- Нужно ли заваривать дифференциал?
- Частые неисправности дифференциала
- Для чего заваривать дифференциал?
- Что нужно, чтобы заварить дифференциал?
- Как правильно заварить дифференциал?
Заварить на совесть дифференциал и вдоволь подрифтовать – мечта многих стритрейсеров! Такой тюнинг всё больше набирает популярность с каждым днём. Ряды любителей поскользить боком и пожечь шины растут. Заваренный дифференциал – наиболее дешёвый вариант вынудить вращаться задние колёса с одинаковой скоростью, избегая нежелательного ускорения одного колеса.
Частые неисправности дифференциала
Самыми распространёнными неисправностями дифференциала являются сильный шум, стуки и удары в передаче, заклинивание моста и подтекание смазочного материала. Но, пожалуй, наиболее частой неисправностью автомобильных дифференциалов является разрушение оси сателлитов.
Профессионалы отмечают, что эта проблема наиболее часто отмечается на транспортных средствах, владельцы которых любят поэкстремалить. Повреждение детали происходит в несколько этапов:
— Понижение смазочных свойств. При частом экстремальном вождении смазка начинает постепенно утрачивать свою эффективность, приводя сателлиты к масляному голоданию.
— Нагревание рабочей поверхности. Недостаточно смазанные поверхности детали начинают нагреваться, в результате чего покрываются задирами, что приводит к ещё большему масляному голоданию. Под воздействием экстремальных температур верхний слой сателлита значительно размягчается, приводя к интенсивному преждевременному износу.
— Образование дефектов, которые способствуют изменению расположения элементов дифференциала, в результате чего те выходят из строя. В случаях, когда износ уже достиг пиковых показателей, ось разламывается, шестерни вываливаются из дифференциала, повреждая картер коробки передач.
Для чего заваривать дифференциал?
Итак, мы плавно подвели вас к той части материала, где расскажем про заваренный дифференциал. В моменты нахождения дифференциала в рабочем состоянии, при вхождении в поворот одно из колёс автомобиля вращается быстрее, так как оно должно пройти по внешнему диаметру, проходя большее расстояние. Как вы уже поняли, мы ведём речь о колесе, которое находится дальше от угла поворота.
Когда дифференциал находится в заваренном состоянии, оба колеса уже будут вращаться с одной скоростью, и при вхождении в поворот будут проделывать одинаковое количество оборотов. В такой ситуации ближнее к углу поворота колесо начинает прокручиваться, поэтому автомобиль начинает вести себя абсолютно по-другому. На самом деле, ежедневная езда с заваренным дифференциалом не является чем-то великим и ужасным, как это описывается зачастую в интернете. Конечно, присутствуют свои тактики и предостережения.
Итак, если вы решились заварить дифференциал, значит, вы любите дрифтовать. Не будем говорить о палёной резине, но о сохранности других элементов всё же стоит упомянуть. Вам стоит понизить нагрузку на трансмиссию, а также на ваш мозг, решив проблему постоянных стуков при поворотах. Секрет успеха таков – следует проходить повороты по условной «гоночной линии». И это вовсе не имеет отношения к гоночному треку, а больше к повседневному передвижению по дорогам города. Чем больший радиус разворота вы выбираете, тем больше страдает ваш автомобиль. Старайтесь максимально срезать радиус, проходя по гоночной линии.
Что же такое эта гоночная линия, о которой мы уже дважды упомянули? Это наиболее прямая линия прохождения поворота. Суть проста – на прямой проблемы с колёсами не возникают, так почему бы не проходить повороты по прямой? Проезжать по округлой линии можно, используя хоть всю ширину дорожного полотна. Если вы хотите максимально ограничить автомобиль от повреждений дифференциала, тогда используйте для поворота полосу встречного движения. Конечно, на общественных дорогах делать этого категорически не стоит, надеемся, вы и сами это понимаете.
Если вы не отличаетесь большой любовью к автомобильным парковкам супермаркетов, тогда с заваренным дифференциалом ваше отношение к этому усугубится ещё больше. Они станут вашими злейшими врагами. На высокой скорости заваренный дифференциал почти не будет давать о себе знать, но вот при медленном передвижении, нудно катаясь туда и обратно в поисках места на парковке, всё станет крайне неприятно. Приготовьтесь к колёсным колебаниям и удивлённым взглядам окружающих, которые будут сторониться вашего автомобиля, издающего странные звуки. При выезде задним ходом ситуация усугубится вдвойне.
Также будьте готовы к тому, что, передвигаясь в потоке, вы снова будете объектом повышенного внимания. Колеблющиеся колёса вашего автомобиля привлекут много внимания. Кто-то может и пальцем ткнуть, кто-то укоризненно смотреть из дорогих автомобилей, но единомышленники будут подбадривать вас своими улыбками. Просто будьте к этому готовы и не расстраивайтесь.
Главное помнить то, ради чего вы сознательно идёте на всё – это нереальный дрифтинг! Несмотря на стуки, хрусты, осуждающие взгляды и волнение окружающих, свет в конце тоннеля всё же виднеется. Ваш автомобиль будет уходить в управляемый занос на зависть всем окружающим! И этого достаточно, чтобы развеять все негативные моменты. Конечно, повседневная езда уже не будет такой, как прежде. Главное, не забывать, для чего вы заварили дифференциал, и дрифтуйте везде, где предоставляется возможность. Но только делайте это с умом и особой осторожностью!
Что нужно, чтобы заварить дифференциал?
Во-первых, прежде чем начать реализовывать планы о заваривании дифференциала, залезьте под автомобиль и проверьте, в каком состоянии находится трансмиссия. Имеется ввиду каждая деталь от сцепления до задней оси, а лучше до подшипников ступиц. Заваренный дифференциал очень увеличивает нагрузку на каждую из этих деталей, и вряд ли вы будете рады тому, что через неделю трансмиссия рассыплется. Главное – проведите эту процедуру правильно или обратитесь к тому, кто уже набил руку на этом. Плохая спайка развалится очень быстро, а множество металлических осколков в редукторе – ситуация не из приятных.
Для проведения замены дифференциала вам потребуется хороший аппарат для сварки и ёмкость с бензином для дальнейшей промывки дифференциала от шлака после заваривания, а также все инструменты для снятия дифференциала.
Как правильно заварить дифференциал?
Проводится это всё достаточно быстро и просто, нужно только обладать хорошими навыками сварки.
1. Первым делом снимите с автомобиля редуктор. Разберите и достаньте дифференциал.
2. Прихватите сателлиты между собой и с внутренней стороны корпуса дифференциала.
3. Можно дополнительно обработать для более эстетичного вида. Это необязательный пункт.
4. Промойте всё тщательно бензином и монтируйте на автомобиль. Теперь ваш автомобиль готов дрифтовать!
Напоследок несколько слов о том, стоит ли заваривать дифференциал или покупать новую блокировку. Что сказать? Мнения разделяются, но большинство тех, кто «заварился», в основном, очень довольны. Есть и те, кто использует автомобиль как средство для повседневного передвижения. Страшного в этом ничего нет. Главное – привыкнуть к этому и в зимнее время быть аккуратнее.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.
На поворотах колёса должны крутиться с разной скоростью т. к. проходят разное расстояние, обеспечивая комфорт и хорошее управление на поворотах. При заварке же автомобиль будет либо очень туго поворачивать, либо сразу же срываться в занос.
Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Такая передача момента возможна благодаря применению так называемого планетарного механизма. В автомобилестроении, дифференциал является одной из ключевых деталей трансмиссии. В первую очередь он служит для передачи момента от коробки передач к колёсам ведущего моста.
Почему для этого нужен дифференциал ? В любом повороте, путь колеса оси, двигающегося по короткому (внутреннему) радиусу, меньше, чем путь другого колеса той же оси, которое проходит по длинному (внешнему) радиусу. В результате этого, угловая скорость вращения внутреннего колёса должна быть меньше угловой скорости вращения внешнего колеса. В случае с не ведущим мостом, выполнить это условие достаточно просто, так как оба колеса могут не быть связанными друг с другом и вращаться независимо. Но если мост ведущий, то необходимо передавать крутящий момент одновременно на оба колеса (если передавать момент только на одно колесо, то возможность управления автомобилем по современным понятиям будет очень плохой). При жесткой же связи колёс ведущего моста и передачи момента на единую ось обоих колёс, автомобиль не мог бы нормально поворачивать, так как колеса, имея равную угловую скорость, стремились бы пройти один и тот же путь в повороте. Дифференциал позволяет решить эту проблему: он передаёт крутящий момент на раздельные оси обоих колёс (полуоси) через свой планетарный механизм с любым соотношением угловых скоростей вращения полуосей. В результате этого, автомобиль может нормально двигаться и управляться как на прямом пути, так и в повороте.
Однако, ввиду физики устройства, у планетарного механизма есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Например, если оба колеса моста имеют одинаковое сцепление с дорогой и усилие, необходимое для раскручивания каждого из колёс одинаковое, дифференциал будет распределять крутящий момент равномерно между колёсами. Но стоит только появится ощутимой разнице в сцеплении колёс с дорогой (например, одно колесо попало на лёд, а другое осталось на асфальте), как дифференциал тут же начнёт перераспределять момент на то колесо, усилие для раскрутки которого наименьшее (то есть на то, которое находится на льду). В результате, колесо, находящееся на асфальте перестанет получать крутящий момент и остановится, а колесо, находящееся на льду примет на себя весь момент и будет вращаться с увеличенной угловой скоростью, причем планетарный механизм будет играть роль редуктора, повышающего скорость вращения этого колеса. Естественно, это явление сильно ухудшает проходимость и управляемость автомобиля. Ведь по логике вещей, в рассмотренной ситуации момент желательно передавать на колесо, расположенное на асфальте, чтобы автомобиль мог продолжить движение.
В полноприводных автомобилях дифференциалом обычно оборудованы два моста, а зачастую дифференциал можно обнаружить еще и между мостами (межосевой дифференциал). Таким образом, мы получаем схему трансмиссии, в которой присутствуют целых три дифференциала: два мостовых и один межосевой. Последний необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста (обычно переднего) имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Такая схема с тремя дифференциалами является одной из самых распространённых схем для постоянного полного привода (Full time 4WD).
Однако, это уже тема другого раздела. В данном разделе нас интересует дифференциал и его свойства. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству планетарного механизма, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на тот же лёд (или в скользкую яму). Что тогда произойдёт ? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов. Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Как же заставить дифференциалы передавать крутящий момент на колёса с более хорошим дорожным сцеплением ? Для этого были разработаны различные способы частичной и полной, ручной и автоматической блокировки дифференциалов, которые будут рассмотрены ниже.
Основной целью блокировки дифференциала является передача необходимого крутящего момента обоим его потребителям (полуосям или карданам). Существуют принципиально разные методы решения данной задачи.
Максимально понятные видео про принцип работы дифференциала. Жаль что не на русском.
1. Полная (100%-я) ручная блокировка.
При таком типе блокировки, дифференциал фактически перестаёт выполнять свои функции и превращается в простую муфту, жестко связывающую полуоси (или карданы) между собой и передающую им одинаковый крутящий момент с одинаковой угловой скоростью. Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Такая блокировка как правило реализована при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля. Применяется как для мостовых, так и для межосевых дифференциалов.
Включать подобного рода блокировки можно только при полностью остановленном автомобиле. Пользоваться ими надо крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно чтобы «сорвать» механизм блокировки или поломать полуось. Применять такие блокировки желательно только на небольших скоростях для передвижения по труднопроходимой местности, так как при их применении в мостах (особенно в рулевых), автомобиль очень сильно теряет в управляемости. Как правило, жесткими блокировками мостовых и межосевых дифференциалов оборудуются полноценные рамные внедорожники.
2. Теперь мы поговорим с вами о самоблокирующихся дифференциалах. Так называемых Limited Slip Differentials — дифференциалы с ограниченным «проскальзыванием» (одной полуоси относительно другой).
2.1 Самоблокирующиеся дифференциалы с гипоидным (червячным или винтовым) и косозубым зацеплением (Более известные как Торсен)
Это одна из самых интересных, эффективных, технологичных и практически применяемых форм блокировки дифференциалов. Принцип работы основан на свойстве гипоидной или косозубой пары "расклиниваться" . В связи с этим, основные (или все) зацепления в таких дифференциалах косозубые или гипоидные. Разновидностей конструкций не так уж и много — можно выделить три основных типа.
2.1.1 Type — 1
производит компания Zexel Torsen.
Гипоидными парами являются шестерни ведущих полуосей и сателлиты. При этом каждая полуось имеет собственные сателлиты, которые парно связанны с сателлитами противоположной полуоси обычным прямозубым зацеплением. Следует отметить, что ось сателлита перпендикулярна полуоси. При нормальном движении и равенстве передаваемых на полуоси крутящих моментов, гипоидные пары "сателлит / ведущая шестерня" либо остановлены, либо проворачиваются, обеспечивая разницу угловых скоростей полуосей в повороте. Как только одна из полуосей начинает буксовать и крутящий момент на ней падает, гипоидные пары «полуось/сателлит» начинают вращаться и расклиниваться, создавая трение с чашкой дифференциала и друг с другом, что приводит к частичной блокировке дифференциала. За счет момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси. Данная конструкция работает в самом большом диапазоне распределения крутящего момента — от 2.5/1 до 5.0/1. Диапазон срабатывания регулируется углом наклона зубцов червяка.
Схема работы Торсена T-1:
2.1.2 Type — 2
Автором второго типа является англичанин Rod Quaife.
В данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на картинке слева). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и.т.д. А вот компания Zexel Torsen в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства. Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший коэффициент блокировки, однако они более чувствительны к разнице передаваемого момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1).
Принцип работы Торсен T-2:
2.1.3 Type — 3
Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов.
Как и во втором типе, в данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение крутящего момента в пользу одной из осей. Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71. В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки обеспечивает 20-30% перераспределение передаваемых на полуоси моментов. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.
2.2 Автоматическая блокировка с использованием Вискомуфты в качестве «Slip Limiter».
В этом случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой — к полуоси. При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать ощутимо больший момент и более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и отключению блокировки. Данная схема применяется для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор. (Схема на картинке) Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя.
2.2 Speed sensitive differentials
Это то что мы привыкли называть именно LSD или Дифференциал повышеного трения (Хотя под это понятие попадают все самоблоки).
Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин.
Полуоси находятся в скользящем зацеплении с одной группой дисков (на картинке диск "В"), а корпус дифференциала с другой (на картинке диск "А"). Ось сателлитов заключена в камеру, созданную парой нажимных колец. Нажимные кольца находятся в скользящем зацеплении с корпусом. Передача момента от двигателя к полуосям происходит через распорные кольца, посредством зацепления дисков "А" с дисками "В". При появлении крутящего момента ось сателлитов "распирает" нажимные кольца, которые в свою очередь прижимают диски "В" к дискам "А". Таким образом, обе полуоси ведущего привода равномерно распределяют момент между колёсами. Степень прижима (блокировки) зависит от величины переданного двигателем крутящего момента. Этот эффект ограничивает проскальзывание разгруженного в сильном повороте колеса. Обеспечивая блокировку при ускорении и торможении, дифференциал повышенного терния работает как обычный при отсутствии передаваемого двигателем момента.
Виды дифференциалов повышенного трения (1 way, 1.5 way и 2 way)
Многие производители дифференциалов повышенного трения делят свою продукцию в соответствии с режимом работы на 1 way, 1.5 way и 2 way. Это деление зависит от вида разреза в камере под ось сателлитов. Форма разреза непосредственно влияет на работу LSD. 1 way означает, что из-за формы разреза блокировка дифференциала происходит только при ускорении. Дифференциал с индексом 2 way блокируется как при ускорении, так и при торможении. Дифференциал 1.5 way также как и 2 way блокирует и при ускорении и при замедлении, но блокировка при замедлении имеет более "мягкий" характер. Этот тип обеспечивает "щадящую" блокировку при торможении и лучше всего подходит для новичков, и менее эффективен, чем 2 way в профессиональном автоспорте.
Несколько видео про LSD, более понятных видео на просторах интернета найдено не было, если кто поделиться, буду благодарен.
2.3 Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки.
Наименее интересные для нас самоблоки, так как имеют малое отношение к тюнингу и автоспорту.
Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом. Нетрудно себе представить, что происходит с автомобилем при срабатывании такой блокировки в повороте.
Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей. Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и. т. п.)
2.4 Заварка) Или тупо завареные сателиты)
Этот вариант для тех, у кого нет денег на самоблокировку, но очень хочется ездить боком, дрифтить и прочее)
Делается все это достаточно просто, нужен лишь хороший сварщик.
Для начала снимаем редуктор с авто. Далее разбираем и достаем сам дифф.