Пневмоблокировка на ниву 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.
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.
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.
Подключение пневмоблокировок: как оно, что нужно и чтобы подешевле
Тема подключения пневмоблоков в интернете раскрыта слабо. А в ютубе еще слабже. Вменяемый и подробный отчет был найден не сразу, предлагаю ознакомиться.
Запомним для начала, что одна атмосфера = одному бару. 10 бар = 10 атм. Это пригодится в расчетах.
Итак, для подключения блокировок в самом простом варианте понадобится:
1. Компрессор;
2. Ресивер;
3. Арматура:
— реле с управлением по давлению (включатель-выключатель компрессора)
— обратный клапан
— аварийный клапан
— распределитель (включатель-выключатель блокировок)
— манометр.
3. Трубопроводы.
1. Компрессор.
Компрессор нужен самый мощный и надежный из доступных. По моему мнению это Беркут.
Лучший вариант Беркут 24, причем в варианте ПРО (это значит что он не имеет лишнего и создан для встраивания в пневмосистему).
Вполне можно обойтись Беркутом 20 (тоже желательно ПРО). По цене они отличаются значительно, а по производительности - немного. Здесь подробное сравнение 20 и 24 с цифрами.
У Беркута отличная репутация, в других я не уверен, поэтому варианты вроде Агрессоров и Виаров каждый продумает для себя сам.
Скажем я агрессор себе не поставлю, потому что здесь наглядно показаны отличия, спасибо автору.
Важно: компрессор Беркут следует устанавливать только горизонтально (осью двигателя по отношению к горизонту). Никакие вертикальные варианты (осью двигателя перпендикулярно горизонту) неприемлемы по причине, указанной в ответе диллера на мой запрос, цитирую переписку:
Здравствуйте.
Скажите пожалуйста можно ли закрепить Беркут 20 в вертикальном положении (осью двигателя перпендикулярно горизонту)?
Если нельзя, то по какой причине?
Может быть можно вертикально, но, например, только выходом из цилиндра вниз. Или только вверх.
Здравствуйте,
В конструкции компрессора используются подшипники качения, которые не держат высоких осевых нагрузок - варианты расположения компрессоров см в приложении.
С уважением,
Харебов Алексей,
технический директор.
ООО"ТАНИ", г.Москва,
К ответу приложена поясняющая картинка:
И это очень серьезно. У моего друга вышел из строя Беркут 20, закрепленный вертикально под капотом.
2. Ресивер.
Строго говоря, при герметичной пневматической части блоков, ресивер необязателен.
Нужен он лишь для того, чтобы компрессор не включался каждый раз, когда нужно включить блокировку.
Ресивер будет держать давление, которого хватит для десятка включений-выключений. И с ресивером включение блокировок будет происходить сразу и резко. При этом компрессор будет работать продолжительно чтобы набить ресивер воздухом, а затем возможно и не включится, блокировки ведь не дергаются постоянно.
Плюс к ресиверу: при не герметичности пневматической части блоков (или трубопровода где-нить под днищем), ресивер позволит протянуть время работы включенной блокировки (пока давление не ослабнет настолько, что потребуется повторный запуск компрессора).
Для блокировок ресивер должен быть небольшим. Я планирую ставить не больше литра.
Потому что накачать один литр компрессору несравнимо быстрее чем два или десять. И время, которое пройдет между включением компрессора и выключением по достижению давления, значимая величина. Кому охота минут пять "курить" перед сложным местом, пока не набьются 10 литров? А каждый раз накачивать ресивер сразу по выезду из гаража как-то незачем, блоки, возможно, и не пригодятся в этот раз. Что-ж зря не казенное оборудование гонять?
Вопросы присовокупления дудок (которые как раз и требуют включения компрессора при первом запуске двигателя ) обсуждать не буду, ибо дудочников презираю.
Что касается "поставлю побольше чтобы забортироваться и пневмоинструмент использовать" то тут увы, облом. Для пневмоинструмента нужно ставить ресивер литров на 50, да и того мало будет, учитывая производительность автомобильных компрессоров.
А забортироваться мощным беркутом можно и без ресивера, сто раз так делал.
Ресиверы продаются готовые (камазовские, мазовские, зиловские, газовские), и как отдельный аксессуар оборудованный арматурой, например Агрессор, или вот специально для блокировок от АРБ:
Меньше литра их найти сложно и дорого, поэтому я себе ресивер сделал сам из поллитровой железки (бывший силовой цилиндр ГУР ГАЗ-66):
Эта железка чрезвычайно удобна. Ее можно добыть за бутылку или вовсе бесплатно (когда у нее погнут шток, и железяка ржавеет в каком-нить гараже или зарастает ржой на подбитой машине в некоем хозяйстве-распиздяйстве). В ней уже есть два отверстия с резьбой 12 (1,25), а откручивающуюся часть можно приспособить под дренаж (с кислородным баллоном, например, или огнетушителем, придется сверлить, нарезать и тоже варить). Резервуар превосходно прочный, а скромные размеры позволяют легко разместить его в салоне авто в очень укромном и стесненном месте. Под машиной он будет жить долго, ибо с такой толщиной стенки не страшны никакие реагенты.
Имеющееся на резервуаре ухо можно как спилить, так приспособить в качестве надежной точки крепежа. В общем я рекомендую.
3. Арматура
Без фитингов обойтись не получится, ищите их в магазинах грузовиков или в отделах пневмоинструментов.
Сейчас все фитинги быстросьемные, но не все легко съемные. Например, чтобы вытащить трубку из латунных фитингов для тормозных систем Camozzi:
потребуется специальный ключ Camozzi:
или придется придумать его своими силами (в магазинах их не предлагают).
Остальные фитинги разбираются легко пальцами.
Обратный клапан можно вкрутить сантехнический.
Предохранительный клапан тоже можно сантехнический, они бывают на разное давление, и 10 бар тоже (смотрите в отделах теплосистем, где продаются бойлеры).
Манометров продается везде и много. Скрученный со старого ножного насоса вполне подойдет.
Для герметизации резьбовых соединений отлично подходит разъемный резьбовой герметик, он же анаэробный клей, он же фиксатор резьбы. Причем долго ждать пока высохнет необязательно. Достаточно перекура.
Пневмораспределитель (то, что непосредственно включает блокировки, пропуская к ним давление) можно купить Camozzi за почти три тысячи рублей
а можно обойтись Камазовским включателем межосевой блокировки в 10 раз дешевле:
Аналогичная ситуация с электропневмораспределителями, которые удаленно включаются кнопкой. Но в этом случае лучше разориться на Camozzi, ибо отечественный аналог по виду слишком прожорлив (массивный соленоид), чтобы держать его включенным на время работы блокировок, вот он голубчик (Зиловский на 12в, Камазовские на 24в выглядят аналогично):
72 слова о влагоотделителе:
Если ресивер не имеет дренажного отверстия (само по себе ахтунг, но предположим) или расположен безумно, или слишком удален от компрессора, то влагоотделитель необходим. Воды в системе образуется достаточно, чтобы однажды замерзнуть и огорчить владельца.
Но если ресивер имеет дренаж и установлен грамотно, он сам является лучшим влагоотделителем.
Мой ресивер как раз такой, он будет установлен вертикально, и влага будет скапливаться в его нижней части, аккурат на дренаже.
Поэтому мне влагоотделитель не нужен.
3. Трубопроводы
Участок компрессор-ресивер можно собрать медной тормозной трубкой. Так даже удобнее может быть. Но можно резиновым шлангом, он должен быть прошит (на срезе видны нити). Простой топливный без проблем держит 12 атм, больше я не набивал.
ПВХ трубопровод есть в продаже. Мне подошел топливный шланг от дизельного отопителя "Планар".
Причина популярности Нивы и Шеви Нивы — в том, что ими одинаково комфортно управлять как на дорогах общего пользования, так и на бездорожье различной сложности.
Однако различные условия эксплуатации предъявляют и разные требования к трансмиссии автомобиля.
В условиях бездорожья бывает необходимо передавать крутящий момент на оба колеса, для чего и служит блокировка дифференциала.
Но как только вы выехали с грунта на привычный асфальт — дифференциал снова должен быть разблокирован.
Здесь на помощь приходит принудительная блокировка на Ниву.
Основное преимущество такого типа блокировки перед так называемыми самоблокирующимися дифференциалами (самоблоками) на Ниву заключается в том, что процесс управления блокирующим механизмом становится полностью управляемым.
Вы просто нажимаете на кнопку включения/отключения блокировки дифференциала тогда, когда в этом возникает потребность, тем самым полностью контролируя работу блокирующего механизма.
Блокирующий механизм приводится в действие при помощи пневматического привода, схему работы которого мы описывали в обзоре принудительной блокировки для автомобилей УАЗ мост Спайсер:
Преимущества принудительной блокировки от ИЖ-ТЕХНО
Каковы же преимущества нашей принудительной блокировки перед имеющимися аналогами?
Комплектация принудительной блокировки
Блокировка имеет четыре сателлита вместо стандартных двух
- Блокировка имеет четыре сателлита, вместо стандартных двух. Такая конструкция позволяет равномерно распределять крутящий момент и является более надежной по сравнению со стоковой. Особое внимание мы уделили параметрам самих сателлитов, увеличив толщину и высоту шлицов (см. фото ниже):
Слева — стоковый сателлит, справа — сателлит производства ИЖ-ТЕХНО
- Защита пневмопривода принудительной блокировки. Пневматический привод спрятан внутри картера моста и защищен от механических воздействий, его невозможно сломать и повредить.
- Корпус дифференциала изготовлен с высокой точностью и соблюдением жестких допусков, чем обусловлено отсутствие вибраций и шумов в мостах при езде на трассе.
Крышка корпуса дифференциала Нива
- Быстрота срабатывания блокировки. За счет увеличения количества зубьев, участвующих в блокировке дифференциала, мы добились быстрого срабатывания блокирующего механизма-. Вам не нужно ждать, пока колесо повернется до 120 градусов, чтобы система, наконец, сработала. В нашем случае будет достаточно и 9-ти градусов.
- Универсальность. Блокировка подходит для всех модификаций и вариантов автомобилей Нива и Шевроле Нива, может быть установлена как в задний, так и в передний мост, как в стальной, так и в алюминиевый редуктор переднего моста. В наличии имеются варианты блокировок на 22 и 24 шлица.
Подробнее об особенностях принудительной блокировки на Ниву и Шевроле Ниву читайте в описании на нашем сайте.
Читайте также: