Блокирующий дифференциал на уаз

Вчера в поисках блокировок в мосты наткнулся на один интересный сайт. Думаю многим будет интересно почитать.

Хотите узнать правду о блокировках? Мы тоже хотели. И провели простые, но наглядные испытания. Поздравляю всех любителей «уазиков»! Наступил и на вашей улице праздник. Теперь мосты отечественного «проходимца» можно оснастить блокировками практически на любой вкус.
И немедленно появляется проблема выбора. Чтобы решить ее, мы провели небольшой тест совместно со специалистами Ульяновского авторемонтного завода. Целью теста было просто понять, какая блокировка как работает и для каких режимов эксплуатации подходит лучше.
Стенд для проверки работы блокировок. Один электромотор вращает дифференциал. Два мотора через ременные передачи затормаживают колеса. Приборы измеряют эффективность действия

Для испытаний мы взяли четыре блокировки: винтовую системы Torsen (о ней мы уже не раз писали в нашем журнале), не менее известную кулачковую нижегородского производства, ставшую, пожалуй, самой популярной среди «уазоводов», принудительную «Спрут» с пневмоприводом и новомодный ДАК (дифференциал автоматический Красикова), о котором последнее время ходила масса слухов, но в глаза почти никто не видел. Тем более интересно было все это подержать в руках и посмотреть, как оно работает.

Кулачковые (бэтээровские) блокировки (от 10 500 руб.)
Кулачковые дифференциалы повышенного трения достались «уазикам» в наследство от БТР. Только там они выполняли работу межосевого, а не межколесного дифференциала. Плюсы — простота конструкции, доступность монтажа, низкая цена. Минусы — низкая эффективность и необходимость газовать, чтобы работала.
Стенд, на котором мы проверяли работу блокировок, выполнен следующим образом. Задний мост от «УАЗа» смонтирован на верстаке, его редуктор крутит большой электромотор. Вместо колес на барабаны одеты шкивы, каждый из которых с помощью ременной тяги соединен со своим электромотором. Включаем главный мотор — начинают вращаться шкивы-колеса. Подаем электричество на мотор, управляющий шкивом, – имитируем торможение одного колеса. Обычный дифференциал без блокировки начинает в таком случае крутить второе, свободное колесо в два раза быстрее. Что будет, если в мост установить блокировку?

«Спрут» (14000 руб.)
Принудительные блокировки — оптимальный вариант для преодоления препятствий. Во-первых, потому что это действительно блокировки — нет никакого дифференцирования. Во-вторых, полный контроль: нужно — включил, не нужно — выключил. До сих пор для УАЗов выпускались мелкосерийно и не пользовались большим спросом из-за сложности монтажа (надо было варить мост) и наличия в конструкции самодельной полуоси (где ее такую потом искать?). Новая пневмоблокировка «Спрут» полностью аналогична австралийской ARB и по идее лишена упомянутых недостатков. Проста в монтаже, да и стоит дешево.
Кулачковая иллюзия
Первой мы решили испытать кулачковую блокировку. Которая на самом деле вовсе не блокировка, а дифференциал повышенного трения. Что и подтвердили испытания: при торможении одного колеса второе продолжало крутиться, а колесо, которое мы затормаживали, почти сразу полностью остановилось. Измерения показали, что усилие на нем возросло на 3.06 кг•м. Что это означает на практике? Если вывесить машину на диагональ или провалиться одним колесом в скользкую лужу (или снег, лед), автомобиль будет беспомощно буксовать — колесом, которое на скользкой поверхности или вывешено. Второе колесо, имеющее хорошее зацепление, будет в лучшем случае подергиваться. Поможет такая «блокировка» только в том случае, если разница в зацеплении небольшая и машина имеет некоторый запас хода — вы и не узнаете, что могли застрять там, где проехали, если бы в мостах вашего «УАЗа» стояли обычные дифференциалы.

Винтовая блокировка (14000 руб.)
Винтовые дифференциалы повышенного трения имеют большую спортивную историю. Они управляются тягой, но это удобно прежде всего в ралли и на треке. Однако для преодоления препятствий газовать, как правило, категорически не рекомендуется. Особенно если автомобиль оснащен большими колесами с развитыми грунтозацепами. Газанул, подпрыгнул, приземлился — хрясь, сломалась полуось. Но если колеса стандартные, а бездорожье — просто снег, лед или грязь, то винтовые дифференциалы удобны и недороги.
Винтовая надежда
Винтовые дифференциалы повышенного трения известны давно. Производят их для «УАЗа» разные производители. Я сам такими пользовался целый спортивный сезон. Тем интереснее было сравнить с кулачковой блокировкой. Результат получился практически одинаковым: момент на тормозящем колесе точно такой же — 3.06 кг•м. Выводы — те же самые. Кстати, полностью подтверждаются моей практикой. Если газануть заранее перед препятствием, то поджатый винтами дифференциал действительно помогает по сравнению с обычным. Если ты уже вывесился, то дифференциал гудит, колесо буксует, машина дергается, но не едет.
Включил? Не забудь выключить!
Принудительные блокировки на «УАЗ» появились несколько лет назад. Павел Греков из компании «Экстрим-Авто» порекомендовал мне их на триальный джип, оснащенный мостами от «УАЗа». Особенности их заключались в том, что в комплект входила самодельная полуось с дополнительными шлицами, а установку невозможно осуществить в гаражных условиях: требовались сварка и настройка механизма включения-выключения. Кроме того, до последнего времени на мосты типа «спайсер», которыми оснащаются выпускаемые ныне автомобили «УАЗ», такие блокировки не производились.

Дифференциал Красикова (от 19000 руб.)
Дифференциал автоматический Красикова (ДАК) — это самая обсуждаемая в последнее время в российском интернете блокировка для «УАЗа». Наши испытания показали, что это действительно стопроцентная, настоящая блокировка, а не LSD. Не вдаваясь подробно в механизм работы (он очень сложный), можно сказать, что ДАК позволяет без помех поворачивать на сухом асфальте, но при этом при вывешивании работает как жестко заблокированный дифференциал. Самый дорогой среди всех протестированных. Надежность и долговечность пока неизвестны.
Теперь появилась новая принудительная блокировка, лишенная этих недостатков. Называется «Спрут» и выпускается Ульяновским авторемзаводом. Выполнена аналогично широко известной ARB и работает точно так же. Будучи установленной на стенд, в выключенном состоянии функционировала как обычный дифференциал. Тормозим одно колесо — второе продолжает вращение. Включаем компрессор, затем блокировку. Раздается шипение пневмопривода, и ремень на шкиве, тормозящем одно колесо, начинает буксовать — обе полуоси вращаются с одинаковой скоростью. Опять нажимаем кнопочку, теперь чтобы выключить блокировку. Одно колесо не вращается, второе крутится. Опять обычный дифференциал.
Чудес не бывает. Жесткая принудительная блокировка — это жесткая принудительная блокировка. Надо тебе — включил. Не надо — выключил.
Гламур в законе
Дифференциал автоматический Красикова — самый модный и самый обсуждаемый в сети девайс. Что это? Блокировка или все же дифференциал повышенного трения? Как он устроен и как работает? Вопросов было больше, чем ответов. Вначале нам его даже давать не хотели — сказали, что вы, дескать, о нем напишете плохо, а нам его продавать. После долгих уговоров дифференциал все же нам привезли. Разобрав устройство, мы увидели конструкцию, во многом напоминающую винтовой Torsen. Однако подробное изучение показало, что хотя устройство в целом винтовое, но работает иначе, чем все, что мы пробовали до этого. Установили на стенд. Тормозим одно колесо. Ремень проскальзывает, оба колеса крутятся. Как будто мы включили жесткую блокировку. Может, дифференциал просто не работает? Снимаем со стенда, вставляем в устройство две полуоси. Одну зажимаем в тиски, вторую крутим. Тяжело, рывками, но проворачивается. Возникает мысль: а что будет с машиной в повороте? Берем устройство и устанавливаем в «уазик». Сначала заезжаем одной стороной на эстакаду. Машина продолжает уверенно ехать с вывешенным колесом, и оба ведущих колеса при этом вращаются с одинаковой скоростью, как при включенной жесткой блокировке. Тогда делаем по-другому. Цепляем тросом машину к столбу. Пытаемся тронуться с места. «Уазик» честно буксует двумя колесами, из-под которых идет дым. Колеса при этом вращаются синхронно. Тогда отцепляем машину и начинаем накручивать пятаки по заводскому цеху, внимательно наблюдая за колесами одной оси. Разворот происходит без пробуксовки! И это — на передней оси автомобиля. На задней, кстати, тоже. Если резко не газовать.

