Блокировка редуктора заднего моста ваз своими руками

Блокировка дифференциала своими руками при желании может быть выполнена в редукторе ведущего моста любого автомобиля. У водителя, который использует свой автомобиль исключительно на дорогах с твердым покрытием, желание заблокировать дифференциал, скорее всего, никогда не возникнет. Другое дело – любители покорять бездорожье.

Назначение дифференциала

При повороте автомобиля колеса, находящиеся ближе к центру кривизны траектории, проходят меньший путь, чем те, что вращаются по наружной дуге. Различны также их скорости. А так как привод без дифференциала вращает оба колеса одной оси с одинаковой скоростью, одно из них начинает пробуксовывать. Это повышает износ протектора и ухудшает управляемость автомобиля. Дифференциал позволяет ведущим колесам вращаться с разными скоростями.

Пока ведущая ось хорошо контактирует с дорогой, это устройство работает без нареканий. Но стоит ухудшиться сцеплению с дорогой под одним из колес, например, при попадании на лед или жидкую грязь, как вращаться будет только оно одно. Колесо с большим коэффициентом сцепления перестает крутиться, а автомобиль останавливается. Если же заблокировать дифференциал, такого происходить не будет. Поэтому заблокированный дифференциал улучшает проходимость машины на труднопреодолимых участках пути.

Если у автомобиля одна ведущая ось, то дифференциал у него тоже один – между колесами этой оси. У машины с постоянным приводом на 4 колеса – их три. По одному между колесами каждой оси плюс один межосевой.

Устройство

Принцип работы выше названного агрегата одинаково, где бы ни был он установлен. В основу классического автомобильного дифференциала положена планетарная передача. Карданный вал вращает ведущую шестерню редуктора моста. Ее вращение передается ведомой зубчатке. А так как она прикреплена к корпусу дифференциала, тот движется вместе с ней. От корпуса вращающий момент при помощи независимых друг от друга шестерен, называемых сателлитами, передается на полуоси. Скорость вращения карданного вала делится между полуосями не поровну. Однако, при любом соотношении скоростей их сумма – величина всегда постоянная.

• автоматическая;
• принудительная, включаемая водителем.

По способу управления блокированием:

• механическая;
• электромеханическая;
• гидравлическая;
• пневматическая.

Автоматическое блокирование дифференциала

Самоблокирующийся дифференциал – это механизм, который при определенных условиях переключается и, превращаясь в прямую передачу, начинает делить скорость вращения карданного вала между полуосями поровну. Дифференциалы с блокировкой-автоматом могут самостоятельно блокироваться в зависимости от значения одного из двух параметров:

• разницы угловых скоростей полуосей. В эту группу входят дифференциалы с дисковой блокировкой, кулачковые, с вискомуфтой и работающие по формуле Фергюсона;
• передаваемого полуосям крутящего момента.

Как сделать

Проще всего сделать постоянную полную блокировку дифференциала. Но такая самодельная блокировка приемлема для автомобилей, передвигающихся только по бездорожью. Например, для ралли-рейдовых авто. Чтобы реализовать задумку, нужно снять агрегат, оснащенный дифференциалом, и разобрать его. После чего приварить сателлиты к осям. Фиксация шестерен позволит механизму делить скорость вращения между полуосями только в пропорции 50 на 50.

Дифференциал повышенного трения своими руками сделать немного сложнее, чем просто зафиксировать сателлиты. Зато такая модернизация не только улучшит проходимость автомобиля по грязи и снегу, но и не изменит работу агрегата на твердом покрытии. Один из вариантов такого устройства может быть собран из двух латунных или бронзовых втулок и пружины. Их размеры будут зависеть от того, трансмиссию какого автомобиля вы модернизируете. Потому работы начинаются со снятия узла и разборки планетарной передачи. После этого можно провести измерения, заказать изготовление втулок и подобрать подходящую по габаритам пружину.

Достаточно ли будет ее жесткости, вы узнаете после сборки на испытаниях вашей самоделки. Пружина предназначена для того, чтобы прижимать сателлиты к корпусу дифференциала. От этого под действием силы трения сателлиты будут медленнее вращаться вокруг своей оси. Чем больше будет сила трения, тем ровнее станет делиться скорость вращения карданного вала между полуосями. Металлические втулки нужны для того чтобы исключить соприкосновение сателлитов с пружиной.

Конечно, установка блокировки дифференциала заводского изготовления проще и результат такого апгрейда лучше. Однако он требует больших затрат и практически исключает из процесса творчество. Стоимость «самоблоков» для автомобилей семейства ВАЗ немногим менее 12 тыс. р. Зато их установка требует лишь внимательности и аккуратности. При этом нет необходимости в специальном инструменте.

Какая блокировка лучше

Ответ на этот вопрос зависит от того, какой у вас автомобиль и где вы на нем ездите. Поэтому скажем всего несколько слов об особенностях разных типов блокировок.

• Принудительная ручная блокировка. Преимуществом является полное включение и выключение ее в нужное время и, как следствие, лучшая проходимость транспортного средства. К недостаткам можно отнести необходимость заблаговременного включения и обязательного выключения.
• Автоматическая блокировка. Включение и выключение без участия водителя – безусловное преимущество. Заметная инерционность – ее явный недостаток.

На всём семействе классики ВАЗ (01–07) конструктивно не предусмотрено устройство для блокировки межколёсного дифференциала. Однако количество автовладельцев, желающих установить дифференциал своими руками, или приобрести отдельно не уменьшается, особенно среди любителей активного отдыха и дачников.

Рассмотрим вопрос: для чего нужен самоблокирующийся дифференциал и стоит ли его устанавливать на автомашину, в котором он изначально не предусмотрен.

Объяснение принципа работы

В переводе с латинского языка differentia означает «разница». В автомобиле дифференциалом называют механизм, распределяющий крутящий момент на автомобильные оси. Он обязательно существует в каждом автомобиле. Простой дифференциал называется классическим, открытым или свободным.

Представим, что в редукторе заднего моста нет дифференциала, а существует единая ось, как у трёхколёсного велосипеда.

Так как не существует абсолютно прямолинейного движения, и руки водителя практически никогда не лежат на рулевом колесе неподвижно, то ясно, что у ведущих колёс путь будет очень похожий, но немного разный.

Если бы не было дифференциала, то путь левого и правого колеса был единым. Тогда неизбежными станут постоянные пробуксовки, так как колёсам «навязана» общая траектория. Отсюда повышенный износ покрышек, быстрый выход узлов трансмиссии из строя.

Задача редуктора – дать колёсам независимость и «свободу», разобщить их жёсткую связь.

Как работает классический дифференциал?

Если есть одна ведущая ось (вся ВАЗовская классика), то требуется один редуктор между задними колёсами, т.е. межколёсный. В случае полноценного джипа имеется целых три дифференциала – два межколёсных на каждую ось, и дополнительно межосевой.

Этот механизм (второе название – редуктор) ставится в картере заднего моста. Ведущая шестерня передаёт на ведомую момент вращения. Он распределяется на две шестерёнки полуосей, а те вращают колёса.

Дополнительные шестерни – сателлиты являются симметричным равноплечим рычагом, и передают усилия на колёса поровну.

Когда автомобиль движется прямолинейно, то сателлиты не вращаются. Как только автомобиль съезжает на неровную почву, или входит в поворот, то есть когда у каждого колеса появляется свой путь, сателлиты приходят во вращение и перераспределяют момент вращения между колёсами ведущей оси, причём на ту полуось, которая меньше сопротивляется и которую легче раскрутить.

Дифференциал ВАЗ представлена на рис ниже:

8 — шестерня полуоси; 9 — сателлит; 11 — ведомая шестерня главной передачи; 18 — ведущая шестерня главной передачи;

Так ведут себя сателлиты и распределяют момент движения на разных участках:

— прямолинейное движение

— поворот налево

— правое колесо буксует

Из анализа частот вращения полуосей и коробки редуктора следует, что:

1. Если одно колесо неподвижно, то свободное колесо вращается «за двоих», и частота вращения удвоена.
2. Если одно колесо скользит, то оно вращается быстрее, и начинает буксовать, а второе колесо с хорошим сцеплением получит такой же крутящий момент, так как он распределен поровну, и дифференциал не может отдать ему всю тягу.
3. Если тяга единственного колеса станет меньше, чем сопротивление движению, автомобиль встанет.
4. При этом образуется ситуация пункта 1, работающее колесо останавливается, а ранее буксующее резко увеличивает обороты.
5. При попытке «добавить газа» увеличивается частота оборотов буксующего колеса.

Итак, обычный редуктор не помогает ведущей оси на скользкой дороге, и на покрытиях с большим сопротивлением качению (снег, песок и грязь). Стоимость обычного редуктора около 5000 руб.

О принудительной блокировке

Если автомобиль часто выезжает на бездорожье и эксплуатируется зимой и в сезон распутицы, помогает установка принудительной блокировки межколёсного дифференциала. При этом происходит остановка вращение сателлитов. При этом колёса теряют всю независимость и вращаются строго одинаково при всех ситуациях. Это так называемый самоблокирующийся редуктор.

Отрицательными сторонами является повышение расхода топлива и усиление износа покрышек. Поэтому после преодоления трудного участка нужно выключать блокировку.
В некоторых конструкциях существует возможность автоматической разблокировки при повышении скорости, или, наоборот, возможно включить блокировку только на малой скорости.

Для того чтобы упростить процесс управления, и существует самоблокирующийся редуктор.

Разновидности принудительной блокировки

Оговоримся сразу, что варварские варианты вроде заваривания сателлитов на «родном» дифференциале не рассматриваем. Также не рассматривается частичный вариант установления «преднатяга».

• Дисковая блокировка повышенного трения.Устанавливаются фрикционные муфты. Когда колёса начинают испытывать разное сопротивление, то трение внутри муфты увеличивается и происходит блокировка. Блокировка с помощью дисков требует регулировки вследствие их износа и применение особого трансмиссионного масла.
• Вязкостная муфтовая блокировка (вискомуфта). Её принцип похож на дисковый, но у гидравлической муфты множество липких дисков (рис. 7). Диски погружены в особую вязкую жидкость. Основа этой жидкости – силикон, твердеющий при нагреве. Когда вращение одной полуоси опережает другую, происходит нагрев, затвердевание жидкости и жёсткое зацепление дисков.
  Этот вид блокировки начинает работать вначале мягко, затем по мере застывания эффект резко возрастает, и держится до тех пор, пока полуоси не начнут работать равномерно, тогда вместе с остыванием, происходит разжижение геля. Большим плюсом является отсутствие обслуживания. Необходимым условием длительной работы является полная герметичность. Такие вискомуфты устанавливаются на «паркетные» городские внедорожники. На тяжёлом бездорожье работают слабо, перегреваются.
  
• Самоблокирующийся винтовой червячный редуктор. Надёжный вариант. При прямолинейном движении червеобразные винты свободно вращаются в корпусе (рис. 8). При изменении характера движения винты попадают в крайние положения и фиксируются в пазах. При этом срабатывает блокировка. Время срабатывания зависит от профиля винта. При выравнивании крутящего момента винты снова выступают из пазов в свободное вращение. Плюсом является малый износ, срок эксплуатации равен сроку «родного» дифференциала. Кроме этого, не требуется особое масло, нужно обычное трансмиссионное. Стоимость винтовой блокировки на ВАЗ 2107 около 10–13 тыс. рублей.
  
• Планетарный механизм блокировки дифференциала (ДАК), или схема Красникова (рис.9). В этом механизме применяется классическая дифференциальная схема, но вместо сателлитов работают цепочки шариков. Этот дифференциал блокируется не от разницы между нагрузкой на колёса, а при возникновении изменения между осевой нагрузкой и тягой двигателя. Стоимость установки на ВАЗ 2107 – около 10000 руб.
  

Плюсы и минусы установки самоблокирущегося редуктора

Итак, при установке самоблокирующегося дифференциала приобретается:

• повышенная колёсная тяга на ведущих осях;
• повышенная проходимость вне асфальтовых дорожных покрытий;
• улучшенная динамика разгона;
• улучшение прохождения поворотов.

Расплатой за установку является ухудшение управляемости (у ВАЗ на заднем приводе):

• трудно удерживать автомобиль при разгоне на прямой;
• в повороте склонность к заносу у «классики» увеличена;
• при любой конструкции появляются дополнительные звенья повышенного трения, что повышает, даже незначительно,износ и расход топлива.

Вместо заключения. Что выбрать

1. Постоянная блокировка требуется только для настоящих джипов, которые, как тракторы, никогда выезжают в город.
2. Дисковая блокировка: требует регулировки из-за выработки дисков, нужно специальное масло. Кроме этого, существует небольшой, но постоянный момент трения. Это ухудшает управляемость, быстрее изнашиваются шины, увеличивается расход топлива. Чем больше изнашиваются фрикционы, тем меньше блокировка. Чем чаще приходится буксовать – тем быстрее выйдет из строя дифференциал.
3. Жидкостная вискомуфтаобладает большой инерцией «врабатывания», но её работа по тяжёлому бездорожью не очень хорошая. Часты запоздания, перегрев. Но в городских условиях она работает.
4. Винтовая блокировка, пожалуй, наиболее хороша в городе зимой, а также подходит как любителям автотуризма, так и дачникам. На серьёзном бездорожье она не очень эффективна, но не«схватывает намертво», включается мягко и не требует специального обучения. Для ВАЗ 2107, как и для прочей классики, лучше устанавливать или винтовую блокировку, или дифференциал ДАК, при условии, что автомобиль не штурмует тяжёлое бездорожье, а передвигается по зимним дорогам в городе, а летом – по просёлочным дорогам. Цена вопроса около 10-13 000 руб.

Нива Шевроле один из немногих внедорожников российской сборки, который помимо отличной проходимости может еще, и похвастать относительно современным дизайном. Поэтому он до сих пор пользуется заслуженной популярностью на рынке.

Хорошими внедорожными характеристиками Шевроле Нива обязана своим предшественникам – ВАЗ2121, а именно постоянный полный привод, с возможностью принудительной блокировки дифференциалов. Но прежде чем настраивать работу раздатки и правильно использовать рычаги переключения передач необходимо прежде всего понять, как устроен этот механизм и что происходит во время его работы.

Трансмиссия этого типа автомобилей состоит из нескольких основных узлов: кардана, коробки передач, раздатки и мостов. Основным компонентом в структуре моста является дифференциал. Если бы его не было, то колеса вращались бы с одинаковой скоростью, что приводило бы к пробуксовке колеса и излишней нагрузке на ось. Наличие дифференциала позволяет избежать разрушений оси за счет того, что при поворотах крутящий момент передается на одно из колес.

Сама конструкция предусматривает передачу крутящего момента на колесо, которое испытывает меньшее сцепление с поверхностью. Поэтому, например, то колесо, которое стоит на льду или песке будет крутиться быстрее, чем то которое стоит на асфальте.

У Нивы конструкция предусматривает наличие трех дифференциалов. Это обусловлено наличием постоянного полного привода в автомобиле. Если бы на все колеса передавалось одинаковое усилие, то машина могла бы двигаться только прямолинейно. Но при повороте усилия между колесами распределяются неравномерно. Соответственно два моста связанные между собой будут неизменно испытывать увеличенные нагрузки, способные разрушить конструкцию. Есть некоторые модели внедорожников, на которые не устанавливается межосевой дифференциал, но при этом используются другие технические решения, например муфты или полный привод не является постоянным.

Что такое принудительная блокировка дифференциала

Она необходима только в тех случаях, когда например, только одно из 4 колес будет вращаться. Например при горизонтальном вывешивании одно колесо будет приподнято и на него будет передаваться максимальный крутящий момент. В этом случае полный привод автоматически будет отключаться. Поэтому на Ниву устанавливается принудительная блокировка дифференциала. Но пользоваться ей стоит только в условиях бездорожья. Включить ее можно передвинув малый рычаг вперед.

Изменения привнесенные американским концерном GM в раздатку оказались довольно незначительными. Но при этом они кардинально изменили ее структуру. По сравнению со старой Нивой пропала необходимость в дополнительном рычаге и их осталось всего два. Измененное расположение опор раздатки позволило снизить вибрационную нагрузку на кузов, за счет чего значительно уменьшился уровень шума от трансмиссии.

Блокировка дифференциала

Принудительная блокировка не только усложняет конструкцию но и автоматически делает ее более дорогой и менее надежной. Но устанавливается блокировка дифференциала своими руками то это обычно вызвано желанием заменить штатные дифференциалы на механизм с принудительной блокировкой. Это может негативно повлиять на работу раздатки, поэтому необходимо подбирать те детали, которые будут совместимы именно с Шевроле Нива.

На данный момент среди решений представленных на рынке наиболее популярными являются сделанные на основе:

• пневматики
• электронного управления
• самостоятельной блокировки

Каждое их них имеет как преимущества так и некоторые недостатки в эксплуатации

Пневматическое

Осуществляется за счет закачанного в систему сжатого воздуха. Для его транспортировки необходимо подключение дополнительного силиконового шланга к мосту. Такой тип отличается высокой надежностью, но при этом достаточно дорого в установке. Стоимость полного комплекта из компрессора и ресивера может быть гораздо больше дифференциала.

Электрическое

В основе такое системы – кулачковый механизм активирующийся при помощи электромагнитов. Устройство отличается относительной простотой конструкции и не требует техобслуживания. Для подключения необходимо внести изменения в электрооборудование автомобиля.

Самоблокирущаяся система

Может быть настроена на необходимый порог включения. Это может быть как небольшая пробуксовка, так и неравномерное распределение крутящего момента среди колес. Такое соединение не является жестким, поэтому не оказывает излишней нагрузки на межосевое соединение.

Устанавливая систему принудительной блокировки на Шевроле Ниву следует помнить, что постоянно включенная система может оказать излишнюю нагрузку на трансмиссию, поэтому стоит включать ее только при преодолении тяжелых участков дороги.