Назначение дифференциала
Самоблокирующийся дифференциал на УАЗ представляет из себя устройство, которое отвечает за распределение крутящего момента трансмиссионного карданного вала между колёсами автомобиля, задний, либо передней оси.
Основная функция этого механизма заключается в обеспечении вращения колёс без пробуксовки.
Так, если автомобиль двигается прямолинейно, по ровной дороге с хорошим и чистым покрытием, его колёса одинаково нагружены, имеет место одинаковая угловая скорость их вращения. В данном случае дифференциал выступает как передаточное звено от карданного вала.
В случае, если условия движения начинают меняться, в условиях поворота, пробуксовки, то нагрузка на колёса автомобиля неравномерна. Для продолжения управляемого движения машины возникает необходимость по распределению получаемого крутящего момента от карданного вала между колёсами в разном соотношении. В данном случае дифференциал выполняет эту задачу, обеспечивает безопасное маневрирование автомобиля.
Дифференциал машин может располагаться в трансмиссии тремя вариантами, которые зависят от типа привода, а именно:
- в переднеприводных автомобилях — в картере коробки передач;
- заднеприводные автомобили имеют дифференциалы в корпусе ведущего моста;
- полноприводные автомобили оснащаются дифференциалами в корпусах переднего и заднего моста, либо в раздаточной коробке.
История возникновения дифференциала
Дифференциалы на автомобилях были внедрены не сразу. Их рождение связано с тем, что на заре автомобилестроения конструкторы столкнулись с проблемой манёвренности первых машин. Колеса крутились с одинаковой угловой скоростью. Это приводило к утере управляемости на поворотах, манёврах на скользкой дороге. Быть надёжным средством передвижения оказалось не суждено.
Первый механизм, который отвечал за распределение вращательного момента между осями, изобретён французом Пеккёром. Своё изобретение он представил миру в 1825 году. Известен изобретатель и тем, что создал первый в мире четырёхколёсный паровой грузовик.
Изобретённый французом механизм являлся устройством состоящем из валов и шестерён. Они способствовали передаче крутящего момента от мотора к колёсам. Однако агрегату проблему пробуксовки на поворотах полностью решить не удалось. Особенно недостатки проявляли себя при движении на в условиях гололёда, когда колёса теряли сцепление дорогой. Это приводило к частым авариям. Разбивать автомобиль в условиях бездорожья было обычным делом.
Конструкторы вынуждены были начать искать решение проблемы. Этот процесс занял достаточно длительное время. Сделать работоспособное устройство, устранить проблему удалось Фердинанду Порше, который изобрёл кулачковый механизм в дифференциале, исключающий проскальзывание колёс моста.
Исследование Порше закончил в 1935 году. Первые удачные экземпляры нового дифференциала были установлены на моделях Volkswagen скобка (Туре В-70).
Как устроен дифференциал
У стандартного дифференциала принцип работы редукторный, обеспечивающий передачу мощности от коленвала на колеса. Его устройство включает в себя ряд основных узлов, к которым относятся:
- шестерни полуосей с сателлитами, размещённые в чашке (корпусе). Каждая полуось имеет подшипник;
- чашка, жёстко соединённая с шестерней ведомой, предназначенной для передачи крутящего момента от шестерни главной передачи.
Работа дифференциала сводится к передаче вращения на полуоси, обеспечивая кручение, вращение колёс. Сателлиты предназначены для создания разной угловой скорости при неизменной величине крутящего момента.
Дифференциал самоблокирующий
Автономный самоблокирующий дифференциал — это самостоятельной агрегат, не требующих каких-либо внешних управляющих систем. Устройство предназначено исключительно для колёсного транспорта, техника гусеничная его не использует.
Принято «самоблоки» делить на 2 группы:
- Дифференциалы, работающие от крутящего момента.
- Дифференциалы, начинающие работать при наличии разницы угловых скоростей от ведомых шестерён.
К 1-й группе относятся устройства с червячной, винтовой, дисковой блокировкой.
2-я группа представлена механизмами с центробежного автомата включения, имеющим вискомуфту, героторный гидравлический насос, обгонными муфтами.
Самоблоки на УАЗ Красикова и т.н. кулачковые дифференциалы принято относить к промежуточным видам.
Принцип работы самоблокирующегося дифференциала на УАЗ
Стандартный самоблокирующийся дифференциал на УАЗ является симметричным межколесным (иное название — межосевой) дифференциалом Его работа осуществляется в трёх режимах:
- режим прямолинейного движения;
- маневрирование на поворотах;
- движение при скользкой дороге.
В первом режиме (прямолинейном) колеса уазика работают в условиях равного сопротивления дорожного покрытия. Тяга к дифференциалу без проблем поступает на его корпус, вместе с которой перемещаются сателлиты. Они обеспечивают нормальную работу шестерёнок полуосей, передавая тягловые усилия на колесо в равных пропорциях. Частота вращения шестерней полуосей равна частоте вращения главной передачи.
При втором режиме, при начале маневрирования, при движении в повороте, внутреннее колесо моста, начинает испытывать больше сопротивление чем наружное. При этом внутренняя шестерня полуоси начинает замедляться, что приводит к вращению сателлитов, которые увеличивают частоту кручение внешний шестерни полуоси. Ведущие колеса начинают крутиться с разными угловыми скоростями. Это позволяю осуществить манёвр без пробуксовки. Устройство дифференциала обеспечивает равномерную тягу, независимо от значения угловых скоростей, в равном соотношении к каждому колесу.
Когда УАЗ двигается по скользкому дорожному полотну, то одно из колёс, как правило, находиться в условиях большего сопротивления, второе проскальзывает — буксует. В данной ситуации самоблокирующий дифференциал обеспечивает вращение буксирующего колеса с более высокой скорости. Второе колесо, наоборот, начинает останавливаться. Так как крутящий момент на буксирующим колесе незначителен, вследствие малого сцепления, тяга колеса также невелика. Такая работа дифференциала позволяет достаточно успешно преодолевать скользкие участки.
