Тюнинг трансмиссии

Трансмиссия – совокупность узлов и механизмов между двигателем и ходовым оборудованием, предназначена для изменения крутящего момента двигателя по величине и направлению потока (вдоль-поперек автомобиля).

Конструкция трансмиссии зависит от типа автомобиля, взаимного расположения двигателя и ходового оборудования и значительно влияет на эксплуатационные свойства автомобиля.

Классификация трансмиссии представлена на рис.

Трансмиссия может иметь:

-один ведущий мост

-два и более ведущих моста

По характеру передачи крутящего момента между двигателем и колесами различают трансмиссии:

-прозрачные (механические)

-непрозрачные (гидравлические)

Двигатель может быть размещен, как продольно, так и поперечно. Каждый вид трансмиссии имеет свои преимущества и недостатки.

Для характеристики автомобиля применяют колесную формулу – 4х2, 4х4, 6х4 и т.д. Первая цифра указывает общее число колес, вторая – число ведущих колес.

Большинство современных автомобилей являются переднеприводными. С помощью полного привода крутящий момент двигателя распределяется на обе оси. Это обеспечивает высокие динамические характеристики автомобиля, наилучший разгон при резком старте, отличную управляемость, боковую устойчивость при обгоне и прохождении поворотов.

На спортивные и тюнингованные автомобили многие автолюбители стали устанавливать облегченный маховик двигателя. Уменьшение веса маховика до полутора килограмм приводит к уменьшению инерционных потерь и улучшению динамических характеристик автомобиля на 3-4 %.Обычно его ставят на спортивные машины.

Сцепление служит для кратковременного отключение двигателя от трансмиссии. Оно бывает:

-механическим (фрикционным),

-гидравлическим (гидромуфта),

-электромагнитным.

Электромагнитное сцепление осуществляется за счет магнитного притяжения частиц ферронаполнителя. Крутящий момент пропорционален силе тока обмотки возбуждения, которая и намагничивает этот ферронаполнитель. Отключение обмотки возбуждения от источника питания размыкает фрикционные элементы.

Гидромуфта (гидравлическое сцепление) состоит из насосного колеса (ведущая часть) и турбинного колеса (ведомая часть). Корпус гидромуфты заполнен жидкостью – маслом малой вязкости. Насосное и турбинное колёса имеют лопатки (обычно плоские радиальные).

При вращении насосного колеса его лопатки воздействуют на жидкость, которая оказывает силовое воздействие на лопатки турбинного колеса и передаёт последнему крутящий момент. Для полного выключения гидромуфты необходимо удалить из неё жидкость.

По количеству дисков различают однодисковые и многодисковые сцепления (сухие и в «масляной ванне»).

Требования к сцеплениям:

- плавность включения

- чистота включения

- отвод тепла

- легкость управления

- уменьшение момента инерции ведомых частей.

По каждому из этих требований могут быть проведены тюнинговые мероприятия, увеличивающие эффективность работы сцепления.

При увеличении мощности двигателя сцепление лучше заменить, чтобы оно соответствовало новым возможностям двигателя.

Постоянно пробуксовывающее сцепление сильно нагревается, а теплостойкость лучших органических накладок не превышает 2500 0С. Снижается коэффициент трения, накладки перегреваются, запекаются, растрескиваются и высыпаются.

Ведомый диск оснащают накладками из материала FiberTuff. В состав материала входят керамический наполнитель, углеродное волокно и кевлар. По фрикционным качествам эти накладки очень похоже на органические, но обладают повышенной четкостью включения сцепления. Износостойкость накладок FiberTuff в 2-4 раза выше органических. Теплостойкость до 4000 0С.

Можно делать фрикционные накладки из кевларового волокна - полимерного материала, пришедшего в автомобилестроение из авиакосмической промышленности. Кевлар применяется также для изготовления бронежилетов и кузовов суперкаров, вроде Ferrari Enzo - деталей весьма прочных и очень легких. Кевларовые сцепления обладают износостойкостью, в 5-10 раз превышающей стойкость к истиранию органических накладок. Накладки получаются долговечными. Они обладают повышенной жаропрочностью и не изнашивают рабочие поверхности маховиков и прижимных дисков. Но при установке требуют грамотного монтажа, а затем деликатной обкатки в течение длительного пробега (порядка 10 тыс.км). Теплостойкость кевларовых накладок достигает 3700 0С.

Экстремальные условия эксплуатации сцепления обусловили появление в автомобилях металлокерамических дисков. Металлокерамика бывает: алюминиевая, чугунная. Для большинства производимых сцеплений применяют металлокерамические накладки, изготовленные на медной основе. Ведомые диски сцепления с этими накладками обладают высоким коэффициентом трения и выдерживают весьма высокие температурные режимы (до 6000 0С). Они очень популярны в автоспорте и тюнинге, поскольку при равных размерах диска передаваемый крутящий момент может возрасти вдвое. Недостаток таких накладок - их "агрессивность" к сопряженным деталям. Они относительно быстро изнашивают поверхности трения маховика и прижимного диска корзины сцепления. Они рекомендованы для спортивных и гоночных автомобилей.

Бескомпромиссным вариантом накладок является сцепления на базе углеродных композитов. Главная особенность их в том, что прижимной и ведомый диски, а также сопряженная поверхность маховика тоже выполнены из углерода. Это обеспечивает необходимый коэффициент трения (поскольку коэффициент трения углерода по чугуну очень низкий) и максимальную износостойкость. Этот механизм из будущего обладает большим температурным пределом (25000 0С). Долговечность раз в пять выше "органики". Единственный недостаток углеродных сцеплений - высокая стоимость.

По конструкции сцепления могут быть: однодисковые и многодисковые. При этом для дисков, втулок и пружинок тюнинговых сцеплений высококлассные производители используют более качественные материалы и термообработку, что позволяет выдерживать нагрузку в 2-8 раз выше заводской.

Конструкция мотоциклетного сцепления и место его расположения в значительной мере зависят от общей компоновки аппарата, его назначения и передаваемого от двигателя крутящего момента. На мотоциклах с четырехтактным двигателем, имеющих продольное расположение коленчатого вала удобно использовать сухое сцепление автомобильного типа, размещенное в маховике. Мотоциклы с двухтактным двигателем чаще всего используют сцепление, работающее в масляной ванне, в связи, с чем площадь соприкасающихся поверхностей многократно увеличивается, т.е. сцепление состоит из пакета дисков: ведомые чередуются с ведущими. Механизмы выключения обоих типов сцепления принципиально ничем не отличается.

Коробка перемены передач предназначена для изменения силы тяги на ведущих колёсах и скорости движения автомобиля, движения автомобиля задним ходом и разобщения вала двигателя от ведущих колёс на продолжительное время (стоянка, движение накатом).

Различают КП:

- по характеру изменения передаточного числа (ступенчатые, бесступенчатые и комбинированные);

- по характеру связи (механические, гидравлические, электрические, комбинированные);

- по способу управления (автоматические и неавтоматические).

Передаточное число:

,

где z₁, z₂ – числа зубьев шестерен;

D₁, D₂ – диаметры шестерен;

n₁, n₂ – частоты вращения валов.

Механизм переключения передач предназначен для выбора, включения и выключения водителем передач, предотвращения самопроизвольного включения и выключения и одновременного включения нескольких передач.

Гидротрансформатор предназначен для изменения крутящего момента и потому является одним из основных элементов современных автоматических коробок передач.

Гидротрансформатор изобретен немецким профессором Феттингером в 1905 г.

В отличие от гидромуфты у гидротрансформатора (ГТ), кроме ведущего (насосного) и ведомого (турбинного) колес, есть неподвижное рабочее колесо-реактор, воспринимающее реактивный момент.

Мн+Мр+Мт=0

где Мн, Мр, Мт соответственно моменты на валах насосного, реакторного и турбинного колес.

При работе ГТ масло захватывается лопатками вращающегося насосного колеса, отбрасывается центробежной силой к наружной поверхности, попадает на лопатки турбинного колеса. Благодаря напору это колесо приводится во вращение вместе с ведомым валом. Затем масло поступает на лопатки неподвижно закрепленного колеса- реактора. Лопатки последнего изменяют направление проходящего через него потока жидкости. На лопатках реактора возникает усилие, вызывающее появление реактивного момента.

Таким образом, наличие реактора дает возможность получать на валу турбинного колеса крутящий момент, отличающийся от момента, передаваемого двигателем.

Чем медленнее вращается турбинное колесо по сравнению с насосным (например, при увеличении нагрузки на турбинном колесе), тем значительнее лопатки реактора изменяют направление проходящего через него потока жидкости и тем больше дополнительный момент передается от реактора турбинному колесу, вследствие чего увеличивается крутящий момент на его валу.

Гидротрансформатор характеризуется:

- коэффициентом трансформации, представляющий отношение момента Мт, получаемого на ведомом валу, к моменту Мк на ведущем валу (К=Мт/Мк)

- передаточным отношением, т.е. отношение оборотов на ведомом валу nт к числу оборотов на ведущем валу nк, т.е i = nт/nк

- коэффициентом полезного действия, отношение мощности на ведомов валу Nт к мощности на ведущем валу Nк, т.е. η = Nт/Nк = Мтnт /Мкnк = Ki

К.п.д. одноступенчатого ГТ имеет приемлемое значение (0,85-0,92) только в небольшом диапазоне режима работы. Для увеличения этого диапазона применяют комплексные ГТ, особенностью которого является то, что реактор установлен на муфте холостого хода. При nт < nк поток жидкости из турбинного колеса ударяется в лопатки реактора с тыльной стороны и этим заклинивает его неподвижно. Вся система работает как ГТ.

При nт > nк жидкость ударяет в лицевую поверхность реактора, муфта свободного хода расклинивается, реактор начинает вращаться вместе с насосным колесом. Система работает как гидромуфта.

Для расширения диапазона передаточных чисел силовой передачи автомобиля гидротрансформатор устанавливают в сочетании с механической коробкой передач – гидромеханическая трансмиссия.

Преимущества гидромеханической трансмиссии:

-уменьшение динамических нагрузок, что повышает срок службы деталей силовой установки,

-улучшает плавность движения и ускоряет разгон и проходимость автомобиля,

-обеспечивает автоматизацию переключения передач

-создает лучшие условия для труда водителя.

Для бесступенчатого переключения передач в таких коробках используются многодисковые муфты (фрикционы), работающие в масле, а иногда – для включения низшей передачи и заднего хода – зубчатая муфта.

Основными элементами электронной системы управления являются электронный блок и рычаг управления.

Положения рычага управления:

P-остановка

R-движение назад

N-нейтральное положение

D-движение вперёд

L-небольшая скорость

Раздаточная коробка служит для передачи крутящего момента от вторичного вала на ведущие мосты колесного трактора и автомобиля повышенной проходимости. Она может выполнять также назначение дополнительной коробки передач, увеличивая общее передаточное число трансмиссии.

Раздаточная коробка общего назначения включает в себя валы привода переднего и заднего мостов, валы привода вала отбора мощности (ВОМ), а также ряд шестерен. Корпус раздаточной коробки прикреплен сзади к корпусу коробки передач, которая вместе со сцеплением и двигателем образует единый блок, прикрепленный к раме трактора или внедорожника на кронштейнах и амортизаторах.

Большинство технологий, применяемых в тюнинге трансмиссии, проверены в автоспорте. Трансмиссия любого, особенно спортивного автомобиля - важнейший механизм реализации динамических характеристик двигателя. Даже с относительно слабым мотором машина может быть быстрой из-за правильно подобранных передаточных чисел.

В автоспорте применяются синхронизированные (как на "дорожных" автомобилях) и несинхронизированные (кулачковые) коробки передач. По принципу переключения они делятся на обычные (Н-схема) и секвентальные (с последовательным выбором передач, как на мотоциклах).

В автомобилях достаточно серьезного уровня подготовки применяются кулачковые КП. Они имеют ряд преимуществ - выдерживают более высокие нагрузки (за счет формы зуба и зацепления шестерня - кулачковая муфта); позволяют опытным пилотам тратить меньше времени на переключение передач за счет неполного выжима сцепления или вообще без выжима сцепления; в них не разрушаются синхронизаторы (которых попросту нет).

Для обычного дорожного движения кулачковые КП практически непригодны, так как являются достаточно шумными (за счет работы прямозубых зубчатых пар), "жесткими" при включении передачи, имеют относительно небольшой ресурс. Кроме того, они несоизмеримо дороже, чем синхронизированные, и требуют регулярного квалифицированного обслуживания.

Синхронизированные КП отличаются от стандартных лишь передаточными числами. В отдельных случаях (ВАЗ-2108 и -2110) возможно добавление 6-й передачи. Правильный подбор передаточных чисел главной пары редуктора, первичного вала и ведомых шестерен вторичного вала - залог согласованной работы трансмиссии. Передаточные числа подбираются в зависимости от мощностных и моментных характеристик двигателя, размера колес и самое главное - от пожеланий владельца автомобиля.

Передаточное число коробки передач - это отношение числа зубьев ведомой шестерни к числу зубцов ведущей шестерни. Чем оно выше, тем передача "короче" и "мощнее". Двигатель быстро набирает положенное количество оборотов, набор скорости происходит так же стремительно, но возникает необходимость в частом переключении передач. Как следствие - некоторое снижение максимальной скорости на данной передаче.

