Принудительная блокировка дифференциала на ваз 2107

Самоблокирующийся дифференциал заднего редуктора для ВАЗ 2101-2107

Механизм дифференциала с момента своего изобретения остаётся одним из самых важных узлов автомобиля и столь же сложным для понимания обывателя. Посредством этого редуктора крутящий момент от силового агрегата передаётся к колёсам, тем самым приводя их в движение. Однако существует ряд случаев, когда дифференциал необходимо на время отключить, исключив из этой нехитрой цепочки при помощи вспомогательных устройств. Данная процедура называется блокировкой дифференциала, и, чтобы разобраться с ней, рассмотрим принцип работы самого агрегата.

Установка самоблокирующегося дифференциала для ВАЗ 2107: плюсы и минусы

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.

Как работает дифференциал и блокировка дифференциала

Дифференциал, от латинского “differentia” (“разница”) ー механизм, служащий для распределения крутящего момента между осями автомобиля. Этот узел является обязательным для любого авто. Самый распространенный дифференциал ー простой (классический или свободный). Зачем он нужен?

Автомобиль практически никогда не движется абсолютно прямолинейно. Водителю все время приходится маневрировать. При прохождении поворота длина пути, который проходят колеса, отличается. При отсутствии дифференциала колеса вращались бы синхронно, “наматывая” одинаковый путь. В этом случае одно колесо неизбежно буксовало бы, второе – тормозило. Результатом бы стал повышенный износ трансмиссии и покрышек, излишняя нагрузка на двигатель. Дифференциал устраняет жесткую связь колес одной оси, позволяя вращаться независимо, с разной скоростью. Работает классический дифференциал следующим образом.

У машины с двумя ведущими колесами имеется один дифференциал (межколесный). У полноприводного автомобиля дифференциалов три: два межколесных и один межосевой.

В “семерке” имеется один дифференциал (редуктор) заднего моста. Ведущая шестерня, приводимая в действие карданом, передает вращение паре шестерен полуосей, вращающих задние колеса. Усилие передается на ведомые шестерни сателлитами ー небольшими промежуточными шестернями. Они, являясь равноплечным рычагом, уравнивают передаваемые на полуоси усилия.

Пока автомобиль движется прямолинейно, колеса вращаются с одинаковой скоростью и сателлиты не вращаются. При вхождении в поворот или движении по неровной дороге угловая скорость колес начинает отличаться, как и усилие, требующееся для вращения колес. Сателлиты начинают вращаться, передавая крутящий момент на ось, которую крутить легче. Когда одно из колес начинает буксовать, автомобиль не может ехать Выглядит все это так:

• Если одно колесо стоит, второе вращается с удвоенной скоростью (“за двоих”).
• Если одно из колес буксует (скользит), второе, имеющее хорошее сцепление, получает тот же малый крутящий момент, дифференциал не может передать ему всю тягу.
• Когда тяга, передаваемая на колесо, становится меньше сопротивления качению, автомобиль останавливается.
• В результате буксующее колесо резко набирает обороты, а то, которое имеет хорошее сцепление с дорогой, останавливается.
• Увеличение оборотов двигателя ведет лишь у увеличению скорости вращения забуксовавшего колеса.

Получается, дифференциал лишь мешает автомобилю выбраться из грязи песка или сугроба.

Принцип работы самоблокирующего дифференциала

Традиционная работа дифференциала на ваз 2107 построена на редукторе, который дает возможность каждому из колес работать независимо друг от друга. Это сделано для того, чтобы при выполнении любого из маневра не было пробуксовки.

оит понимать, что в такие моменты каждое из колес проходит хоть и похожий, но все же разный путь. То колесо, которое относится к стороне поворота, проедет меньше практически на 30-40 сантиметров из-за того, что расположено параллельно от него. Если бы ось работала по жесткому принципу, как в трехколесном велосипеде, то для дезактивации тех самых 30-40 сантиметров шине приходилось бы пробуксовывать на каждом повороте. Естественно, что такую нагрузку выдержит далеко не каждая резина.