Однако имеет место тупиковая ситуация на уазике, снабжённым стандартным симметричным дифференциалом, когда автомобиль оказывается неспособным сдвинуться с места.
В стандартной, заводской комплектации блокирование дифференциала на УАЗе, в том числе и снабжёнными мостами «спайсер», может, при вхождении в поворот на скользкой дороге, создать эффект к т.н «чрезмерной поворачиваемости». При сильном разгоне машины, которое осуществляются в условиях смешанного дорожного покрытия, может начаться увод машины от траектории, по который направляет ее водитель.
Особенности устройства «самоблоков»
Решение вышеуказанной проблемы привело к появлению на свет различных видов самоблокирующихся механизмов. По своей конструкции — это автоматические и ручные.
Ручной тип блокировки подразумевает принудительную блокировку на УАЗ дифференциала водителем.
Каждый вид имеет свои достоинства и недостатки.
Ручной самоблок на автомобиле УАЗ управляется водителем. Включать и выключать его приходится самостоятельно. Это ведёт к отвлечению от контроля за автомобилем при движении. Более того, используемый в этом процессе тросик продолжает являться достаточно слабым звеном.
Автоматические не требуют внимания со стороны водителя, блокировать дифференциал они будут самостоятельно. Однако устройства отличаются дороговизной.
Но в большинстве случаев владельцы UAZ принимают решение о замене стандартного самоблокирующегося дифференциала на автоматические агрегаты.
Необходимо отметить, что автоматические самоблокирующиеся дифференциалы, несмотря определённые недостатки, являются самыми популярными устройствами, которые устанавливают в мосты внедорожника. Их конструкция позволяет монтировать их в любой мост. Однако будет наибольшая эффективность при установке «самоблока» в мост задний.
Установить устройство можно в домашних условиях, в гараже. Плюс такого решения — экономия средств. Но стоит помнить, что процесс этот сложный, трудоёмкий. Сборка требует повышенного внимания, чёткого соблюдения положений инструкций. Необходима тщательная регулировка зазоров (используется специальная шайба). Регулировочный процесс достаточно подробно описывается в прилагаемых инструкциях, а так же в информации по монтажу конкретного устройства, которая доступна на полях Internet. Минус самостоятельной установки — наличие не малой вероятности нарушить нормальную работу ведущего моста.
Плюс монтажа самоблокирующих устройств специальными организациями (проводящих разбор и сбор мостов в специальных технологических условиях) очевиден. Зачем тратить на монтаж немало своего времени, когда можно поручить его специалистам. Более того, эти структуры обязаны давать гарантии и обеспечивать техническое сопровождение своих работ.
Виды изделий
В настоящее времени на рынке имеется достаточно количество разнообразных типов самоблокирующихся дифференциалов для автомобиля УАЗ. К основным из них относятся следующие:
- Самоблок на УАЗ винтовой, повышенного трения. На рынке известен давно. Его отличает простота конструкции. Водители отмечают, что наиболее эффективно он работает тогда, когда перед преодолением препятствий педалью газа увеличивают мощность двигателя, что исключает буксование. Однако к недостаткам работы таких устройств относятся ситуации если автомобиль попав в яму, вывешивается одним колесом, выбирается из нее с большим трудом.
Важно ! Ставить и применять на уазике данный тип самоблокирующегося дифференциала не рекомендуется если предстоит эксплуатировать автомобиль в суровом бездорожье.
- Дифференциал с кулачковым способом самоблокирования. Специалисты считают, что это надёжное устройство, которое способно решить абсолютно все проблемы по преодолению разнообразных препятствий. Оно относится к дифференциалам повышенного трения. Принцип работы механический, позволяющий без проблем выходить из ситуации когда одно колесо вывешено, второе всегда предпримет все возможное для «вытаскивания» машины.
- Принудительные устройство самоблокировки дифференциала. Появились на рынке достаточно недавно. Эти механизмы снабжаются полуосью на которой имеются дополнительные шлицы. Основной отличительной особенностью принудительного «самоблока» является то, что он пневматический, работает с пневмоприводном.
- Самоблокирующий дифференциал на УАЗ ДАК (дифференциал автоматический Красикова). Это устройство отличают высокие характеристики функционирования. Его можно монтировать как в передние, так и в задние мосты УАЗ. Высокую производительность обеспечивают специальные шнеки, которые обгоняют специальные шарики в пространстве, оказывая влияние на характеристики свободного хода. Так, когда колесо оказывается вывешенном, шарики распираются, зажимая шнеки. Дифференциал блокируется. Разблокируется при установлении одинакового углового вращения полуосей.
Основным предприятием на территории РФ, специализирующимся на выпуске уазовских самоблокирующихся устройств, является завод ИЖ. Обычно реализация агрегатов осуществляется через дилера «ИЖТЕХНО». Пользуются популярностью и тольяттинское предприятие «АВТОСПРИНТЕР».
Известна своими решениями американская компания ЕАТОН, которая разработала и применяет электрический принцип блокирования. Электронный тип изделий которой (самоблоки, работающие на принципе — электроблокировки дифференциала) завоёвывает все большую популярность. Основным управляющим узлом в нем является электропривод.
Опытные водители, профи, констатируют, что выше описанные неприятные ситуации, возникающие при установке на уаз стандартного дифференциала, являются в основном частными неприятными моментами. Однако предлагаемые к установке самоблокирующиеся дифференциалы, при правильном их монтаже, могут существенно увеличить проходимость автомобиля, позволяя уверенно ехать по любому бездорожью.
