединяет корпус дифференциала с нагруженной полуосью. Кулачковый механизм приводит в действие такие виды приводов:

• Механические.
• Электрические.
• Гидравлические.
• Пневматические.

Система включается при помощи специальной кнопки или посредством рычажного механизма. Последний вариант используется преимущественно на авто старше 2000 года.

Отметим, что автоматический дифференциал работает посредством повышения сил трения за счет изменения условий нагрузки на полуось ведущих колес. Данная система именуется LSD.

Типы самоблоков

Существует четыре их разновидности:

• Дисковый.
• Виксомуфта.
• Червячный.
• Электронный.

Ниже мы детально рассмотрим каждый механизм.

Дисковый

В данном случае используется дисковая муфта. В основе лежит принцип автоматической блокировки. Она осуществляется при изменении угловой скорости полуосей. Так, чем больше разность, тем более высокая степень перераспределения момента.

В системе LSD трение осуществляется посредством пакетов фрикционных дисков. Один пакет имеет жесткое зацепление с полуосями, а второй – с чашкой дифференциала авто.

Когда ведущие колеса вращаются одинаково, фрикционные пакеты имеют такую же скорость. Когда угловая скорость меняется, диск полуоси, который начинает ускоряться, будет передавать часть момента на противоположную ось. Происходит частичная блокировка дифференциала за счет роста силы трения фрикционных пакетов. В зависимости от устройства, в механизме может быть постоянная или переменная степень сжатия. В первом случае она регулируется пружинами, во втором – гидравлическим приводом.

Червячный

В чем особенности этого механизма? В данном случае полуоси и сателлиты взаимодействуют между собой посредством червячной передачи. Такая схема используется для создания блокировок LSD. Этот привод называется «Торсен». Очень часто устанавливается блокировка межколесного дифференциала на «Ниву». Также «Торсен» применяют многие зарубежные производители на своих внедорожниках и кроссоверах. Суть работы системы довольно простая. При повышении крутящего момента на одном колесе происходит частичная блокировка и передача мощности на второе. При этом не требуется дополнительных узлов. Червячный механизм является изначально самоблокирующимся благодаря свойствам привода. Червячную шестерню не могут приводить в действие иные шестеренки.

Вискомуфта

Применяется такая система блокировки межколесного дифференциала на «Дастере». В данной ситуации муфта состоит из набора перфорированных дисков. Все они помещены в герметичный корпус и залиты силиконовой жидкостью. Диски соединены с приводным валом и с чашкой. Силиконовая жидкость имеет интересную особенность. Известно, что при движении по трассе не возникает трения дисков, а весь момент передается на переднюю ось. Но как только происходит пробуксовка, диски начинают вращаться, взбалтывая тем самым жидкость. Последняя при такой обстановке меняет свою плотность. Она становится густой, за счет чего диски могут зацепиться между собой. Так происходит перераспределение крутящего момента по осям и между колесами.

Почему данная система не используется на современных внедорожниках? Все очень просто. Вискомуфта не терпит длительных пробуксовок. Единоразово она может вытащить вас из грязи или снега, но на оффроуде она быстро перегреется. Так как ремонту она не подлежит, придется покупать новый механизм.

Электронная блокировка

В данном случае дифференциал повышенного трения оснащен электроникой, которая реагирует на изменение скорости вращения колес. Управление механизмом осуществляется автоматически за счет программного обеспечения. При увеличении вращения одного колеса на блок подается сигнал, вследствие чего дается команда на суппорт. В результате система закусывает то колесо, которое вращалось быстрее противоположного.

Эту блокировку также называют имитацией, поскольку фактического перераспределения момента здесь нет. Электроника только затормаживает колесо, предотвращая его пробуксовку. Такая система часто используется на кроссоверах премиум-сегмента ("Ауди" или "Рендж Ровер"). В отличие от вискомуфты, здесь механизмы не перегреваются. Но в плане проходимости этот автомобиль будет уступать тому, который оснащен механической блокировкой.

Заключение

Мы рассмотрели разновидности блокировок заднего межколесного дифференциала. Существует очень много систем, которые имеют разное устройство и принцип работы. Несмотря на множество новых разработок, механическая принудительная блокировка межколесного дифференциала до сих пор является наиболее надежной и практичной. Но такой механизм имеет высокую стоимость и требует больше свободного пространства под днищем. Если вам нужен автомобиль с полным приводом, при этом вы не планируете выезд на оффроуд, электронная блокировка межколесного дифференциала будет наиболее оптимальным решением.