Самоблокирующийся дифференциал форд фокус 2

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

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.

Fusion GURU - Тюнинг, ремонт, обслуживание Ford Fusion

Вот что пока мне известно (я рыл только по МКПП):
На фьюжене бензиновом 1.4/1.6 (фиесты и фокусы аналогичные) ставять МКПП IB5
За дизельные не вкурсе, так же не вкурсе за бензиновые фьюжы 1.2 и 2.0 (на 2.0. скорее всего МКПП mtx75).

Пример работы такой блокировки
[av] [/av]

1. Вся унификация проводилась на 2-х видах КПП (IB-5) на Фокусах.
Для машин с двигателями 1,6 и 1,8 они имеют разные по литью КПП.
Наша блокировка подходит на обе.
Если с Фокусами КПП идентична, то подойдёт.

2. Гарантия на продукцию Val-Racing:
1 год с даты продажи, либо 1,5 лет с даты производства.
Если Вы никогда не сталкивались с нашей продукцией, почитайте отзывы,
по скольку "ходят" наши блокировки на других машинах, в том числе и в профессиональном спорте.

3. Преднатяг идёт "готовый" с завода - варьируется
от 4 до 10 кг.(для гражданской машины 4-5,5 кг)
В комплекте с блокировкой дополнительные тарельчатые пружины
не идут, в этом нет необходимости(если только у Вас не раллийный фокус, который перебирают после каждой гонки)
Если всё-таки есть желание дополнительно сразу взять тарельчатые пружины - можем организовать.
Стоимость 1 шт. - 50 р.(в муфте преднатяга их 4-5 шт.)

4. Про износ тарельчатых пружин, падение преднатяга и т.д. :
Могу просветить Вас в этом вопросе на примере других переднеприводных машин.
На "гражданских" машинах разбирались досканально по поводу жалоб на так называемое
падение преднатяга и снижение эффективности блокировки.
Здесь ОСОБОЕ внимание нужно уделить трансмиссионному маслу,
применяемому с самоблоком.

Типичный пример:
Звонок в Val-Racing:
- Здравствуйте, установил Вашу блокировку в передний привод,
был доволен, через . время стала работать хуже.
- Здравствуйте. Какое масло залили?
- Дорогую синтетику, так что дело не в масле,
точно не подделка, до этого жалоб не было, купил там-то, там-то и тд. и тп.

*****************************
Так вот:
Как правило на масле никто не экономит и заливают действительно
"хорошую синтетику". Но есть одно "НО".
Трансмиссионные масла для КПП переднеприводных машин,
как правило это GL-4 , имеющие пакет присадок, "заточенных"
максимально убрать трение, сберечь синхроны и т.д.
А Самоблок есть ничто иное, как дифференциал повышенного трения.
Эти же самые присадки не дают корректнол работать самоблоку,
максимально убирая то самое трение, которое необходимо самоблоку для
"подключения" второго разгруженного(буксующего колеса.

Так вот рецепт здесь такой:
Применение( как минимум) масла класса GL-4/5(промежуточное)
А в идеале специальное масло для самоблокирующихся дифференциалов
с абревиатурой LSD или LS.

Тогда на гражданской машине вопросов к самоблоку не будет.

По правильному использованию:
Самое главное после установки самоблока нужно пройти так называемую"обкатку".
В паспорте на самоблок всё подробно описано.
Для обкатки необходим пробек 1 000 - 1 500 км. После обязательно сменить масло на свежее.

Для чего это нужно:
Это нужно, в первую очередь, для "здоровья" КПП.
Во время обкатки трущихся деталей образуется мелкодисперсная металлическая пыль.
Вот от неё после обкатки необходимо избавится, т.к. при длительном использования такого масла
первыми "сдадутся" подшипники в КПП.

Вот после обкатки можно заливать хорошее масло для LSD и наслаждаться своей машиной с
вновь приобретёными ходовыми качествами.
Сам самоблок, если не менять масло пострадает меньше всего и "сдастся" самым последним из всех деталей трансмиссии вашей машины.

Самое худшее, что может с ним
случиться, он "превратится" в обычный дифференциал.

5. Наши самоблокирующиеся дифференциалы - это не аналог Квайфа,
у нас собственный конструкторский отдел, все модели мы разрабатываем с "0".