Естественно, что отсутствие блокировки в ВАЗ Классика привело к тому, что в момент буксирования проходимость транспортного средства кардинально снижается. Блокировка дифференциала на ВАЗ позволяет устранить такой недостаток. Возникает резонный вопрос, мол, не несет ли какого-то негативного фактора установка блокиратора? Нет, так как управляется он вручную. Включается только в нужный момент. Кстати, в УАЗе (бобик) как раз используется такая система для увеличения проходимости.

Вот только там она работает одновременно на несколько мостов. То есть принудительная блокировка заставляет с одинаковой скоростью вращаться каждый из мостов. Хоть это и создает дополнительную нагрузку на двигатель, действительно дает возможность справиться с преодолением любого барьера.

Но нужно заметить, что блокировка дифференциала в ВАЗ 2107 может выполняться несколькими методами и передачами. Самая популярная среди них — червячная (она же — винтовая), однако дисковая тоже имеет свои преимущества. Ее единственный недостаток — это необходимость дополнительной смазки и использования присадок. Без них дисковая блокировка переключается с характерным скрежетом и, как можно догадаться, изнашивает шестерни.

А вот червячная система считается «золотой серединой». Да, она менее надежна, при переключении ощущается жесткая тяга, однако стоит недорого и ставится достаточно просто. Такое название она получила благодаря свободно двигающимся «червякам» (винтам), при помощи которых и выполняется блокировка.

Виды автоматической блокировки дифференциала на Ваз 2107

Экстремальные “варварские” необратимые методы типа заваривания сателлитов и установки “преднатяга” редуктора использовать категорически не рекомендуется. Существуют другие способы блокировки дифференциала при необходимости.

• Дисковая блокировка. На дифференциал устанавливаются фрикционные муфты, которые начинают проворачиваться относительно друг друга при неравномерном вращении колес. Если разность угловых скоростей колес велика, сила трения между муфтами растет и дифференциал блокируется. Такой способ блокировки требует специального трансмиссионного масла и имеет определенные недостатки . Из-за износа дисков необходимо часто проводить регулировку узла.

• Блокировка с вискомуфтой (вязкостной муфтой). Принцип работы вискомуфты напоминает работу дисковой блокировки дифференциала. Отличие состоит в в том, что вискомуфта имеет множество липких дисков, которые погружены в вязкую жидкость. Силикон, составляющий основу жидкости, твердеет при нагреве. Если угловая скорость одной оси больше другой, жидкость нагревается, твердеет и обеспечивает жесткое сцепление дисков. Этот вид блокировки срабатывает плавно, но по мере нагрева и застывания жидкости эффект нарастает и продолжается, пока колеса не начнут вращаться одновременно и температура не снизится. Плюс такого решения состоит в отсутствии необходимости частого обслуживания узла. Особенность работы вискомуфты в том, что для ее работы требуется полная герметичности пространства, заполненного гелем. Вискомуфты эффективно работают лишь при непродолжительной пробуксовке и устанавливаются на “паркетные джипы”. Для долгих поездок по бездорожью они не подходят – узел перегревается.

• Винтовой червячный редуктор. Это самый надежный из видов блокировки. При движении по прямой червячные винты свободно вращаются. При наличии разницы угловых скоростей полуосей винты попадают заходят в крайние положения где фиксируются в пазах. При их фиксации срабатывает блокировка. Время срабатывания дифференциала зависит от конструкции (профиля) винта. Когда угловые скорости полуосей выравниваются, винты выходят из пазов и дифференциал возобновляет работу. Такая система не требует специального масла, подходит обычное трансмиссионное. Узел отличается большим сроком службы, сравнимым со сроком службы “родного” дифференциала. Благодаря этому блокировка дифференциала ВАЗ 2107 с использованием винтового червячного редуктора популярна среди владельцев “семерки”.