Первое средство повышения разгонной динамики автомобиля - изменение передаточного числа главной пары редуктора. При производстве переднеприводных моделей и машин "десятого" семейства на АвтоВАЗе, как правило, устанавливают пары с передаточным числом 3,7-3,9 (исключение - ВАЗ-21103 16V с передаточным числом 3,5).

Для динамики разгона автомобиля мощность двигателя не главное, важнее крутящий момент, но он достигается на определенных оборотах. Время разгон мало, поэтому важно, чтобы крутящий момент оставалась высокой во всем диапазоне оборотов.

. Мощность — произведение крутящего момента на частоту вращения. С ростом оборотов мощность увеличивается (скоростная характеристика). Когда рост оборотов перестает компенсировать снижение крутящего момента, мощность начинает падать. Поэтому разгон будет наиболее интенсивным, если удерживать обороты между максимальным моментом и максимальной мощностью.

Для наилучшей динамики трансмиссия должна позволять двигателю как можно дольше работать в зоне «момент – мощность». Добиться этого можно, сблизив передаточные числа каждой из передач. Тогда при переключениях на повышенные передачи обороты будут падать минимально. Близкие передачи помогут и при переключении вниз: на высокой скорости можно включить пониженную передачу и сделать разгон более интенсивным.

Все тюнинговые ряды строятся по одному принципу. Низшая передача обычно длиннее, высшие передачи короче и ближе друг к другу. К любому ряду можно дополнительно установить 6-ую передачу. Ряд передач и главную передачу (главную пару) нужно подбирать под конкретный двигатель и условия использования. Можно установить короткую кулису переключения передач.

Для наилучшей разгонной динамики трансмиссия должна позволять двигателю как можно дольше работать в „правой“ зоне шкалы тахометра (в промежутке от оборотов максимального момента до оборотов максимальной мощности). Добиться этого несложно: нужно лишь, чтобы передаточные числа каждой из передач были близки друг к другу. Тогда при переключении „вверх“ обороты упадут не намного, двигатель сможет резво ускорять автомобиль. „Близкие“ ступени коробки помогут и при переключении „вниз“: даже на относительно высокой скорости в случае необходимости можно смело включить пониженную передачу и сделать разгон более интенсивным, не рискуя при этом выскочить в красную зону на тахометре.

Ряды передаточных чисел стандартных коробок нередко имеют огромные „дыры“ между соседними ступенями. Поэтому подбирают такой ряд, чтобы автомобиль имел не только приемлемую динамику, но и удовлетворял многим другим требованиям.

Во-первых, он обязан уверенно развивать максимальную скорость, доступную для двигателя данной мощности. Для этого передача, на которой он ее достигает, должна быть достаточно „длинной“, с малым передаточным отношением. Во-вторых, автомобиль должен уверенно трогаться с места на крутом подъеме с полной нагрузкой, а для этого требуются „короткие“ низшие передачи.

Выход - сохранив корпус коробки (его переделка - слишком дорогое удовольствие), заново изготовить оригинальные валы и шестерни. Работа эта чрезвычайно трудоемкая, а потому недешевая. В нашей стране опыт подобного рода переделок накоплен, и немалый. Здесь, как обычно, в авангарде выступили автоспортсмены: для ралли, для кросса и „кольца“ было разработано огромное количество самых разных рядов и главных пар - в первую очередь, для переднеприводных тольяттинских машин.

Несмотря на различия, все тюнинговые ряды строятся, в общем, по одному принципу. Низшие передачи существенно „длиннее“, то есть более скоростные чем у серийных коробок. А высшие - наоборот, „короче“ и ближе друг к другу. Такой подбор передаточных чисел немного усложняет процесс трогания с места, зато потом поведение автомобиля существенно меняется: уже на первой-второй передачах, можно разогнаться до скорости, где будут вполне уместны четвертая, пятая и даже шестая передачи.

Не менее интересной становится и быстрая езда. Например, даже если пятая передача уже „в тонусе“, и обороты достаточно высоки, можно без проблем перейти даже не на четвертую, а сразу на третью ступень и сделать разгон еще более интенсивным.

Устанавливая новую коробку, следует помнить, что не каждый ряд сможет нормально „уживаться“ с серийной главной передачей. Впрочем, здесь вариантов разработано тоже немало: в стандартный картер можно установить тюнинговые „пары“ с передаточным числом 4,33; 4,5; 4,7; 5,0, и даже 5,125. А еще можно установить так называемую короткую „кулису“, которая изменяет передаточное отношение привода переключения. Стоит это недорого, зато оперировать коробкой будет куда проще.

Есть варианты еще более экстремальные, нежели простая замена ряда. Установка настоящей гоночной кулачковой „шестиступки“. Такая коробка позволяет гонщикам переключаться без выжима сцепления и существенно сокращает время разгона. Но чтобы ездить на „кулачке“, нужно уметь ей пользоваться. Да и шумит такая трансмиссия сильно. Впрочем, бывают кулачковые коробки, которые не требуют специальных „гоночных“ навыков. В принципе, кулачковая коробка устроена так же, как обычная, только вместо косозубых шестерен - прямозубые, вместо зубчатых муфт - кулачковые, и никаких синхронизаторов - гоночное зацепление. Кулачки обеспечивают высочайшую скорость переключений, но из-за ударных нагрузок быстро скругляются и требуют замены.

Вариатор – единственный из существующих на сегодняшний день видов КПП позволяет бесступенчато изменять передаточное отношение между двигателем и трансмиссией. А это значит, что для каждого режима работы автомобиля (т.е. скорости и сопротивления движению) можно подобрать наиболее эффективное значение передаточного отношения. Следствием постоянной работы двигателя в зоне оптимальных оборотов является высокая экономичность, снижение токсичности выхлопных газов и лучшая динамика разгона автомобилей с вариаторами. А так как передаточное отношение изменяется плавно, то такие автомобили отличаются и плавностью хода. Отсутствие рывков при переключениях увеличивает срок службы узлов трансмиссии. Вариаторы имеют небольшой вес, простую конструкцию (по сравнению с АКПП) и достаточно надежны.

Недостаток фрикционных вариаторов состоит в том, что они могут передавать ограниченный крутящий момент, при превышении которого

рабочие поверхности начинают проскальзывать и интенсивно изнашиваться. А это означает, что их нельзя использовать в паре с мощными двигателями.

Вариатор не любит долгой работы в режиме максимальных нагрузок. "Спортивный" стиль вождения, резкие рывки и торможения приводят к его быстрому износу. Стихия вариатора - спокойное, плавное движение.

В настоящее время на автомобилях применяют два типа вариатора: клиноременной (рис.) и торовый (рис.) Клиноременной состоит из двух раздвижных шкивов и натянутого между ними ремня. Один шкив соединен с двигателем, и является ведущим, второй, ведомым. Шкивы раздвижные - состоят из двух половинок. Если половинки шкива сближаются, ремень выталкивается наружу, если раздвигаются, ремень проваливается внутрь. Изменение радиусов, по которым вращается ремень, происходит синхронно - когда один шкив увеличивает радиус, другой его уменьшает. В итоге плавно изменяется передаточное отношение: пока радиус ведущего шкива меньше, чем ведомого, имеем пониженную передачу; если радиусы равны - передача прямая; если же ремень на ведущем шкиве вращается по большему радиусу, чем на ведомом — получаем повышенную передачу.

Вариаторы стали применять на автомобилях сравнительно недавно. Проблема заключалась в резиновом ремне, который не позволял передавать большой крутящий момент. Только с изобретением металлического наборного ремня стала возможной установка вариатора на легковых автомобилях. Такой ремень представляет собой две металлические ленты с нанизанными на них металлическими пластинками специальной формы. Он передает усилие путём прижима звеньев друг к другу и толкания их ведущим шкивом. Такой ремень является толкающим, а не тянущим, что позволяет передавать значительно большее усилие.

В некоторых вариаторах вместо ремня применяется цепь. Принципиальных различий с ремнем нет, есть некоторые отличия. Первое - цепь передает тянущее усилие, а не толкающее. Второе – мощность передается скошенными торцами осей звеньев цепи.

В торовых вариаторах вместо раздвижных шкивов применяются конусовидные диски, а ремень заменяют ролики. Один диск (ведущий) соединяется с коленвалом двигателя, другой (ведомый) — с трансмиссией. К дискам прижимаются ролики, которые могут вращаться вокруг горизонтальной оси, передавая крутящий момент, и смещаться относительно вертикальной оси, соприкасаясь с дисками в разных точках. Изменяя положение роликов, меняем передаточное отношение. Если ролик соприкасается с ведущим диском по малому радиусу, то с ведомым он контактирует по большому — получаем понижающую передачу. При вращении по одинаковым радиусам передача будет прямой, а если ролик прижат к ведущему диску по большему радиусу — повышающей.

Торовые вариаторы способны передавать больший крутящий момент, чем клиноременные. При этом им присущи недостатки клиноременных, так как усилие передается также за счет трения. Торовый вариатор дороже, ввиду того, что для изготовления его деталей требуется высокопрочная сталь, а для смазки — специальное фрикционное масло.

Сегодня в массовом масштабе выпускаются два типа вариаторных БСТ, которые принципиально отличаются только конструкцией гибкого элемента. В одних используется так называемый «толкающий ремень». Технология его производства была разработана голландской фирмой Van Doorne Transmissie (VDT).

Ремень» сформирован из стальных пластин трапециевидной формы, прочно стянутых в замкнутый пакет двумя многослойными металлическими лентами.

Альтернативой толкающему ремню является многорядная металлическая цепь с малым шагом. Такой гибкий элемент на протяжении многих лет применяла в своих вариаторных передачах немецкая фирма PIV Drives, выпускающая промышленные редукторы. Несмотря на то что по ряду параметров (КПД, технологичность и др.) цепные вариаторы PIV выглядят несколько предпочтительнее голландских конкурентов, они не получили широкого распространения в автомобилестроении. Пока ставку на них делает лишь концерн VAG. Совместно с фирмой LUK он разработал серию БСТ Multitronic, предназначенную для оснащения моделей семейства Audi с продольным расположением двигателя.

Практические конструкции вариаторов включают в себя устройства для обеспечения плавного трогания с места, движения задним ходом, систему управления, гидронасос.

В роли сцепления могут выступать либо пакет фрикционов, либо гидротрансформатор. Пакет фрикционов проще, компактнее, но по плавности включения и долговечности уступает гидротрансформатору. Поэтому такая конструкция применяется на недорогих автомобилях. Гидротрансформатор имеет большие габариты и массу, зато обеспечивает плавное трогание, сглаживание рывков, что увеличивает ресурс работы вариатора. Кроме того, вариатор с гидротрансформатором быстрее переходит с низших передач на высшие при резком разгоне.

Для обеспечения движения задним ходом применяется простая планетарная передача.

Система управления состоит из блока управления, датчиков, гидросистемы управления шкивами. Получая данные об оборотах двигателя, скорости автомобиля и положении педали акселератора, блок управления определяет оптимальное для данного режима движения передаточное число. По показаниям датчиков скорости вращения первичного и вторичного валов определяется реальное передаточное отношение. При их несовпадении блок управления выдает команду гидросистеме на изменение диаметра шкивов.

Рабочее давление в гидросистеме и смазку деталей вариатора обеспечивает насос, приводимый от первичного вала. Причем давление в системе зависит не от оборотов двигателя, а поддерживается пропорциональным развиваемому крутящему моменту. Чем больше момент, тем сильнее сжимаются диски, предотвращая проскальзывание ремня. От давления, создаваемого насосом, зависит быстродействие вариатора – чем оно выше, тем быстрее изменяется передаточное отношение. Масло в системе применяется специальное, с маркировкой CVT. В качестве напоминания такая же надпись ставится на масляном щупе вариатора.

Электронная система управления позволяет наделить вариатор большим перечнем дополнительных функций: адаптация к стилю вождения, экономичный или спортивный режим, «ручное» переключение передач.

Прямой передаче соответствует положение, когда диаметры дисков одинаковы. Поэтому низшее и высшее передаточные числа симметричны относительно единицы.

А значит, высших передач получается слишком много, а низших, наоборот, недостаточно. Чтобы компенсировать этот недостаток, увеличивают передаточное число главной передачи.

Планетарными называются передачи, включающие в себя зубчатые колеса с подвижными осями. Передача состоит из солнечной шестерни с наружными зубьями, коронной шестерни с внутренним зацеплением и водила, на котором укреплены оси сателлитов. Планетарную передачу можно использовать как редуктор с постоянным передаточным отношением; как коробку скоростей, передаточное отношение в которой изменяется путем поочередного торможения различных звеньев; как дифференциальный механизм.

Планетарные передачи компактны, могут передавать большие крутящие моменты, имеют высокие КПД.

Основным параметром, определяющим свойства планетарного ряда, является внутреннее передаточное отношение. В общем случае любой планетарный ряд характеризуется шестью внутренними передаточными отношениями. На практике обычно используется одно – отношение частоты вращения малого центрального к частоте вращения большого центрального колеса при остановленном водиле

В зависимости от вращения центральных колес внутреннее передаточное может быть положительным (колеса вращаются в одном направлении), либо отрицательным (в разном направлении).

Блокируя те или иные элементы планетарной передачи между собой или на корпус коробки в простом планетарном ряду, можно получить прямую, повышающую, понижающую передачу или реверс.

Прямая передача – жесткое соединение водила и солнечной шестерни. Корона не может поворачиваться относительно солнечной шестерни (а сателлиты – вокруг своих осей) и весь планетарный ряд вращается как одно целое.

Повышающая передача – солнце является заторможенным элементом, а корона является ведомым звеном.

Понижающая передача – роль ведомого звена играет водило. Когда солнечная шестерня заторможена, водило вращается медленнее короны, а крутящий момент на нем оказывается больше приложенного к короне.

Чтобы изменить направление вращения нужно затормозить водило – корона и солнце будут вращаться в разные стороны.

Карданная передача (КП) предназначена для передачи крутящего момента между подвижными относительно друг друга узлами и механизмами.

Карданный шарнир был изобретен итальянским математиком Джироламо Кардано, математическое описание шарнира дал английский математик Роберт Гук.

В общем случае КП состоит из карданных шарниров, карданных валов, и компенсирующего соединения.

Различают карданные шарниры упругие и жёсткие, равных (ШРУС) и неравных угловых скоростей.

Упругие шарниры передают момент между валами с пересекающимися под углом 2-3 градуса осями в результате упругой деформации соединения элементов.

Жёсткие КШ неравных угловых скоростей передают крутящий момент вследствие подвижного соединения жёстких деталей.

При повороте вала 1 вокруг оси на угол α вал 2 поворачивается вокруг своей оси на угол β; tgα=tgβ·cosγ(β≤α)

Равенство углов α и β наступает через каждые 90˚ поворота вала 1.

При γ≈15-20˚ следует применять КШ равных угловых скоростей

V3=ω, b=ω2 · a

Равенство ω1=ω2 возможно, если a=b. Это условие выполнимо, если Θ=Ψ, т.е. точка Б лежит на биссектрисе угла 180- γ.

Конструктивно это условие обеспечивается разными способами. Простейшее решение – сдвоенный карданный шарнир

В 1923 г. немецкий изобретатель К.Вайс запантетовал шариковый карданный шарнир с делительными канавками. В 1925 г. появляется кулачковый шарнир «Тракта»

Компенсирующее соединение выполняется в виде шлицевого соединения.

Две карданные передачи соединяются между собой с помощью тонкостенного стального вала. Одна передача через шлицы соединяется с выходным валом КПП, вторая с помощью фланца - с ведущей шестерней главной передачи.

Шлицевое соединение позволяет при движении изменять длину вала (вал скользит по шлицам). При большой длине вала передача сильно вибрирует, а напольный тоннель в кузове приходится делать слишком высоким. Поэтому в большинстве автомобилей применяется карданная передача с промежуточным валом.

Карданная передача обеспечивает передачу крутящего момента под углом не более 20 градусов. При больших значениях значительно возрастает нагрузка на шарниры, увеличивается неравномерность вращения и вибрации. Поэтому такие передачи не пригодны для переднеприводных автомобилей, так как в них требуется передача момента под углом более 20 градусов.

Выход был найден в применении шарнира равных угловых скоростей (ШРУС). Крутящий момент передается от двигателя на колесо с помощью двух ШРУСов - внутреннего и наружного. Наружный ШРУС должен обеспечивать передачу момента только в изменяющихся угловых направлениях, а внутренний, кроме того, и в осевом направлении. Таким образом, внутренний ШРУС, изменяя длину всей передачи (аналогично шлицевому соединению в карданной передаче), компенсирует перемещения силового агрегата при движении автомобиля.

За всю историю автомобилестроения было сконструировано не меньше десятка видов шарниров, но в настоящее время в основном применяются два: шариковый ШРУС и ШРУС типа «трипод».

Шариковый шарнир состоит из корпуса с наружной обоймой, внутренней обоймы, шести шариков и сепаратора, удерживающего шарики. Шарики размещены в канавках корпуса и обоймы, которая соединяется с приводным валом шлицевым соединением. Внутренние и наружные ШРУСы конструктивно отличаются: дорожки под шарики во внутреннем шарнире - прямые, а в наружном - радиусные. Радиусные обеспечивают больший угол поворота, а прямые позволяют деталям шарниров перемещаться в осевом направлении, компенсируя колебания передней подвески и силового агрегата.

Шариковый ШРУС требует обильной и постоянной смазки, не терпит грязи. Герметичность обеспечивается резиновыми защитными чехлами (пыльниками). Пыльники шарниров имеют форму гофры для того, чтобы каждый раз, когда пыльник сжимается, размазанная по стенкам смазка возвращалась обратно в шарнир.

Шарниры типа «трипод» также бывают двух видов: жесткие и универсальные. Первые обеспечивают передачу момента под большими углами и используются в качестве наружных. Универсальные работают при меньших углах, но допускают осевые перемещения - поэтому их устанавливают как внутренние.

Жесткий шарнир состоит из корпуса, соединенного с входным валом. В корпусе неподвижно закрепляется трехлучевая опора, на концах которой установлены вращающиеся ролики с шаровой поверхностью. Внутрь корпуса вставлена вилка с выходным валом, в которой для перемещения по роликам проделаны три паза цилиндрического сечения. Торцевая поверхность вилки сферическая, что позволило получить больший рабочий угол между сопряженными валами.

Универсальный шарнир состоит из корпуса, трех роликов, надетых на пальцы трехлучевой опоры, напрессованную на шлицевую часть выходного вала. Ролики на пальцах опоры вращаются на игольчатых подшипниках. Во внутренней части корпуса сделаны канавки под ролики, что обеспечивает необходимый угол поворота внутреннего шарнира, а также позволяет опоре перемещаться в продольном направлении.

Главная передача (ГП) предназначена для увеличения крутящего момента и передачи его к полуосям под прямым углом.

Обычно у грузовых автомобилей, легковых автомобилей.

Различают ГП: одинарные (конические, гипоидные, червячные), двойные, центральные и разнесенные.

Дифференциал есть не что иное, как планетарный ряд. Отличительной особенностью Д является то, что он имеет центральные колеса одинакового размера, поэтому внутреннее передаточное отношение Д равно –1, т.е. при остановленном водиле центральные колеса вращаются в разные стороны.

Предназначен для распределения крутящего момента между ведущими полуосями колес (мостами) в процессе движения. Необходимость в этом возникает когда ведущие колеса в единицу времени проходят пути разной длины.

Различают дифференциалы (Д): межосевые, межколесные; симметричные и несимметричные; планетарные, кулачковые, червячные.

Выполняется Д заодно с главной передачей автомобиля.

При вращении шестерни 2 вместе с ней вращается корпус Д и сателлиты, установленные на оси в его корпусе. Сателлиты приводят во вращение шестерни полуосей. Если колеса проходят в единицу времени одинаковые пути, сателлиты передают.

В противном случае сателлиты поворачиваются вокруг своей оси, перераспределяя крутящий момент в соответствии с условиями движения (колеса вращаются с различно угловой скоростью)

n1+n2=2n

n1, n2-частоты вращения полуосей;

n –частота вращения корпуса Д.

Недостатки дифференциала заключаются в том, что он увеличивает склонность автомобиля к заносам, затрудняет трогание с места.

Для устранения этого недостатка предусмотрена возможность выключения (блокировки) дифференциала.

Впервые Д был применен в 1897 г.

Большинство обычных автомобилей прекрасно ездят с обыкновенными коническими дифференциалами. Но прелесть тюнинга как процесса в том и заключается, что его плоды - автомобили совсем не обычные. И когда появились автомобили с более чем 120-сильными двигателями, стало очевидно, что реализовать такую мощь через два ведущих колеса - далеко не простое дело. Конечно, самый оптимальный выход из этой ситуации - полный привод. Но его использование повлекло бы полную переделку всего автомобиля. Выход - применение пусть и не столь радикального, зато давно апробированного решения - самоблокирующегося межколесного дифференциала. В отличие от традиционного конического, он продолжает вращать оба колеса даже в случае, когда одно из них находится на скользком покрытии и буксует. Естественно, что и это решение пришло из спорта - там и моторы мощнее, и условия сцепления шин с покрытием часто хуже, чем на асфальтовых дорогах общего пользования.

Есть разные варианты блокировок, но наибольшее распространение в тюнинге получил червячный механизм типа Quife. Принцип его работы похож на обычный дифференциал, но сателлиты не конической, а цилиндрической формы, и имеют спиральные зубья. Когда колеса вращаются с разной частотой, возникающие на зубьях сателлитов силы прижимают их торцы к корпусу дифференциала и мешают им проворачиваться, что препятствует пробуксовке колес. Это резко повышает тяговые свойства автомобиля. С блокировкой тяговое усилие создает не одно колесо, как со свободным дифференциалом, а сразу оба. Блокировка сильно влияет на управляемость автомобиля. Если в повороте на переднеприводном автомобиле резко открыть дроссельную заслонку, забуксуют ведущие колеса. Обычный конический дифференциал, сорвав внутреннее колесо, защищает от срыва внешнее, которое и заправляет машину в поворот. С блокировкой срыв наступает позже, чем со свободным дифференциалом, происходит резче и сразу на обоих колесах. Автомобиль с блокировкой легче выходит из заносов.

Для того чтобы преодолеть врожденный недостаток обычных дифференциалов и жестких дифференциалов, созданы промежуточные конструкции блокировок дифференциалов. Эта конструкция разработана в 1965 году английской фирмой «Quaife Engineering» и относится к цилиндрическим самоблокирующимся дифференциалам повышенного трения (или, как их называют за рубежом, дифференциалам ограниченного проскальзывания — limited slip) или просто самоблокирующаяся блокировка дифференциала.

Бесспорное достоинство самоблокирующегося дифференциала «Quaife» – его простота. Две корпусные детали, две полуосевые шестерни, десять шестерен-сателлитов (шестерни цилиндрические), сепаратор. Когда автомобиль движется по прямой, то блокировка «Квайф» работает как обычный дифференциал. Полуосевые шестерни вращаются с одинаковыми скоростями, а сателлиты только передают крутящий момент поровну на оба колеса, вращаясь вместе с корпусом и полуосевыми шестернями как одно целое. А в повороте, когда возникает рассогласование оборотов колес, блокировка дифференциала начинает работать – сателлиты прокручиваются между корпусом и полуосевыми шестернями, позволяя забегать вперед наружному колесу. Самоблокирующийся дифференциал на скользких покрытиях или при избытке тяги может полнее реализовать крутящий момент двигателя.

Переднеприводный автомобиль реагирует на увеличение подачи топлива сносом передней оси – скользит наружу поворота. А самоблокирующийся дифференциал в тех же условиях позволяет еще и тягой «затаскивать» машину в поворот, дает повышение проходимости и чувство уверенности в автомобиле на заснеженных, скользких дорогах и на неоднородных покрытиях типа разбитый асфальт и грунтовка. А лучшая управляемость поможет спортсменам и просто активным водителям при езде в предельных режимах.

Дифференциал блокируют перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия), и отключают блокировку после выезда на обычную дорогу. Применяется в вездеходах и внедорожниках. При езде на таких автомобилях затем не рекомендуется включать блокировку при движении автомобиля. Крутящий момент, создаваемый двигателем, настолько велик, что может сломать механизм блокировки или полуось. Обычно производители автомобиля отдельно указывают рекомендованную максимальную скорость движения при заблокированном дифференциале, в случае ее превышения возможны поломки трансмиссии. Включенная блокировка, особенно в переднем мосту, отрицательно влияет на управляемость.

На внедорожниках, снабжённых антипробуксовочной системой (ТИС и другие), если одно из колёс буксует, оно подтормаживается рабочим тормозом.

Похожее решение было применено в «Формуле-1» в 1998 г. в команде «Макларен»: в повороте внутреннее колесо подтормаживалось рабочим тормозом. Эту систему быстро запретили, однако в «Формуле-1» прижилась конструкция фрикционного дифференциала, в котором фрикцион дополнительно управляется компьютером. В 2002 году технический регламент был ужесточён; с того же 2002 года и по сей день в «Формуле-1» разрешены только дифференциалы простейшего типа.

Преимущество электронного управления в том, что повышается тяга в повороте, и степень блокировки можно настроить в зависимости от предпочтений гонщика. На прямой совсем не теряется мощность двигателя. Недостаток в том, что датчики и исполнительные механизмы обладают некоторой инерцией, и такой дифференциал нечувствителен к быстро меняющимся дорожным условиям.

Фрикционный самоблокирующийся дифференциал

Этот тип дифференциала (как, впрочем, и вязкостная муфта) основан на том, что на прямой полуоси вращаются синхронно с корпусом дифференциала, но в повороте появляется разница в угловых скоростях.

Между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней установлен фрикцион (в зависимости от конструкции, фрикцион может быть установлен с одной стороны или с двух; на ходовые качества это не влияет). Когда автомобиль движется по прямой, корпус и шестерня вращаются с одной и той же скоростью, и потерь нет. При появлении разницы в скоростях вращения корпуса и шестерни, на отстающую шестерню подается дополнительный крутящий момент из-за наличия трения между шестерней и корпусом дифференциала. Этот вид дифференциала требует периодического обслуживания (так как трущиеся части фрикциона изнашиваются, снижается сила трения и эффективность блокировки) и поэтому редко устанавливается на серийные машины, в основном на спортивные и тюнингованные.

Вязкостная муфта (Вискомуфта, У1§ко<1пуе) - упрощённый вариант фрикционного дифференциала. На одной из полуосей имеется резервуар, заполненный вязкой жидкостью. В эту жидкость погружены два пакета дисков; один соединён с ротором, второй с полуосью. Чем больше разница в скоростях колёс, тем больше разница в скоростях вращения дисков, и тем больше вязкое сопротивление. Достоинство такой конструкции в простоте и дешевизне. Недостаток в том, что вязкостная муфта инерционна и отказывается работать на полном бездорожье. Хороших ходовых качеств вязкостная муфта не обеспечивает и применяется только в «паркетниках» и во вседорожниках. (которые жертвуют проходимостью ради комфорта) между осями. Для установки в качестве осевого дифференциала такая конструкция слишком громоздка.

Иногда вместо дифференциала ставят коническую зубчатую передачу с вязкостной муфтой на одной из полуосей.

Гидророторный самоблокирующийся дифференциал

Попытка повысить эффективность и долговечность фрикционного дифференциала. При возникновении разницы в угловых скоростях насос закачивает жидкость в цилиндр, и поршень сжимает фрикционный пакет, блокируя дифференциал.

Dual Рump System — система с двумя насосами, автоматически подключающая вторую ось, когда не хватает одной. Применяется в системах полного привода Honda. Достоинства: работает автоматически, на хорошей дороге экономит бензин.

Недостатки: ограниченная проходимость, сложность, ограничения на буксировку.

Существует три типа таких дифференциалов — планетарные, типа Quaife и типа Тоrsеn. Все они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают большую часть крутящего момента (до 80 %) небуксующему колесу. Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях.

Недостатки: сложность; большая потеря мощности, чем у обычного дифференциала. Дифференциал типа Тоrsеn имеет достоинства вязкостной муфты и не имеет её недостатков. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Тоrsеn произошло от английского Тогque sensitive- чувствительный к крутящему моменту.

Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных: Первый тип (Т-1) - червячными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси моментов, червячные пары «сателлит / ведущая шестерня» либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте. Как только дифференциал пытается отдать момент на одну из полуосей, то червячную пару этой полуоси начинает расклинивать и блокировать с чашкой дифференциала, что приводит к частичной блокировке дифференциала. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне отношений крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1, то есть является самой мощной в серии. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.

Второй тип (Т-2) - оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют косозубое зацепление, которое, расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки.

Третий тип (Т-З) - планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение момента в пользу одной из осей. Срабатывание частичной блокировки происходит при 20-30 % разнице в передаваемых на оси моментах. Подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.

В отличие от других конструкций, датчики вращающего момента работают практически в любых условиях.

Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличие от фрикционных дифференциалов), однако, лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.

Виды тюнинга внедорожников. Блокировки для джипа. Обзор применяющихся в настоящее время блокировок межколесных дифференциалов:

ARB Air Locker относится к принудительно включаемым блокировкам и в нормальном состоянии представляет из себя обычный классический дифференциал. При включении (блокировании) такого дифференциала полуоси блокируемого моста замыкаются между собой жестко - поэтому блокировки такого типа обычно называются жесткими, или 100%-ми блокировками. В такой комплект входят непосредственно сам дифференциал с механизмом блокирования, пневмомагистрали и воздушный компрессор, необходимый для создания рабочего давления (не менее 2-х атмосфер), которое и приводит в действие блокировку.

Достоинство системы ARB: обладая мягкостью работы обычного дифференциала на твердых поверхностях, достигается полная блокировка в нужный момент.

Недостатки ARB - высокая стоимость, сложность монтажа. Кроме того, если забыть выключить блокировку на дороге с твердым покрытием, можно поломать трансмиссию или потерять управление автомобилем (особенно при применении ARB на переднем мосту). Жесткие блокировки вообще предъявляют к автомобилю более высокие требования - при установке на лифтованные машины колес увеличенного размера в определенных условиях могут ломаться полуоси, карданные шарниры и другие детали трансмиссии.

ARB не самая простая по конструкции система. Она включает в себя много компонентов, что снижает надежность. Например, компрессор может сгореть, а при выходе из строя генератора, разрядится аккумулятор, а следовательно, не будет функционировать мотор компрессора, вполне возможен обрыв электропровода или случайное повреждение пневмомагистрали.

Бездифференциальный мост. Блокировка такого типа - это вовсе и не блокировка, а просто устанавливаемый вместо коробки дифференциала барабан, на который монтируется ведомая шестерня главной передачи и вставляются полуоси, то есть правая и левая полуоси находятся в постоянном зацеплении. Дифференциал, таким образом, просто отсутствует. Такая система не имеет права на жизнь в переднем мосту - управлять автомобилем было бы невозможно, но на задних ведущих мостах ATV, например, такой механизм применяется даже чаще, чем обычный межколесный дифференциал. Кроме того, постоянно замкнутые задние мосты используются в гоночных американских внедорожниках и триальных машинах. Недостатки - быстрый износ резины на дорогах с твердым покрытием, высокие нагрузки на трансмиссию, плохая управляемость. Достоинства - простота и надежность.

Существуют блокировки, в которых предусмотрено принудительное включение. Например, для автомобилей Toyota Land Cruiser американской фирмой Specter Off-Road производится дифференциал, блокируемый тросовым приводом. Фирма Powertrax планирует начать выпуск электроблокировок, Eaton обещает то же самое в недалеком будущем. Преимущество перед пневматикой - не нужен дорогой компрессор, да и восстановить оборванную проводку проще и быстрее, чем пневмомагистраль.

Detroit Loker. Возможно, это самый известный тип автоматической блокировки. Он устанавливается вместо заводского корпуса дифференциала (за исключением GM 12.5), что увеличивает прочность узла в целом. Для включения Detroit Locker не требуется ни проводов, ни пневмомагистралей, не нужно нажимать кнопки или включать рычаги - все происходит само собой. Минимальное количество внутренних деталей обуславливает высокую надежность узла. Существуют три версии Detroit Locker, исполняемых в зависимости от типа моста, для которого он предназначен.

Так называемый Detroit SoftLocker наиболее распространен в современных мостах. Эта конструкция имеет демпфирующие устройства со стороны каждой полуосевой шестерни, что поглощает часть рывков и шумов, неизбежно сопровождающих работу этого локера.

C-Locker представляет собой модификацию, предназначенную для мостов с полуразгруженными полуосями, у которых последние фиксируются С-образными стопорными шайбами. Работает такая блокировка с некоторым шумом и щелчками, так как в этой конструкции нет демпфирующих устройств, как в SoftLocker. В случае использования этого механизма нужно быть осторожным с установкой больших колес на лифтованные машины, а также с увеличением мощности и крутящего момента двигателя. Трансмиссия, не рассчитанная на подобные перегрузки, попросту не выдерживает. Срез шлицов полуосей - нормальное явление (если, конечно, полуоси не были заменены на более мощные, чем заводские).

NoSpin - оборудование для тяжелой техники, такой, как пикапы General Motors, укомплектованные мостами типа GM-14 bolt или Rockwell 12.5'. Специальных демпферов нет и в этой модификации, но благодаря тяжести машин, в которых применяется это устройство, ударов и посторонних звуков при включении не ощущается.

Так как корпуса дифференциалов в таких мостах очень прочные и в них установлено по 4 сателлита, NoSpin заменяет только заводские шестерни внутри корпуса дифференциала.

Все модификации Detroit Locker представляют собой, по сути, кулачковую блокировку, весьма напоминающую конструкцию, устанавливаемую на "ГАЗ-66" и БТР. Отличается простотой, надежностью в применении и весьма посредственными характеристиками на твердых покрытиях, что сказывается на управляемости, особенно при применении на переднем мосту, что ускоряет износ резины. Определенный дискомфорт вызывают щелчки и металлические удары, слышимые при работе Detroit Locker.

Gov-Lock представляет из себя автоматически включаемый дифференциал повышенного трения. Специально разработан для государственной и военной техники США. Как опция предлагается практически для всех пикапов и внедорожников GM. В нормальном состоянии представляет собой классический разомкнутый дифференциал. Как только скорость вращения одного колеса оси относительно другого достигает определенной величины - примерно 2 об/с, - центробежный замыкатель защелкивает кулачковую муфту, которая, в свою очередь, зажимает пакет фрикционов, причем тем сильнее, чем быстрее крутится буксующее колесо. Таким образом, Gov-Lock обладает прогрессивной характеристикой блокирования - от нуля до стопроцентной. Кроме того, в этом устройстве имеется приспособление, автоматически отключающее блокировку при достижении транспортным средством скорости 25 миль в час. Достоинства такой блокировки очевидны, но и много недостатков: большое количество мелких деталей вызывает и высокую вероятность поломок, что часто и происходит на практике - ломается шестеренка замыкателя и блокировка перестает работать. Кроме этого, Gov-Lock не всегда эффективно работает. Если машина застряла в мягком грунте, то данная блокировка может оказать медвежью услугу, ведь для ее включения нужно достаточно сильно раскрутить буксующие колеса, что неминуемо приведет к моментальному самозакапыванию джипа. На управляемость автомобиля Gov-Lock практически не оказывает негативного влияния.

EZ Tractech и Lock-Right Powertrax Автоматические блокировки EZ Tractech и Lock-Right Powertrax устанавливаются вовнутрь заводских корпусов дифференциалов, что очень удобно для джиперов, желающих сэкономить деньги на приобретении более дорогих блокировок, требующих выставления правильных зазоров в главных парах при их монтаже (ведь меняется корпус дифференциала). Недостаток - вся нагрузка при блокировании передается через единственную и не рассчитанную на это ось сателлитов. Кроме того, кулачковая конструкция издает посторонние звуки и шумы при работе.

Для установки в дифференциалы лифтованных машин, ездящих на больших колесах, такие блокировки рекомендовать нельзя. Кулачковые блокирующие устройства дают очень малую свободу проворачивания одного колеса относительно другого - трансмиссия испытывает постоянные перегрузки и быстро изнашивается, не говоря уже об ухудшении управляемости и быстром износе шин.

Дифференциалы повышенного трения (LSD) Разделяются на два основных типа - с постоянными характеристиками и с прогрессивной характеристикой. Первые устанавливались, к примеру, в старые Grand Cherokee - простой набор фрикционов, поджатый пружинками, задавал определенное усилие проворачивания одного колеса оси относительно другого. На современных автомобилях марки Jeep устанавливается система Van-Lock, где роль пружины отведена героторному насосу, приводимому в действие шестерней полуоси, - как только появляется разница во вращении колес одного моста, героторный насос начинает перегонять масло из одного стакана в другой, тот давит на фрикционы и блокирует дифференциал, причем тем сильнее, чем быстрее происходит вращение буксующего колеса. Еще в современном автоспорте получили широкое распространение дифференциалы с косозубыми шестернями сателлитов - при проворачивании возникает сила, прижимающая их к корпусу дифференциала. Угол нарезки зубов на сателлитах задает характеристики блокирования.

Конечно, наиболее часто встречающийся тип дифференциала повышенного трения - это "дисковый". Такая блокировка применялась и до сих пор стоит на "вооружении" большинства мировых производителей внедорожников. Она обладает большой мягкостью срабатывания и практически не наносит вреда трансмиссии. Однако следует помнить, что устанавливаемые на серийные машины LSD имеют очень небольшой коэффициент блокирования (около 30%), а вследствие этого и недостаточно эффективны в тяжелых условиях. Такие блокировки не срабатывают, например, при вывешивании одного из колес, когда, в общем-то, помощь локера и требуется в первую очередь. Существуют пакеты фрикционных дисков, обеспечивающие больший коэффициент блокирования, но он все равно далеко не стопроцентен. Кроме того, с его увеличением, естественно, возрастают и нагрузки на трансмиссию при езде по твердому покрытию. Еще одним минусом LSD является их ограниченный ресурс. Фрикционные диски имеют тенденцию стираться, и чем чаще буксуют колеса, тем сильнее изнашиваются диски. Если такой дифференциал установлен в заднем мосту автомобиля, не предназначенного для постоянного движения с полным приводом (только Part time в раздатке), то зимой в условиях города, где использование полного привода не оправдано, ему приходится работать очень много, так как задняя ось будет достаточно часто пробуксовывать. В целом ресурс LSD в зависимости от условий эксплуатации составляет от 50 до 150 тыс. км. Однако он не отказывает сразу, а "умирает" постепенно, все больше снижая коэффициент блокировки. Также нужно помнить, что дифференциалы повышенного трения требуют использования специальных присадок к маслу, залитому в такой дифференциал.

Вывод - блокировки несут как пользу, так и вред и для каждого конкретного случая следует делать наиболее подходящий выбор: для стандартной машины, редко выезжающей за пределы города, нужно одно, для лифтованного монстра трофи-рейдов - другое, для гоночного джипа - третье, и так далее.

Дата добавления: 2014-01-04