Дифференциал повышенного трения (LSD) вроде кулачкового или винтового — прост в установке, а принудительные блокировки требуют дополнительных работ — сверлить корпус моста, прокладывать шланги, устанавливать компрессор и ресивер и т. д.
Фантастика. Настоящая автоматическая блокировка. Остался только один вопрос: как долго сможет прослужить это устройство, требующее высокой точности изготовления и качества материалов?
Честно говоря, жаль, что в этой статье невозможно описать устройство и принципы работы дифференциала Красикова — понадобится слишком много места.
Что же купить «УАЗоводу»?
Самое интересное, что в теории розничная цена на все выше изученные блокировки примерно одинаковая: в районе тринадцати-четырнадцати тысяч за один девайс. Только кулачковая несколько дешевле, но, по нашей информации, она почти исчезла из продажи. Но не стоит забывать, что на практике заметно увеличивается цена принудительной блокировки — потребуется приобрести еще и компрессор с ресивером, и обойдется полный комплект для установки на «УАЗ» в 34000 рублей (на два моста). Кроме того, сама работа по установке окажется дороже.
Так что выбирайте, что нужно вам и вашему «УАЗу»: незначительная помощь в снегу или грязи за относительно небольшую цену либо ультимативная проходимость на экстремальном бездорожье. Что же касается самого модного и самого малоизвестного ДАК, то нам пока ясно одно — эта штука однозначно работает как полностью автоматическая жесткая блокировка. Но у нас еще нет достоверной информации о надежности и долговечности этого устройства, нет и опыта использования его в различных дорожных условиях. И стоит он больше всех — от 20000 рублей, что связано с очень высокой сложностью изготовления.
«4×4 Club»

Обычный с виду «УАЗ-Патриот» демонстрирует чудеса проходимости. Дело в том, что в его мостах стоят шариковые дифференциалы ДАК.

00-DAK-zr07-09

Как известно, классический дифференциал, который еще именуют свободным, имеет весьма существенный недостаток: большую часть мощности он передает на то колесо, которое в меньшей степени способно ее реализовать. Наверняка многие попадали в такую ситуацию, когда одно из колес, оказавшись на льду или в яме, беспомощно шлифует поверхность, а второе, хотя и имеет нормальный контакт с дорогой, стоит на месте. Для борьбы с врожденным недостатком конструкторы придумывают различные схемы блокировок — от ручных до автоматических, приводимых в действие гидравликой, электроникой или за счет трения. Однако ручные системы отвлекают от управления машиной, да и автоматика не без греха, поскольку срабатывает от разности скоростей колес, отчего не может заблокировать дифференциал мгновенно. Но главное, что каждый из таких узлов сложен, громоздок и недешев.

ДАК — дифференциал автоматический Красикова — состоит всего из пяти деталей (не считая крепежа и шариков), имеет те же габариты, что и классический узел, да и весит примерно столько же. Принцип работы красив и прост — он подробно описан на сайте разработчика: www.dak4x4.com. В поворотах или на кочках, когда колеса вращаются с разной скоростью, соединенные с полуосями шнеки просто перекатывают шарики по замкнутым цепочкам — налицо все признаки свободного дифференциала. Но так происходит только до тех пор, пока оба колеса реализуют равный или близкий к равному крутящий момент. Стоит одному из колес потерять контакт с покрытием, как шарики распираются в каналах и закусывают шнеки, не позволяя последним проворачиваться друг относительно друга — узел заблокирован. Когда же колеса вновь окажутся в равных условиях по моменту, дифференциал автоматически разблокируется.

02 DAK zr07–09_sm

Степень блокировки зависит от многих факторов — от угла нарезки шнеков, количества каналов, диаметра шариков, а также направления вращения корпуса дифференциала, ведь в одну сторону распирает все шарики от места сопряжения шнеков, а в другую — только ту часть, что контактирует непосредственно со шнеками. Поэтому в первом случае достигается 100-процентная блокировка, а во втором — 90-96-процентная. Ну или наоборот — это зависит от направления шнеков и установки узла. Так, у протестированного «Патриота» спереди и сзади стоят одинаковые ДАКи, но приводятся с разных сторон, поэтому при движении вперед дифференциал заднего моста блокируется полностью, а переднего — лишь частично. При движении же задним ходом — наоборот.

На что способна такая машина в сравнении с обычной, лучше один раз увидеть! Все попытки сделать эффектный кадр, когда вывешенный по диагонали «уазик» тронется с места с пробуксовкой, так и не увенчались успехом. Машина уверенно стартует даже с неподключенным передним мостом, причем висящее в воздухе заднее колесо вращается не быстрее нагруженного! Неудивительно, ведь скорость срабатывания такого дифференциала зависит от суммарного зазора в цепочке шариков, который составляет всего 0,2–0,6 мм. Чтобы выбрать этот мизер, вывешенному колесу достаточно провернуться лишь на пару градусов, после чего шарики, гонимые шнеками в разные стороны, столкнутся «лбами» и заблокируют дифференциал. Кстати, в этом состоянии он может пребывать сколь угодно долго, ведь все его детали становятся неподвижными, а стало быть, не трутся и не нагреваются. Был даже случай, когда на машине выбирались из глуши со сломанной полуосью (www.uazbuka.ru).

03 DAK zr07–09

А вот сам дифференциал сломать непросто: он в несколько раз прочнее классического, поскольку почти лишен воздушных полостей. Впрочем, один случай разработчики припоминают, но тогда всему виной была кустарная закалка шнеков, один из которых лопнул. Машина при этом продолжала нормально ездить, ведь обломкам деться некуда — их со всех сторон поджимают другие детали. Такие особенности конструкции особенно придутся по душе военным.

Единственный недостаток узла — для его изготовления требуется высокоточное оборудование, а заготовки должны иметь однородную структуру. Если с первым у производителя проблем нет, то со сталью беда. Из-за ее неоднородности уводит сверла и фрезы, отчего порой не удается достичь требуемой геометрии, в первую очередь корпуса. Однако даже «кривые» дифференциалы успешно трудятся на многих «газелях», «волгах», «жигулях» и прочих авто, разве что периодически неприятно пощелкивают. Скорее всего, без дополнительного цикла заготовок старения решить эту проблему не удастся.

04 DAK zr07–09

НАША СПРАВКА

Первый образец шарикового дифференциала был изготовлен в 2002 году. В настоящее время узел запатентован в 36 странах, в том числе в США и Китае. Однако подделки на рынке встречаются, ведь на родине изделия, в Челябинске, делают лишь 50–100 узлов в месяц — маловато при имеющемся спросе. Разработчик надеется, что, несмотря на кризис, удастся достроить здание цеха, закупить дополнительное оборудование и организовать массовое производство, что позволит снизить цену изделий на первом этапе до 6–7 тыс. руб., а в будущем — до уровня стоимости классического дифференциала. Впрочем, и при нынешних 14–19 тыс. руб. (цена зависит от модели авто) от покупателей нет отбоя. Чему удивляться, если, например, столичные дилеры УАЗа просят за уступающий ДАКу по характеристикам дифференциал «Квайф» (боится перегрева, блокируется на 60%) около 21 тыс., а за механизм с ручной блокировкой — от 30 тыс. руб. (вместе с установкой).

С момента изобретения блокировки дифференциалов на УАЗ данная технология получила довольно широкое распространение среди автолюбителей. Данный механизм остается одним из наиболее важных узлов автомобиля, и для преимущественного большинства обывателей остается чрезвычайно сложным для понимания.

Что он собой представляет?

С помощью данного устройства крутящий момент, который генерирует силовой агрегат, передается к каждому колесу, вследствие чего машина приводится в движение. При этом есть масса ситуаций, в которых присутствует необходимость блокировки дифференциалов на УАЗ, то есть исключения данного элемента из цепи при помощи специализированных вспомогательных устройств.

Как он работает?

Если бы на автомобили не устанавливались специализированные приспособления, колеса, находящиеся на одной оси, постоянно бы вращались при одинаковой скорости, вследствие чего возникла бы масса самых разных эксплуатационных проблем, которые касаются управляемости. Таким образом, среди побочных эффектов, которые могли бы образоваться при отсутствии дифференциала и блокировки дифференциалов на УАЗ, стоит отметить завышенный, и в то же время абсолютно неравномерный расход резины, существенное увеличение нагрузки на различные элементы подвески, незначительная поворачиваемость. При помощи дифференциала появилась возможность неравномерного распределения скорости вращения, полученной каждым колесом от карданного вала.

Когда он нужен?

Не все понимают, что в реальных эксплуатационных условиях колеса могут вращаться с разной скоростью в самых разных ситуациях, а именно:

• В процессе поворота, когда внешнее колесо должно преодолеть на порядок большее расстояние по сравнению с внутренним.
• В условиях неровной дороги, когда оба колеса передвигаются по разному рельефу.

Все особенности, указанные выше, не являются слишком важными для ведомых полуосей по той причине, что фактически они не связаны между собой и вращаются абсолютно независимо. Однако ведущая пара получает энергию непосредственно от коробки передач, и каждое колесо имеет жесткую связь с трансмиссией, вследствие чего криволинейное движение становится достаточно трудным.

Где его используют?

Дифференциал сегодня устанавливается как на грузовом, так и на легковом транспорте вне зависимости от того, речь идет о полноприводных или же моноприводных моделях. В полноприводных машинах распределяющий редуктор обеспечивает также управление балансом усилий, который образуется между осями. В преимущественном большинстве случаев он располагается в задней части автомобиля и непосредственно связан с карданным валом.

Каким он бывает?

Стоит отметить три основные категории:

• открытый;
• с блокировкой;
• дифференциал повышенного трения.

В зависимости от того, какой рассматривается тип конструкции, изменяется и природа технологии передачи усилий на колеса. В том случае, если одно колесо потеряет нормальное сцепление с дорогой, редуктором весь крутящий момент будет направлен именно на эту полуось, вследствие чего потерявшее надежную опору колесо начнет буксовать. Именно тогда и появляется необходимость блокировки дифференциалов на УАЗ, чтобы временно отключить узел и распределить вращающую силу поровну между полуосями. Таким образом, блокировка обеспечивает гораздо лучшую проходимость в некоторых ситуациях.

Варианты блокировки

В зависимости от особенностей авто используются разные схемы ограничения работы – ручная или автоматическая.

При включении блокировки колеса автомобиля будут полностью игнорировать силу сцепления с дорогой, и от двигателя на них будет передаваться равное усилие. В связи с этим обеспечивается более эффективная проходимость автомобиля, которая является невозможной в том случае, если на автомобиль устанавливается дифференциал открытого типа. Именно поэтому нет ничего удивительного в том, что в последнее время распространенной стала блокировка дифференциала военного моста УАЗ и другие варианты улучшения проходимости этого автомобиля.

Что такое блокирующийся дифференциал?

Конструктивно дифференциал, оснащенный блокировкой, устраивается точно так же, как и стандартные агрегаты открытого типа, но в данном случае дополняется механизм ограничения разницы скорости вращения пары выходных шестерен. В основе этого механизма может использоваться пневматическая, гидравлическая или электрическая система.

Наиболее популярной в последнее время стала электрическая блокировка дифференциала УАЗ, при которой блокировка осуществляется полностью автоматически или путем нажатия кнопки. Водитель может сам решить, когда ему лучше отключить работу дифференциала для того, чтобы воспользоваться преимуществами полностью равномерного вращения колес.

Где устанавливать?

В любом случае блокировка межосевого дифференциала УАЗ является полезным устройством, которое можно устанавливать самостоятельно даже в том случае, если конструкция вашего автомобиля изначально его не предусматривает. В преимущественном большинстве случаев специалисты советуют его устанавливать в задней части автомобиля, так как правильно установленная блокировка предоставит вам возможность сделать предельно ровной тягу между задними и передними колесами. Такое расположение является гораздо более безопасным и эффективным. Если же говорить об особенностях монтажных работ, то сами по себе они не являются чрезвычайно сложными, и в случае необходимости могут проводиться как в стандартной смотровой яме, так и на подъемнике.

Ручная или автоматика?

Перед установкой нужно понять, чего вы хотите добиться – полного отключения данного механизма или только определенного ограничения его функциональности. Если рассматривается полная механическая блокировка дифференциала УАЗ, то она может быть автоматической или же иметь ручное включение. Если же вы собираетесь обеспечить частичную блокировку, то в этом случае вам придется смириться с тем, что возможности провести блокировку вручную у вас не будет.

Полная

В данном случае разница в скорости вращения колес устраняется полностью, но при этом нужно понимать тот факт, что такая блокировка заднего дифференциала УАЗ в конечном итоге может привести и к определенным побочным эффектам, таким как пробуксовка на бездорожье и грунтовых дорогах, а также завышенной нагрузке на деталях колес и трансмиссии в процессе движения по твердым покрытиям. Лучше всего осуществлять полную блокировку дифференциала только вручную.

Особенности ручного блокирования

Данный вариант является наиболее понятным и удобным. Достаточно просто нажать на переключатель, вследствие чего узел ограничителя начитает работать, и полностью препятствует распределению усилия между колесами.

Избирательная блокировка является достаточно сложной, и нередко нужно полностью остановить автомобиль, чтобы настроить дифференциал на таких внедорожниках, включая УАЗ «Хантер». Блокировка дифференциала часто осуществляется также при помощи блока повышенного трения или же системы контроля тяги.

Преимущества и недостатки

В первую очередь стоит отметить преимущества, которыми отличается ручная блокировка:

• Пока система находится в отключенном состоянии, дифференциал работает в стандартном режиме, и вы можете использовать все достоинства его применения.
• Водитель самостоятельно решает, когда нужно блокировать систему, вследствие чего ограничитель не используется впустую.

Недостатки же являются следующими:

• Чтобы нажать переключать, нужно ненадолго отвлечься от процесса управления, причем зачастую приходится это делать не в самых простых условиях.
• Блокировка должна быть вовремя выключена, так как в противном случае, может нанестись повреждение самому дифференциалу.
• Нужно проводить установку не только самого ограничителя, но также монтировать механизм, который будет приводить его в действие, и кнопку на приборную панель.

Автоматика

Главным отличием блокировки автоматического типа является то, что она работает постоянно. То есть, пока вы нажимаете педаль газа, система блокировки находится в активном состоянии и подстраивается непосредственно под особенности вашего автомобиля, а также используемого вами стиля управления, но для этого должна быть проведена крайне тонкая настройка, а также должны учитываться различные нюансы.

Преимущества и недостатки

Преимуществ у автоматики несколько:

• Блокировка включается в любых сложных ситуациях, и водитель не должен отвлекаться для того, чтобы привести ее в действие.
• Автоматическая система устанавливается гораздо проще по сравнению с ручной блокировкой.

Но и минусы также должны учитываться:

• Постоянная работа блокировки дает о себе знать, вследствие чего руль несколько сопротивляется, а шины шумят при повороте.
• Момент автоматического зацепления шестерен отчетливо заметен по щелчку, который для многих является раздражающим.

Установка и настройка

Пневмо-блокировка межколесного дифференциала УАЗ осуществляется следующим образом:

• автомобиль располагается над смотровой ямой или же на эстакаде;
• специалисты проводят надежное закрепление его при помощи домкратов;
• тщательно снимаются все тормозные барабаны и колеса;
• полуоси полностью демонтируются и аккуратно вытягиваются наружу;
• снимается карданный вал;
• осуществляется демонтаж редукторов;
• устанавливается блокировка;
• проводится повторный монтаж всех демонтированных ранее узлов.

Перед тем как будет установлен приводной тросик, осуществляется регулировка рабочего хода. Помимо указанных выше причин использования блокировки, ее часто используют для того, чтобы исправить работу дефектного дифференциала, который некорректно распределяет усилие между колесами.

При полностью отключенном дифференциале из-за того, что присутствует достаточно большой крутящий момент, часто появляются всевозможные проблемы с поворачиванием руля – это незначительная плата за то, что ваш автомобиль сможет двигаться даже в наиболее тяжелых условиях. Блокировка представляет собой достаточно сложное устройство, но даже неопытным водителем может быть установлена блокировка дифференциала УАЗ своими руками. Самое главное здесь – это тщательно подготовиться к работе, а также иметь в наличии полный комплект специальных инструментов.