Самоблокирующийся дифференциал на паджеро 2
Самоблоки: все, что вам нужно знать
Создание универсального механизма, идеально работающего в любых условиях, - голубая мечта каждого конструктора. Однако выверенное на бумаге решение на практике обязательно обрастает своими «но». Иногда случаются парадоксы: достоинство и главное предназначение узла в определенных условиях становятся его недостатками. Характерный пример — свободный дифференциал.
Ахиллесова пята
Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.
Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.
Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.
Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение. Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину. Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.
Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.
Дискотека
Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.
Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала. При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес. Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.
Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая. Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес. В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.
В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг. Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов. Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.
Червоточина
Среди червячных самоблоков наибольшую известность получил дифференциал Torsen. Его название произошло от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Такой дифференциал первого типа (Т1) был изобретен еще в 1958 году, тем не менее возможности этой конструкции по сей день остаются непревзойденными.
От свободного дифференциала конструкция Т1 отличается очень сильно. Роль привычных сателлитов играет замысловатая червячная передача, густо «наросшая» поверх полуосевых шестерен. Благодаря особенности своей работы она способна блокировать дифференциал. Дело в том, что червячная передача необратима: перенос момента возможен только от ведущего звена (червяк) к ведомому (полуосевая шестерня). То есть при пробуксовке колеса его полуосевая шестерня не сможет провернуть червяк из-за больших сил трения.
В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей. Одновременно каждый парный червяк находится в зацеплении со своей полуосевой шестерней. При движении автомобиля в повороте вся эта красота работает подобно сателлитам свободного дифференциала, обеспечивая необходимую разность частот вращения колес. Но как только момент на одном из колес меняется из-за потери сцепления с дорогой, червячная передача блокируется. Причем дело даже не доходит до физической пробуксовки «слабого» колеса.
Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала. Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением. В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.
При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала. В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях. Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.
На своем месте
Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины. Если это обычная повседневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной. Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть потенциал машины.
Если заводского варианта нет, то предпочтительнее взять винтовой дифференциал типа Torsen T2/Quaife. Он проще и значительно дешевле версии T1, но при этом не сильно отстает по характеристикам. Аналогичные дифференциалы предлагает масса других производителей. Среди достоинств такого самоблока — быстрое, но мягкое и прогнозируемое срабатывание, широкий диапазон изменения момента на колесах, внушительный ресурс и надежность. При подборе дифференциала рекомендуется ограничиться преднатягом до 7 кг. Иначе его ресурс будет заметно ниже из-за повышенного износа внутренних элементов — без получения заметных ездовых дивидендов.
Если же нужна подготовка под профессиональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок. Рынок предлагает много подобных узлов. Частенько такие самоблоки имеют преднатяг от 10 кг. Благодаря этому они отлично работают в условиях соревнований — но при этом крайне непрактичны в повседневной езде, так как блокируются слишком рано и жестко. Дисковые дифференциалы проще переваривают высокую степень преднатяга, однако она достаточно быстро проседает. Для ее восстановления потребуется снятие и полная разборка узла.
КЛАССОВОЕ ДЕЛЕНИЕ
Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем.
Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%).
КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов.
Другая важная характеристика дифференциала — преднатяг. Чем он больше, тем значительнее первоначальный момент внутреннего трения в узле. В основном он зависит от тех же особенностей, что и КБ. Однако современные самоблоки всё чаще имеют в своей схеме регулировочные шайбы. Они стоят между полуосевыми шестернями и дополнительно их распирают, увеличивая преднатяг, который можно подгонять под любые условия эксплуатации.
Дополнительный плюс конструкции с шайбами — возможность продлить жизнь дифференциала. Со временем неизбежен износ зубьев червяков и фрикционных дисков, который снижает преднатяг и эффективность работы узла. Замена пружинных конических шайб, которые тоже ослабевают, вновь взбодрит самоблок, если подобрать необходимое количество шайб и их толщину. Важно учитывать, что увеличенный преднатяг всегда повышает нагрузку на любой дифференциал, что неизбежно усиливает его износ и сокращает ресурс.
