Типы блокировок используемые в LSD

ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта МДК 01.01 Устройство автомобилей

Тема. Типы блокировок используемые в LSD Занятие № 78

Типы блокировок используемые в LSD

Дифференциалах повышенного трения

    Различных блокировок великое множество, однако, по большому счету, все дифференциалы, кроме свободных, можно разделить на две основные группы - принудительно, жестко блокируемые и самоблокирующиеся.

Полная (100%-я) ручная блокировка

Английское название: Manual Operated Traction Adding Devices (MOTAD) Принцип действия: сжатый воздух, соленоид, электромотор

Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов , либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей.

Для того, чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо заблокировать возможность вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей.

Такая блокировка, как правило, реализуется при помощи пневматического, электрического или гидравлического привода, управляемого водителем из салона автомобиля

Включать подобного рода блокировки можно только при полной остановке, а пользоваться ими нужно крайне аккуратно, так как усилия мотора вполне достаточно, чтобы испортить исполнительный механизм.

Применяют их, как правило на небольших скоростях, только для передвижения по труднопроходимой местности, так как при полной блокировке межколесного дифференциала (особенно впереди) автомобиль очень сильно теряет в управляемости – едет "плугом" прямо, а заблокированный межосевой дифференциал при езде по дорогам часто снижает ресурс трансмиссии просто катастрофически

Принудительная блокировка – удел настоящих внедорожников, типа Mercedes G-класса и Land Rover Defender, все три дифференциала которых могут быть полностью заблокированными

Проходимость в этом случае поистине феноменальна, но легковые автомобили, как правило, такими блокировками не снабжаются.

На картинке изображена схема блокировки компании ARB для мостового дифференциала, в которой блокируются сателлиты

  Принцип действия: A) механический. Дифференциал с автоматической блокировкой (англ.: Locker). В качестве механизма блокирования используются кулачковые муфты. При появлении взаимного проскальзывания колес, дифференциал автоматически блокируется на 100%.

B) силиконовая жидкость ( вискомуфта );

C) датчики скорости колес и тормозные механизмы. Пример использования: ML-320 компании Мерседес.

Конструкция большинства самоблокирующихся дифференциалов основана на использовании силы трения, поэтому их так и называют - дифференциалы повышенного трения.

За границей принят другой термин - Limited Slip Differentials (сокращенно - LSD), то есть дифференциалы с ограниченным проскальзыванием, что, в сущности, то же самое

Один из наиболее простых и в силу этого распространенных вариантов - так называемая вискомуфта (она же вязкостная), в этом случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала где вышеупомянутое трение создается внутри специальной жидкости.

В обычном режиме эта муфта остается разомкнутой, но как только одна из полуосей начинает получать ощутимо больший момент и более высокую угловую скорость вращения относительно другой, жидкость начинает "сопротивляться", блокируя дифференциал, но не жестко, а плавно, причем коэффициент трения и, соответственно, степень блокировки увеличивается с ростом разницы в скоростях

А по мере выравнивания угловых скоростей трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведет к ее постепенному размыканию и отключению блокировки.

Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой – к полуоси.

Применяются обычно для межосевых дифференциалов (их конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор) как дорожных полноприводных машин, таких как Subaru Impreza, Mitsubishi Eclipse GSX, так и "паркетников" типа Toyota RAV4, Lexus RX300 и т.п.

На настоящем бездорожье вискомуфта не справляется с постоянной сменой условий сцепления колес с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и в конечном счете может выйти из строя.

Кулачковые и зубчатые автоматические блокировки

  Принцип работы этих блокировок достаточно прост. Вместо классического шестеренчатого планетарного механизма используются кулачковые или зубчатые пары, которые при небольшой разнице в угловых скоростях полуосей имеют возможность взаимно проворачиваться (перескакивать), а при пробуксовке заклиниваются и блокируют полуоси друг с другом

. Достоинство таких схем - простота конструкции, а главный недостаток - "грубое" срабатывание блокировок, делающее невозможным их применение на гражданских автомобилях.

Некоторые экземпляры просто отключают одну из полуосей в момент возникновения небольшой разницы скоростей. Именно поэтому, штатно такими блокировками оборудуются только дифференциалы военной и специальной техники (БТР и.т.п.)

Lock Right, EZ-locker и некоторые версии от Detroit Locker являются не самоблокирующимися дифференциалами в широком и обычном понимании слова, а скорее наоборот: "разблокировками". Их принцип действия основан на нормально заблокированном состоянии полуосей с открыванием дифференциала с изменением линейных скоростей колес одной оси.

Отсюда конструктивные щелчки в редукторе, вызванные перескакиванием соответствующего механизва открытия дифференциала.

  Механические самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на два типа speed sensitive - срабатывающие от разницы в угловых скоростях вращения полуосей,

Механические самоблокирующиеся дифференциалы torque sensitive - срабатывающих от разницы передаваемого на полуоси крутящего момента

Speed sensitive

Дифференциал повышенного трения . Обычно используются фрикционные диски, конусы или шестерни для снижения взаимного проскальзывания колес. Не блокируют дифференциал на 100 %.

Конструкция чувствительных к скорости дифференциалов представляют собой обычные планетарные дифференциалы, только снабженные блоками фрикционных пластин, поэтому их именуют еще friction based LSD

Когда дифференциал пытается перераспределить крутящий момент на одну из полуосей и начинает возникать разница в угловых скоростях полуосей и чашки, пластины под действием силы трения сдерживают возникновение этой разницы

Разумеется, когда величина крутящего момента превосходит силу трения пластин, всё вращение передаётся на более легко вращаемую полуось

Такие блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов

Довольно часто, фрикционные блоки подпружинивают чтобы увеличить их коэффициент сцепления. Данные блокировки работают в сравнительно небольшом диапазоне отношения моментов и кардинально повлиять на управляемость или проходимость машины не в состоянии

Тем не менее, подобные дифференциалы штатно устанавливаются в задних мостах многих внедорожников - Toyota 4Runner, Nissan Terrano, Kia Sportage.

Дальнейшим развитием этой конструкции можно считать так называемый героторный дифференциал, где пакет фрикционов LSD дополнен устройством блокировки, состоящим из насоса с поршнем: при возникновении разности угловых скоростей насос нагнетает рабочую жидкость (масло) и сдавливает фрикционный блок, многократно увеличивая трение и блокируя дифференциал.

Под названием Hydra-Lock такая конструкция используется на внедорожниках Jeep корпорации DaimlerChrysler

Под названием Hydra-Lock такая конструкция используется на внедорожниках Jeep корпорации DaimlerChrysler

THE END