6. На гражданской машине самоблок с правильно подобранными характеристиками никаких посторонних
шумов издавать не должен.
Если на машину поставить самоблок с экстримальным преднатягом(9-10 кг.),
тогда он будет издавать характерные щелчки при работе(так работают жёсткие самоблоки на спортивных машинах).
Причём эти самые щелчки появляются из-за того, что внутри корпуса самоблока проворачивается вся конструкция,
что является неким "предохранителем" для остальной трансмиссии автомобиля.
Например, в некоторых случаях этот "предохранитель" спасает от поломки вала привода колеса.

Надеюсь, я ответил на все Ваши вопросы.
Если что-то упустил - готов к продолжению.

Вследствие срабатывания любого межколёсного самоблокирующего дифференциала винтового или кулачкового типа в трансмиссии автомобиля появляются кратковременные пиковые нагрузки, способствующие повышенному износу деталей трансмиссии. При работе "самоблока" на передней оси автомобиля может дополнительно создаваться толчковое усилие на рулевое колесо, что требует особой внимательности и навыков водителя и кратковременно резко снижает характеристики управляемости автомобиля.
Муфта предварительного натяга связывает между собой полуоси с определенным усилием, заданным значением преднатяга.
При превышении усилия полуоси проворачиваются относительно друг друга и механизм работает как обычная винтовая блокировка.
Муфта преднатяга дает следующие преимущества относительно обычного "самоблока":
- позволяет исключить возникновение пиковых нагрузок в трансмиссии автомобиля и на рулевом колесе;
- способствует более раннему срабатыванию блокировки в условиях движения, требующих повышенной проходимости автомобиля;
- при полном отсутствии момента на одном вращающемся колесе позволяет гарантированно подключать в работу второе неподвижное колесо этой же оси (ситуация трогания автомобиля с места в условиях диагонального вывешивания или при вывешивании одного колеса ведущей оси ).

Величина преднатяга не сильно влияет на коэффициэнт блокировки диффа.
Впечатление, что дифф с преднатягом 8.0 будет блокироваться сильнее, чем дифф с преднатягом 4.5 обманчиво.
Просто когда например преднатяг 6.0, дифф блокируется быстрее, но блокировка наступает плавнее, чем в диффе например с преднатягом 4.0 или вообще без преднатяга. Когда преднатяг упадет до нуля, блокировка будет наступать позже, но гораздо резче, вот тогда по рулю будет действительно бить.

На винтовых самоблокирующихся дифференциалах, предназначенных для самого широкого круга автомобилистов, КБД составляет порядка 50%, что обеспечивает удачный компромисс между проходимостью и динамикой разгона автомобиля с одной стороны, а также адекватным его поведением при движении по дорогам с твердым покрытием и высоким ресурсом узлов и деталей трансмиссии с другой стороны.

С целью гашения пиковых нагрузок в трансмиссии во всех винтовых дифференциалах VAL-RACING используется муфта предварительного натяга, которая демпфирует пиковые нагрузки при срабатывании «самоблока», она же позволяет в некоторой степени варьировать КБД. Такие дифференциалы практически идеально подходят для тех, кто использует свой автомобиль в большей степени для поездок по асфальту, но изредка съезжает и на бездорожье.

Ну а для автоспортсменов и просто любителей острых ощущений предназначены либо дисковые «самоблоки» VAL-RACING, либо винтовые, но с КБД, увеличенным до 70%. Однако прежде чем остановить свой выбор именно на таких устройствах, необходимо вспомнить, что при повышении КБД ухудшаются параметры управляемости автомобиля, увеличивается минимальный радиус поворота, увеличиваются нагрузки в трансмиссии (особенно в сопрягаемых с «самоблоком» деталях (полуоси и привода), тем самым снижая ресурс её деталей и самого дифференциала, передаются дополнительные усилия на рулевое колесо (особенно на переднеприводных автомобилях), проявляется повышенный износ шин и расход топлива.

Тем более не следует соблазняться имеющимися ныне предложениями самоблокирующихся дифференциалов с КБД, приближающимся к 100%! Последствия установки такого «самоблока», как в плане управляемости, так и в плане надежности трансмиссии могут быть весьма плачевными…

Снятие, переборка и установка коробки в среднем стоит 10тыс. руб.

Добавлено спустя 8 минут 19 секунд:
Отзывов о нестандартном поведении машины и вылетах с трассы на блокировках с КБД 50% еще не встречал, должно быть все штатно. Единственное с ESP или IVD использовать крайне не рекомендуется.

Читайте также: