Как работает блокировка на «Ниве»: принцип действия
Любимый автомобиль рыбаков и охотников – «Нива». А причиной подобного отношения является возможность с его помощью попасть в глухие и редко посещаемые места. Что же позволяет добиваться таких результатов? На «Ниве» работает блокировка. Как она помогает и в чем – об этом речь пойдет ниже.
О трансмиссии
Прежде всего несколько слов об устройстве «Нивы». Она обладает постоянным полным приводом. Что это значит? Все просто – крутящий момент одновременно передается на четыре колеса. В этом и состоит одно из принципиальных отличий «Нивы» от других автомобилей. У них момент подается только на один из мостов (передний или задний).
Полный привод реализован благодаря использованию раздаточной коробки. Крутящий момент, пройдя КПП, поступает на раздатку, а с нее – на передний и задний мосты. Такая конструкция позволяет создать блокировку межосевого дифференциала на «Ниве», которая совместно с полным приводом обеспечивает ей повышенную проходимость. Здесь нельзя не сказать несколько слов о дифференциале. Во многом благодаря ему реализуются отличные внедорожные характеристики «Нивы».
Понятно о дифференциале
Это устройство позволяет автомобилю свободно двигаться в заданном направлении. При повороте левое и правое колеса машины проходят разный путь. А если они жестко соединены, то одно будет проскальзывать, а другое тормозить. Кроме того, в этом случае резко возрастает нагрузка на ось, следствием чего будет ее поломка или чрезмерный износ резины.
Справиться с этой проблемой позволяет дифференциал. На обычных автомобилях он располагается на оси между колесами, что позволяет им вращаться независимо друг от друга. Дифференциал распределяет между колесами поступивший к нему момент, причем не в равной пропорции, а в зависимости от условий движения каждого – на одно больше, на другое меньше.
То же самое относится к мостам в целом (переднему и заднему). Их движение, например в повороте, также различается. Для распределения усилий применяют так называемый межосевой дифференциал. Благодаря ему, в зависимости от условий движения, передаваемый на передний и задний мосты момент будет различаться.
Особенности работы дифференциала
Момент распределяется таким образом, что передается туда, где нагрузка меньше. Подтверждением сказанному может служить обычная картина – машина стоит тремя колесами на асфальте, а одним – на льду. Тронуться с места ей не удается. Сила трения резины о лед гораздо меньше, чем резины об асфальт, а значит, и нагрузка на колесе, стоящем на льду, меньше, чем на других.
А дифференциал весь крутящий момент передает в сторону минимальной нагрузки. В результате одно колесо вращается с бешеной скоростью, а остальные стоят на месте, автомобиль не движется. Примерно так же выглядит ситуация, когда автомобиль не может подняться в гору по обледеневшей дороге. В этом случае одно колесо, попавшее на наледь, крутится, но машина стоит.
Производится никому не нужная работа. Колесо «шлифует» дорожное покрытие (наледь). Избавление от подобной бесполезной работы – блокировка как на «Ниве», так и на любом другом автомобиле, приспособленном к трудным дорогам. Но обычно описываемые устройства есть далеко не на всех машинах.
Какие бывают блокировки
Обычно различают два типа – межколесные и межосевые. Первые блокируют работу дифференциала, установленного между колесами, на одной оси. Задача межосевой блокировки – обеспечить распределение усилий между мостами.
У «Нивы» три дифференциала, межосевой и два межколесных. Но они принципиально разные. Если межколесные дифференциалы свободные, на них нет никаких дополнительных устройств, то межосевой имеет принудительную блокировку. Она значительно облегчает движение автомобиля в условиях бездорожья, частично придавая ему возможности вездехода.
Как работает блокировка дифференциала на «Ниве», принцип работы
При движении по нормальной дороге крутящий момент распределяется относительно равномерно между всеми колесами. Но на бездорожье, в грязи этого недостаточно. Простая ситуация – машина забуксовала, например левое заднее колесо. Тогда весь крутящий момент будет поступать именно туда, и автомобиль не сможет ехать. В такой ситуации не поможет никакой полный привод.
Но выход есть. Надо включить межосевую блокировку. Как работает на «Ниве» такое устройство? В раздаточной коробке есть специальная муфта. При включении блокировки она соединяет валы, передающие момент на мосты. Скажем так, между ними принудительно поровну делится усилие, выдаваемое двигателем. Таким образом, момент не уходит весь на буксующее колесо, а часть его поступает на передний мост (в нашем примере).
Теперь начинает работать полный привод. На передний мост при включенной блокировке принудительно поступает половина момента, выдаваемого двигателем. Благодаря этому автомобиль начинает двигаться. Как только он тронется с места, прекратится пробуксовка заднего колеса, и крутящий момент поступит на все остальные. Тогда «Нива» благополучно преодолеет трудный участок.
Надо отметить, что автомобиль «Лада 4х4» не является единственным обладателем описанного устройства. Подобная блокировка дифференциала работает как на «Шевроле-Ниве», так и на других моделях внедорожников, правда, реализована она может быть по-разному. Но тем не менее выполняет аналогичные задачи.
Когда надо пользоваться блокировкой
В условиях нормальной дороги на «Ниве» ничего включать не надо. А вот на проселке или перед крутым подъемом водителю стоит подумать о подстраховке. Как работает блокировка на «Ниве», мы уже выяснили. Так что к ее помощи стоит прибегать в случае возникновения препятствий при движении, и сделать это надо заблаговременно, до того как машина застряла.
Если впереди трудный участок, то лучше всего заранее включить блокировку, тем более что много времени это не занимает. Надо только помнить, что пользование блокировкой без необходимости не способствует сохранности автомобиля, приводит к перерасходу бензина и износу резины.
Как включить блокировку
Делать это довольно просто. На автомобиле «Лада 4х4» справа от водителя есть три рычага, нас интересует из них самый маленький. Когда водитель передвинет его назад, работает блокировка на «Ниве 2121», как только переведет ручку вперед – режим отключится. Производить все манипуляции лучше всего на неподвижном автомобиле.
Опытные водители знают, что включается (выключается) блокировка не всегда с первого раза. Дело в том, что валы могут стоять не в том положении или их может «закусить», если на муфту приложено дополнительное усилие (например, автомобиль остановился на повороте). Тогда надо немного проехать вперед или назад, выровнять колеса и повторить попытку. Как правило, в этом случае все включается.
На «Шевроле-Ниве» эта процедура производится по-другому. Там не два рычага для управления режимами раздатки, а один. Нужный нам расположен ближе к водителю. Хотя работают блокировки на «Ниве-Шевроле», как и на автомобиле «Лада 4х4», одинаково, но включаются по-другому. На «Шевроле» для этого рычаг управления режимами раздаточной коробки надо перевести при выжатом сцеплении на стоящем автомобиле влево (к себе). Чтобы отключить блокировку – в противоположную сторону.
Блокировка дифференциала на «Ниве» – верный помощник водителя
Полный привод не всегда обеспечивает проходимость по бездорожью. Зачастую этого мало. Вот когда, как на «Ниве», блокировка работает совместно с полным приводом, можно говорить, что автомобиль, по крайней мере, близок к вездеходам. И на такой машине вполне реально если не покорять распутицу, то довольно смело передвигаться по проселочным и заброшенным дорогам.
Но при этом не стоит забывать, что блокировка дифференциала – режим для трудных условий движения. Но и бояться его не нужно. Надо помнить, что блокировка позволяет «Ниве» проехать там, где другие не будут и пытаться это сделать. Но не стоит без необходимости ее включать в городе. Это чревато излишним расходом бензина, износом резины и в конечном итоге – поломкой машины.
truehunter.ru
Как работает блокировка дифференциала на Шевроле Нива
Все внедорожники отличаются от обычных автомобилей тем, что такие машины могут преодолевать любое препятствие на дороге, даже в том случае, когда дорога полностью отсутствует. Такую особенность эти автомобили получили из-за наличия в них полного привода, который может быть как постоянным, так и подключаемым.
Полный привод приводится в действие при помощи дифференциалов. Такой есть и у Нивы Шевроле.
Для чего предназначена блокировка?
В этом механизме присутствуют валы и шестерни. Предназначается дифференциал для распределения крутящего момента от двигателя к колёсам. В Ниве основными ведущими колёсами являются задние. При помощи дифференциала колёса могут крутиться с разной скоростью, например, при прохождении поворотов. В таком случае одно колесо проходит малый радиус, а другое – большой. Если бы не было дифференциала, то колёса станут пробуксовывать, что станет причиной повышенного износа резины.
Расположение рычага
При движении по прямой дороге тяга от мотора распределяется между колёсами равномерно. Если одно колесо начинает пробуксовывать, например, на льду, то дифференциал передаёт больше усилия от двигателя именно на него. Такой механизм в основном устанавливают на ведущем мосту. У Нивы же он стоит на:
- Заднем и переднем мосту.
Самоблокирующийся дифференциал (передний мост)
Дифференциал заднего моста
- Между осями (центральный). Находится между коробкой передач и мостами.
Межосевой дифференциал
Валы и шестерни межосевого дифференциала
Видео о том как работает блокировка межколесного дифференциала на Нива Шевроле
Включение блокировки дифференциала
На Ниве Шевроле есть возможность включать одновременно все три дифференциала. Благодаря этому проходимость машины увеличивается в несколько раз при езде по бездорожью.
Принудительная блокировка заключается в том, что ведущие колёса объединяются между собой, в результате чего они могут вращаться с одинаковой скоростью. Благодаря блокировке, максимально будет использоваться тяговое усилие двигателя, и передаваться на колёса.
Как уже говорилось, что узел дифференциала состоит из валов и шестерён. При помощи их в автоматическом режиме распределяется тяговое усилие между ведущими колёсами. Блокировка дифференциала производится при помощи блокиратора (муфты). В таком случае, когда водитель включает принудительную блокировку, то колёса «становятся» связанными между собой. Это способствует тому, что они будут вращаться равномерно.
Узел дифференциала
Если будет принудительно включён межосевой блокиратор, то тогда передние и задние мосты также жёстко связываются разом, что гарантирует равномерное распределение тяги ко всем четырём колёсам. Таким образом, проходимость автомобиля будет увеличена в несколько раз, что делает Ниву Шевроле настоящим внедорожником.
Применение блокировки
Не все автомобили оснащаются блокираторами, а потому на бездорожье они будут уязвимыми. Шевроле в данном плане представляет собой уникальный автомобиль, который
Для включения блокировки дифференциала тянем рычаг влево до конца
Принудительную блокировку следует включать в таких случаях:
- При преодолении сложных участков трассы. В таком случае блокировку следует включить заблаговременно, ещё до выезда на такой участок.
- На крутых подъёмах или склонах, когда возможна пробуксовка колеса.
- При движении по песку.
- При езде по снегу или льду.
Отключение блокировки
Когда Нива будет передвигаться по обычной дороге с ровным покрытием, то ей не потребуется включать блокировку всех колёс. Они будут нормально сцепляться с покрытием и не пробуксовывать, так как тяговое усилие от двигателя на них будет распределяться равномерно. По этой причине, когда машина будет двигаться по хорошей дороге, где колёса не будут пробуксовывать, использование дифференциала не потребуется.
Правила использования дифференциала
К ним относятся такие:
- Переключение раздатки надо проводить только тогда, когда автомобиль не движется.
- Включать дифференциал можно и при движении транспорта.
- Переходить на пониженную передачу можно при движении авто.
- Чтобы обеспечить продолжительную и бесперебойную работу дифференциала, надо периодически его включать, особенно в зимнее время. Делать это следует раз в 7 дней.
Месторасположения рычага переключения
В салоне Нива Шевроле между передними креслами находится два рычага. При помощи одного из них можно переключать передачи в КПП, а при помощи другого – управлять раздаткой.
Рычаг переключения дифференциала
В основе раздаточной коробки лежит редуктор, состоящий из двух ступеней. Из него и выходит в салон рычаг управления. Передвигаться он может вперёд или назад. При этом он включает/выключает пониженную передачу. Если рычаг двигать влево или вправо, то он может включать/выключать блокировку дифференциала.
Схема переключения передач и раздатки
Понижающая передача: что она даёт?
Основной составляющей раздатки является понижающий редуктор. Если рычаг управления будет находиться в заднем положении, то число раздатки уменьшается и составляет 1.2. Когда рычаг будет в переднем положении, то передаточное число увеличивается. Оно будет уже составлять 2.1. Когда рычаг будет в нейтральном положении, то передаточное число равно 0.
Дифференциал – неотъемлемая часть механизма полного привода в любом автомобиле. Использовать его рекомендуется только тогда, когда машина движется по бездорожью.
Видео о работе коробки передач и правилах использования дифференциала Нива Шевроле
LADA 4х4 с дополнительными синхронизаторами и блокировками — журнал За рулем
Внедорожный арсенал популярных полноприводников из Тольятти можно сделать существенно богаче без капитальных затрат.
Иногда короткая новость становится отправной точкой для полноценного материала. Не так давно мы рассказывали о новых дифференциалах повышенного трения для УАЗов и Лады 4х4, произведенных тольяттинским заводом деталей трансмиссии ООО «ВАЛ-Рейсинг». Обозначенный в явном виде заводской статус не смутил одного из читателей. Привожу дословно его комментарий: «Покажите, пожалуйста, фото производства, а то везут с Китая всякую фигню, маркируют и нате — российский продукт! Буду рад оказаться не правым».
Нет проблем — в галерее фотографии из цеха и изображения полезных «железок» отечественного производства. Но, думаю, читателям интересно не только где их производят, но и как они работают. Давайте рассмотрим на примере популярного вседорожника Лада 4х4.
Лада 4х4
Рыхлый песок. Если не хватает тяги на первой передаче, синхронизированная раздаточная коробка позволяет переключиться на пониженную без остановки автомобиля. А значит, он не завязнет и преодолеет участок. А в городе, например, можно резво разогнаться на передачах нижнего ряда, а потом перwww.zr.ru
Как пользоваться раздаткой на ниве 2121, межосевая блокировка
Блокировки с вискомуфтой
Это наиболее распространенная блокировка. Она базируется на симметричной планетарной схеме. Работа основана на взаимодействующих между собой конических шестеренках. Важным элементом данной конструкции является специальная герметичная полость. В ней воздушно-силиконовая смесь. Механизм связан с полуосями за счет пакетов дисков.
Если авто с полным приводом двигается с какой-то постоянной скоростью по достаточно ровной поверхности, то дифференциал с такой блокировкой передает крутящий момент к передней и задней оси в пропорции 50:50. Если же один из пакетов будет вращаться быстрее, то за счет повышенного давления в герметичной емкости вискомуфта начнет тормозить пакет. За счет этого выровняются угловые скорости. Дифференциал заблокируется.
Среди главных достоинств этой системы можно выделить ее простоту и малую стоимость. Именно за счет этих факторов механизм получил такое широкое распространение в современных внедорожниках. Если говорить о недостатках, то автоматическое блокирование осуществляется не полностью и существует риск перегрева системы, если блокировка эксплуатируется достаточно долго.
Система Trosen
Вот еще одна блокировка межосевого дифференциала. Что это такое? Она представляет собой корпус, две полуосевые шестеренки с сателлитами и выходными валами. Считается, что блокировка такого типа наиболее эффективная и совершенная. Нередко данную систему можно увидеть на новых внедорожниках европейского и американского производства.
В основе лежат червячные колеса в количестве двух пар. В каждой паре имеется ведущее и ведомое колесо – полуосевое и сателлит. Принцип действия основан на особенностях червячных шестерен. Если каждое колесо имеет одинаковое сцепление с дорогой, тогда блокировка не будет задействована, а дифференциал будет работать в обыкновенном режиме.
Включение блокировки межосевого дифференциала осуществляется, если одно колесо начнет вращаться быстрее, чем остальные. Сателлит, связанный с колесом, будет пытаться крутиться в обратную сторону. В результате червячная шестерная перегружается и тем самым блокируются выходные валы. Освободившийся крутящий момент передается на другую ось и значения крутящего момента таким образом выравниваются.
В чем плюсы данной системы? Главным преимуществом такой блокировки считается максимальная скорость срабатывания и очень широкий диапазон распределения крутящего момента с одной оси на другую. Среди прочих плюсов можно выделить, что данные блокировки не ведут к перегрузке тормозных систем. Минус один – это сложность данной конструкции. Кстати, схожую блокировку можно увидеть на ГАЗ-66.
Chevrolet Niva — ВАЗ 2123)) эксперимент ›
Бортжурнал ›
установка принудительной пневмоблокировки в РПМ
как известно, основная болячка в ниве в плане проходимости — это боязнь диагональных вывешиваний (клиренс — номер два, три — запас по мощности). такие места надо проходить или ходом или… со штатным дифференциалом будут крутиться два вывешенных колеса, а машина будет стоять на месте и экипаж будет испытывать это такое знакомое неловкое чувство — вроде и на «внедорожнике», вроде и не сильно засадное место, а машина беспомощно крутит колесьями и не едет практически на ровном месте) именно при таком раскладе, я на одних из соревнований развалил задний редуктор — когда на перегибе горки (ходом нельзя было пройти), при подъезде к точке поймал диагональ и почти на ровном сухом месте машина беспомощно не ехала. причем в таком случае крутить сильно колесья нельзя, т.к. в таком случае контактные напряжения на зубьях двух сателлитов штатного дифференциала превысят их прочность и они банально раскрошатся и лопнут — что и произошло у меня — машина стала переднеприводной.
меня сие соответственно категорически не устраивало — ни из-за «надежности» двухсаттелитного дифференциала, ни из-за «беззащитности» перед диагональным вывешиванием. на данный момент решений сего есть несколько — установка т.н. «самоблокирующихся» дифференциалов, заварка дифференциала сваркой наглухо и установка принудительных блокировкой дифференциалов.
установка самоблокирующихся дифференциалов имеет как свои плюсы, так и минусы. к плюсам можно отнести достаточную надежность и простоту самого дифференциала, к минусам — что срабатывание большинства дифференциалов (а в основном распространены ранее были винтовые (они же червячные), это сейчас стали появляться и шариковые и типа лок-райт) не всегда прогнозируемо, более того, резкое срабатывание некоторых дифференциалов может привести к поломке палок\шрусов. кроме того, при установке таких дифференциалов в РПМ возможно непривычное поведение машины на скользких\неоднородных грунтах на асфальте — с большим преднатягом в снег можно в повороте уехать прямо, усилие на руле больше, руление становится чуть сложнее.
в итоге, оптимальным решением для установки в РЗМ я выбрал винтовой самоблок с преднатягом в 8,5 кг (пока так, возможно далее там будет лок-райт) и установки в РПМ принудительной блокировки дифференциала — она более надежная, чем два сателлита штатного дифференциала и ее включение очень даже прогнозируемое — по нажатию кнопки. на момент приобретения на рынке были только пневматические принудительные блокировки питерского производителя. и вот, года три назад такая блокировка вместе с пневмосистемой была приобретена и все это время пылилась на полке в ожидании часа установки) и вот этот час, как ни странно, настал))
если вы думаете, что при установке высокотехнологичной принудительной блокировки, являющейся хай-теком в нивоводстве, основным инструментом у вас будут микрометры, динамометрические ключи и другой точный инструмент — вы сильно заблуждаетесь)) основным инструментом при установке такой блокировки является… болгарка!))) и так по ходу поэтапно:
берем старый корпус РЗМ и сверлим в означенном на картинке месте отверстие под пневмофитинг и нарезаем резьбу метчиком:
отверстие под пневмофитинг
далее сажаем пневмофитинг на место именно так, как на картинке (верх\низ) и фиксируем фиксатором резьбы. вид снаружи:
пневмофитинг снаружи
изнутри пипка выглядит так:
пневмофитинг внутри
далее ставим ведущую шестерню (в народе именуемую морковкой):
РЗМ с морковкой
далее, ставим сам дифференциал с посаженной ведомой шестеренкой и прикручиваем пневмопривод не затягивая. согласно инструкции по установке, он может становиться по разному, у меня встал как на картинке — гроверы и дополнительные шайбы СНИЗУ кронштейна пневмопривода:
установка дополнительных шайб и гроверов
в итоге получаем вот какую картину сбоку — муфта со штифтами перекошена относительно горизонтальной оси дифференциала, что потенциально может приводить к ее невключению или подклиниванию. перекос обусловлен упиранием нижней части муфты в бугель корпуса редуктора:
вид сбоку
вторая обнаруженная штука — верхняя пластина пневмопривода не до конца садиться и упирается в другую пластину:
еще один нежданчик
закрываем днище редуктора (с морковкой и подшипником) картоном от металлической пыли (потом обязательно протереть тряпкой вымоченной в бензине), берем в руки болгарку со сточенным до минимума кругом и начинаем стачивать нижнюю часть бугеля примерно вот до какого состояния:
нижняя часть бугеля
целевая модель — муфта пневмопривода стоит перпендикулятно горизонтальной (в данном случае) оси редуктора:
перпендикуляры
количество выработки можно оценить по этой картинке:
количество выработки при взгляде сверху
так же болгаркой подправляем пластину, чтоб она ни за что не цеплялась и пневмоцилиндр полностью уходил:
доработка пластины
соответственно болгаркой стачиваем и верхнюю часть бугеля:
верхняя часть бугеля
вся хренототень в сборе с приводом сбоку выглядит так:
вид с боку
а сверху эта хренатотень в сборе выглядит так (не спешите все обтягивать, просто наживите и чутка притяните — впереди еще много сюрпризов!)):
вид сверху
протягиваем пневмопровод внутри редуктора:
пневмопровод внутри редуктора
далее необходимо убедиться, что заливная пробка не входит далеко в редуктор и при ее затяжке она не упрется в пневмопривод и не свернет его (бывали и такие случаи):
заливная пробка с неожиданного ракуса)
начинаем тулить собранный РЗМ в СРПМ. и тута обнаруживаем, что он туда ну никак не хочет садиться — упирается болтами и краями пневмопривода в обод СРПМа внутри. берем жену болгарина и делаем выработку на ободе в соответствии с картинкой:
доработка обода СРПМа
ура! теперь то он должен встать! начинаем тулить — и тут обнаруживаем, что редуктор в сборе упирается болтами бугеля… в дальнюю стенку СРПМа яблоко) и до конца не садиться, так, чтобы его можно было прикрутить без щелей. опа-на. начинаем думать. при ближайшем рассмотрении, оказывается что… болты на бугеля бывают разные — крупные и чуть поменьше. подтачиваем чутка яблоко внутри болгаркой и меняем болты на бугелях на меньшие — как на картинке (сравните с болтами на картинке выше):
замена болтов
собственно картина внутри СРПМа после всех подпиливаний, допиливаний и манипуляций выглядит так:
СРПМ после манипуляций
собираем-таки редуктор внутри СРПМА. собственно с самим СРПМом тоже пришлось помахать болгаркой, но это тема одного из предыдущих отчетов. после окончательной сборки внутри СРПМа убеждаемся через заливное отверстие в нормальной работе блокировки:
контроль работы
некоторые замечания по установке:
— все резьбовые соединения при сборке фиксируем анаэробным фиксатором резьбы
— после сборки обязательно контролируем легкость включения блокировки
— внимательно читаем инструкцию по установке в части настройки
в следующей серии марлезонского балета смотрите отчет об установке пневмосистемы под капот ШНГ)
Блокировка дифференциала.
Половина пути
Изобретатель
Петербургский инженер Георгий Козлов уже знаком нашим постоянным читателям. В свое время мы рассказывали о его работе над роторно-поршневым дизельным двигателем для малой авиации. На изобретение был получен европейский патент, опытный образец проходил стендовые испытания, но для доведения мотора до серийного производства не хватило ни собственных средств, ни денег родственников, ни выданной части обещанного государственного гранта. Платить за продление патента стало нечем. Наработками нашего соотечественника с удовольствием, законно и абсолютно бесплатно воспользовались западные компании.
Вывешенное колесо будет крутиться на месте, пока бензина хватит. Фото: Георгий Козлов
Но не сидится изобретателю без дела. Новое его изобретение состоялось из-за куда более «приземленного» желания порыбачить и отдохнуть в хорошей компании и в хорошем (т.е. труднодоступном) месте. Внедорожных способностей имевшейся в наличии старенькой «Нивы» явно не хватало. После изучения вопроса и относительно несложных станочных и слесарных работ машина поехала по буеракам значительно увереннее, а ее «модернизатор» получил очередной патент — на сей раз на «самоблокирующийся дифференциал с дополнительными свободными сателлитами».
Зачем это надо?
Рискуем обидеть грамотных автомобилистов, но не можем вкратце не пересказать факты из учебника для автошколы. Не все же были отличниками. У первых автомобилей ведущие оси делали целиковыми: оба колеса постоянно вращались с одинаковой скоростью. Вскоре выяснилось, что в поворотах на твердом покрытии машина ведет себя несколько «неадекватно», шины ведущих колес быстро изнашиваются, ломаются детали привода и сами оси. Примитивный анализ показал, что в повороте «наружное» и «внутреннее» колеса описывают дуги разной длины, следовательно, должны иметь разные скорости вращения. Жесткая целиковая ось не давала такой возможности, что приводило к проскальзыванию колес, а то и к поломкам в наиболее нагруженных точках. Решением проблемы стало изобретение межколесного дифференциала — механизма, при определенных условиях допускающего разные угловые скорости колес одной оси.
Фото: Георгий Козлов
Ось разрезали пополам и на образовавшиеся торцы установили конические шестерни. Между ними на общей перпендикулярной оси разместили пару сателлитов — шестеренок меньшего размера, входящих в зацепление с шестернями полуосей. Колеса получили свободу относительно друг друга. Этот набор шестерен окружили корпусом, в котором закрепили концы оси сателлитов. Теперь, вращая корпус с помощью конического редуктора или даже ремня или цепи, можно заставить колеса вращаться. Когда оба колеса едут по достаточно твердой поверхности по прямой, скорость их вращения одинакова, на кривой же, хоть горизонтальной, хоть вертикальной, механизм дифференциала обеспечивает необходимую разность угловых скоростей.
Но это достоинство дифференциала очень быстро превращается в его основной недостаток. Если одно из колес при трогании окажется на скользкой дороге, второе просто остановится. Каждому из нас доводилось буксовать на льду или глине. Знайте: основная вина за отказ автомобиля двигаться лежит не на рисунке протектора и не на крутящем моменте двигателя, а на столь полезном в других условиях дифференциале.
Фото: Георгий Козлов
Весь прошлый век автомобильные инженеры, совершенствуя конструкцию дифференциала, пытались справиться с этим его недостатком. Были разработаны разные способы сцепления при необходимости двух полуосей в одну единую ось. Очень удачной оказалась принципиально иная конструкция дифференциала со спиральными шестернями Torsen, успешно используемая в автомобилях семейства Audi Quattro на протяжении уже четырех десятков лет. Капризные дифференциалы повышенного трения, схожие по конструкции с многодисковым сцеплением, при создании жидкости, густеющей при нагревании, развились в весьма эффективные вискомуфты. Но у всех этих механизмов требования к качеству материалов и уровню производства столь высоки, что современные российские предприятия, в отличие от советских, просто не в состоянии их воспроизвести. Сегодня в Петербурге, в былые годы задыхавшемся от переизбытка машиностроительных заводов, с трудом удалось разместить заказ на изготовление примитивных прямозубых (!) конических шестерен. Не удивительно, что лидеры нашего автопрома начинают комплектовать свою продукцию самоблокирующимися узлами американского производства, а уникально успешная «Нива», оснащенная межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой от рождения, межколесной блокировки так и не получила. Как и УАЗы всех лет и моделей. А для внедорожника, рискующего на переломах местности вывесить одно из колес, блокировка осей нужна как воздух. Помогла бы она и популярным в стране «Газелям»: негруженые, они начинают буксовать даже на мокрой траве.
Фото: Георгий Козлов
В стране, где и без того позорно малая протяженность автодорог в иные из последних лет не только не росла, но и уменьшалась, простая и недорогая межосевая блокировка колес облегчила бы жизнь очень многим водителям. И питерский изобретатель Георгий Козлов искренне верит, что у него такая конструкция получилась.
Фото: Георгий Козлов
Железо
Желающих изучить новый агрегат во всех деталях отошлем к российскому патенту № F16H 48/28. Остальных ознакомим с основными принципами его работы.
Внутри корпуса обычного конического дифференциала перпендикулярно оси сателлитов размещаем еще одну ось с двумя коническими шестернями на ней. Концы этой оси заправлены в овальные отверстия в корпусе, а шестерни имеют меньший, чем у сателлитов, диаметр, что обеспечивает их зацепление только с одной из полуосевых шестерен. При резком разгоне одного из колес новая ось «отстает» за счет инерции деталей и вязкости масла. Малая дополнительная шестерня входит в зацепление одновременно с полуосевой и сателлитом, блокируя дифференциал. При выравнивании угловых скоростей колес шестерни расцепляются под воздействием пружин. Поверх корпуса надета «управляющая муфта», в фигурные отверстия которой входят концы дополнительной оси. За счет сдвига муфты простым механическим (тросовым, например) или электрическим приводом осуществляется переключение режимов блокировки. Отверстия в корпусе и муфте совместно в той или иной степени ограничивают свободу перемещения оси. Просто и изящно!
Но внимательное изучение патента в редакции вызвало ряд вопросов. Вязкость традиционного трансмиссионного масла зависит от его температуры, следовательно, режим самоблокировки рассматриваемого узла едва ли будет стабильным. Вызвали опасения и пружины, возвращающие дополнительную ось в исходное положение: регулировка их натяжения и замена показались нам довольно затруднительными. Других изъянов при предварительном знакомстве мы не нашли.
В поле
Пришла пора опробовать новинку в действии. Опасения наши подтвердились: режим самоблокировки еще не отработан. Вероятно, потребуется синтетическое масло с высоким индексом вязкости или какое-то техническое ухищрение. Зато от принудительной блокировки удалось получить огромное удовольствие. Хотя и здесь необходимы оговорки.
В Петербурге не удалось найти ни требуемого сорта стали, ни качественной термообработки для изготовления блокирующих шестерен. Пока эта технологическая задача не решена, во избежание рискованных ударных нагрузок от включения блокировки на ходу пришлось отказаться. Подъезжаем к сложному участку дороги, останавливаемся, включаем блокировку — и в бой!
Заблокированная задняя ось испытуемой на асфальте «Ниве» не понравилась, о чем свидетельствовало характерное ее «приседание» на каждом изгибе «змейки». Ничего удивительного: не зря же придумали дифференциал. Выезжаем на грязь, близкую к топи. «Нива» — знатный «проходимец», а с межколесной блокировкой машина, кажется, обретает способность заползать на ледяные стены.
Переходим к любимому упражнению джиперов: на переломе бездорожья вывешиваем одно из колес. Блокировка выключена — «освободившееся» колесо вращается в воздухе, остальные стоят. Рычажком между сиденьями блокируем ось и как ни в чем не бывало выезжаем из канавы. Даже в нынешнем «полуфабрикатном» состоянии механизм оказался эффектным и эффективным. Даже возникла крамольная мысль: а нужна ли вообще самоблокировка? Не на офф-роудные же гонки мы собрались. А необходимость останавливаться для включения мостов и блокировок присуща многим куда более дорогим внедорожникам. Впрочем, пожелаем изобретателю дальнейших успехов в работе над изделием.
Что дальше?
Вариантов дальнейшего развития событий и конструкций несколько. Наиболее вероятный в наших экономических условиях: Георгий украсит стенку еще одним красивым патентом и в свободное время будет вывозить друзей на природу. Вполне вероятно, как это уже случилось с вертолетным роторным дизелем, его наработки помогут построить свой бизнес предприимчивым иностранцам. Но очень хочется, чтобы «собственные Невтоны» и их идеи оказались востребованы в родной стране. Тем более что вся проблема на сегодня сводится к качественным шестеренкам. Остальное при наличии пары станков можно сделать в любой мастерской.
evrasia-today.ru
У Нивы есть блокировка дифференциала и меж-осевая блокировка?
Межосевая блокировка есть, можно поставить в задний мост самоблокирующий дифференциал val-racing.ru/catalog/samoblokiruyuschiecya-differencial/blockross youtube.com/watch?v=5k8WMTOOYfE
на ниве в стоке только межосевая
Межосевая есть
А теперь правильно. У Нивы есть возможность блокировки межосевого дифференциала с завода (самая маленькая рукоятка). Возможность поставить межколесные блокировки присутствует (пневмо, механические и самоблокирующиеся дифференциалы)
ну ты и видишь одно колесо с одной стороны, диагональное — тебе не видно:)
touch.otvet.mail.ru