• Планетарная блокировка дифференциала (схема Красникова). Механизм похож на обычных дифференциал, но в нем вместо шестеренок-сателлитов используются цепочки шариков. Блокировка происходит не из-за разности скоростей вращения колес, а при появлении различий между тягой двигателя и осевой нагрузкой. Такой вариант дифференциала ВАЗ 2107 несколько дешевле, чем винтовой червячный дифференциал.

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.
  

Особенности различных типов блокировки. Что выбрать

Постоянная блокировка дифференциала необходима лишь для внедорожников, которые, подобно тракторам, никогда не выезжают на асфальтовое покрытие.

После установки дисковой блокировки понадобится постоянно проводить ее регулировку. Также придется покупать специальное дорогостоящее трансмиссионное масло. В данном виде блокировке присутствует небольшой постоянный момент трения, который ухудшает управляемость автомобиля и становится причиной повышенного расхода топлива и износа покрышек. При работе фрикционов они интенсивно изнашиваются, следовательно, при частой езде по плохой дороге, когда автомобиль буксует, узел быстро износится. Поэтому дифференциал ВАЗ 2107 обычно не блокируют таким способом.

Вискомуфта имеет большую инерционность срабатывания, зачастую перегревается или включается не вовремя, с опозданием. Не подходит для бездорожья, но хороша в городских условиях. Из-за сложности и дороговизны не применяется для модернизации “классики” ВАЗ.

Винтовая и планетарная блокировки наиболее подходят для установки на ВАЗ 2107. Они не только хорошо работают в условиях заснеженного города, но и подходят для любителей автотуризма, путешествующих по проселочным дорогам. Но для серьезного бездорожья такая блокировка не подойдет.

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.

Преимущества и недостатки самоблокирующихся редукторов на Ваз 2107

Сначала перечислим преимущества, которые предоставляет блокировка на ВАЗ 2107:

Выбор места для монтажа

Блокировка дифференциала является полезным устройством, которое стоит установить самостоятельно, даже если оно не предусмотрено в конструкции вашего автомобиля. Специалисты в данной области советуют монтировать ограничивающий узел в задней части авто. Правильно установленная блокировка позволит при желании выровнять тягу между передними и задними колёсами. Такое расположение наиболее эффективно и безопасно. Что касается монтажных работ, то они не требуют чересчур больших усилий и могут производиться как на подъёмнике, так и в обычной смотровой яме.

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.

Блокировка дифференциала своими руками

Даже логически можно предположить, что блокировка узла может быть либо полной, либо частичной. Полная блокировка предусматривает, что вращающий момент будет передаваться целиком на то колесо, у которого сцепление с дорогой лучше. При этом все элементы дифференциала соединены жестко. Частичная блокировка просто ограничивает передачу крутящего момента между двумя колесами, перенаправляя его в пользу колеса с более цепким сцеплением. Если более детально поинтересоваться передаточными числами, то у свободного, простого механизма, коэффициент блокировки принят за единицу. В механизмах с блокировкой этот коэффициент не должен превышать 5, поскольку такое увеличение может вызвать разрушение сцепления и редуктора ведущего моста.

Теперь стоит сделать некоторую оглядку в сторону реальной жизни. Да, мы будем говорить о системах блокировки, об их преимуществе над свободным дифференциалом, но волей-неволей всплывает вопрос о применимости всей этой техники к современным отечественным автомобилям. Если сделать легкий обзор тех автомобилей, которым блокировка дифференциала необходима до зарезу, внедорожникам, Газелям, тем же кроссоверам, то на поверку окажется, что межколесных дифференциалов с блокировкой у нас-то и не выпускают. Сто лет УАЗ бороздит таежные колеи только с межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой, выполненной по схеме военных грузовиков ЗИЛ 131, ГАЗ 66, КрАЗ. Хит продаж последних сорока лет среди охотников и рыбаков, Нива, а после Нива Шевроле, тоже имеет только межосевой дифференциал с жесткой блокировкой, причем штатовского производства. Бедные груженые Газели буксуют уже при средней загрузке на влажной траве, а про снег и говорить нечего.