Самоблокирующийся дифференциал на паджеро 2
Голосование
Форумы
Cамоблокирующийся дифференциал НИРФИ на Mitsubishi Pajero IO/PininВ итоге т.к. не набералось необходимых 20 человек для осуществления минимального заказа в Вал-Рейсинг, то было принято решение повторно обратиться в НИРФИ.
С этой целью был организован сбор средств на оплату разработки дифференциала по схеме :
15 000(стоимость разработки) + ХХХХ(издержки skalnik -а по пересылу диффа, п/ось и ведомой шестерни ГП в НИРФИ) / УУУУ (кол-во участников) = ХХХХ (итоговая сумма с каждого участника)
Итоговый список участников скинувшихся на разработку самоблока, а так же кто участвовал в тестировании и предоставлении запчастей в НИРФИ для разработки.
1.саша
2.Grigorie
3.skalnik (предоставил запчасти в НИРФИ для изготовления самоблока)
4.02KDVM
5.CrAlex (проводит полевые испытания тестового образца)
6.night_Resident
7.Sad
В данное время изготовлен и находится на тесировании у CrAlex тестовый образец самоблока. Ждем результаты. Так же начато составление списка желающих для осуществления клубного заказа самоблоков.
Стоимость
Стоимость 1 штуки для клубного заказа :
для партии от 3х штук - 19 100р (без преднатяга - 18 600р)
от 5 до 10 шт - 16 100 (без преднатяга - 15 600р)
при единовременном заказе.
Второй вариант - отдельный личный заказ самоблока непосредственно в НИРФИ. Розничная стоимость будет 19 100р - с преднатягом, БЕЗ преднатяга - 18 600 - такая стоимость будет на сайте НИРФИ.
Список участников клубного заказа самих самоблоков на стр 15 темы.
Немного про сам самоблок НИРФИ:
Тип дифференциала: самоблокирующийся червячный с цилиндрическими косозубыми шестернями. (типа Квайф)
Принцип работы: перераспределение крутящего момента между ведущими колёсами производится автоматически при увеличении подводимого крутящего момента от мотора (на отстающее колесо).
Максимальный коэффициент блокировки - 70-80%.
Преднатяг на самоблокирующимся дифференциале один - 3-4кг. Обеспечивает плавность включения и отсутствие суммарного люфта. Выставляется на заводе на весь срок службы.
Наглядное видео как он работает (На Дастере в заднем мосту НИРФИ) - cсылка
Про установку и эксплуатацию самоблока
Регулировка подшипников дифференциала
1. Напрессуйте внутренние кольца подшипников на шейки собранного дифференциала так, чтобы между торцами коробки сателлитов и торцами внутренних колец подшипников был зазор 3,5 – 4,0 мм.
2. Установите дифференциал в сборе в картер, затем прокладку и крышку картера. Болтами и гайками равномерно соедините обе половины моста.
3. Вновь отверните болты, снимите крышку, выньте из картера дифференциал и щупом замерьте зазоры (А и В рис.1) между торцами внутренних колец подшипников и коробкой сателлитов.
4. Подберите комплект прокладок толщиной, рассчитанной по формуле: S=A+B+0,1, где S– толщина пакета прокладок (мм), Aи B – зазоры между торцами внутренних колец подшипников и коробки сателлитов (мм), 0,1 – постоянная величина (для обеспечения предварительного натяга подшипников) (мм).
5. Снимите внутренние кольца подшипников дифференциала. Разделите подобранный пакет прокладок примерно пополам. Установите прокладки на шейки коробки сателлитов и напрессуйте внутренние кольца подшипников до упора.
Регулировка бокового зазора шестерён главной передачи
1. Установите в картере дифференциал с отрегулированными подшипниками в сборе.
2. Установите прокладку на плоскость разъёма картера. Установите крышку картера и закрепите болтами.
3. Замерьте боковой зазор между зубьями ведущей и ведомой шестерен, который должен быть 0,2 – 0,6 мм. Замер производите на фланце ведущей шестерни, на радиусе 40 мм. Боковой зазор регулируйте перестановкой прокладок с одной стороны коробки дифференциала на другую. Если снимаете прокладки со стороны ведомой шестерни, то зазор в зацеплении увеличивается, если же прибавляете зазор, уменьшается.
4. Прокладки переставляйте, не изменяя их количества, так как это нарушит натяг подшипников дифференциала.
Самоблокирующийся дифференциал на паджеро 2
Ivan » 11 янв 2018, 18:14
Не так давно поставил себе блокировку ДАК 90/100 (дифференциал автоматический Красикова) - в передний редуктор.
П2 коротыш. пары 4,875, 4D56, МКПП.
Установка оказалась очень проста без каких либо сложностей.
Снятие переднего редуктора:
1) Сливаем масло с редуктора. Снимаем передние колеса.
2) Слева снимаем тормозной суппорт. После откручиваем хаб или заглушку, снимаем стопорное кольцо с привода. 3) Откручиваем рулевой наконечник от ступицы, далее откручиваем верхнюю и нижнюю шаровую от ступицы. Снимаем ступицу.
4) Выдергиваем левый привод. С правой стороны откручиваем 4 болта, которые крепят привод к редуктору. Далее снимаем балку (4 болта).
5) Снимаем передний редуктор вместе с подвесом.(4 болта).
1) Откручиваем штанину от редуктора вместе с системой подключения переднего привода, вытаскиваем правую полуось из дифференциала.
2) Откручиваем крышку редуктора (8 болтов).
3) Откручиваем бугеля(. Внимание. при необходимости бугеля нужно пометить, путать их нельзя. )
4) Аккуратно вынимаем дифференциал.
5) Выпресовываем подшипники.
6) Откручиваем главную шестерню от дифференциала(10 болтов).
7) Устанавливаем главную шестерню на автоматический дифференциал, прикручиваем (обязательно болты на фиксатор резьбы)
Далее собираем все в обратном порядке. Какие либо регулировочный шайбы мне не понадобились, пятно контакта не изменилось. После установки заливаем масло. Производитель рекомендует:
• 75W-90 — для сурового климата;
• 80W-90 — для умеренного климата;
• 85W-90 — для мягкого климата.
Я залил 80W-90. Важно. после того как из заливного отверстия польется масло,необходимо закрутить болт и по вращать передние колеса вперед и назад 1-2 минуты, это необходимо что бы масло затекло в сам дифференциал. После этого доливаем еще около 0,5 литра в редуктор.
Обкатка по рекомендации 1000км, далее замена масла.
Первые испытания оставили положительные эмоции. Самое главное при поворотах машина рулится при чем очень хорошо, никакого дискомфорта нет. Также В подключаемых мостах ДАК блокируется только в случае подключения моста к трансмиссии. В неподключенном состоянии моста, ДАК не блокируется, а работает по принципу свободного дифференциала.
Вырезка с сайта производителя:
"""""Почему ДАК в одну сторону блокируется на 100%, а в обратную сторону на 90%?
Когда наклон винтовых канавок шнеков направлен в разные стороны по ходу движения автомобиля (рис. - вращение корпуса сверху вниз), нагружается ВСЯ шариковая цепочка, которая запирается в поворотном канале.
Когда наклон винтовых канавок шнеков направлен навстречу (рис. - вращение корпуса снизу вверх), в большей степени нагружается ЧАСТЬ цепочки, непосредственно контактирующая со шнеками. Другая часть цепочки, контактирующая с поворотными каналами, остается недогруженной. Составляющая сил, которая запирает шариковую цепочку в поворотном канале, недостаточна для блокирования дифференциала. Необходимо догрузить «слабое» колесо внешним воздействием. Слабым колесом назовем, колесо которое имеет меньший коэффициент сопротивления. Сильным колесом назовем, колесо которое имеет больший коэффициент сопротивления.
90%-цифра условная, она означает лишь то, что для создания условий блокирования необходима внешняя нагрузка на слабом колесе. Но при этом в заблокированном состоянии ДАК передает 100% нагрузки на сильное колесо. Это главное отличие ДАКа от дифференциалов повышенного трения, где момент на сильное колесо передается в той степени, в которой способны держать его пары трения.
ДАК - автоматическая система с обратной связью, его реакция на изменение дорожных условий мгновенна (реакция на изменение момента на колесе, а не скорость вращения). Автомобиль, оснащенный дифференциалом ДАК, приобретает курсовую устойчивость на скользкой поверхности.
Проходимость, устойчивость и вездеходность автомобиля существенно увеличивается."""""
Читайте также: