Блокировка конического межколесного дифференциала означает что

Блокировка межосевого дифференциала: что это такое

В современных автомобилях есть немало узлов и агрегатов, которые имеются во всех моделях всех марок. Одним из них является дифференциал. Он необходим для того, чтобы обеспечить разную угловую скорость колес, расположенных при повороте на внешнем и на внутреннем его радиусе. У полноприводных автомобилей есть еще межосевой дифференциал, который в большинстве случаев оснащен блокировкой.

В данной статье мы расскажем о том, что такое межосевой дифференциал, для чего нужна блокировка межосевого дифференциала и каких основных типов она бывает.

Что такое межосевой дифференциал

В любом автомобиле есть как минимум один дифференциал. Такое устройство делит крутящий момент, поступающий в него с входного вала, между полуосями передающими его на каждое из ведущих колес. Полноприводный автомобиль (то есть имеющий четыре ведущих колеса) оснащается как минимум двумя дифференциалами, по одному на каждую пару. В большинстве случаев на них устанавливается еще один, межосевой, который имеет возможность блокирования.

Необходимость использования межосевого дифференциала на автомобилях с полным приводом вызвана тем, что им приходится передвигаться в достаточно сложных условиях, часто по неровной местности. В таких случаях на разные оси автомобиля создается разное давление и поэтому необходимо производить распределение между ними крутящего момента.

Для чего нужна блокировка межосевого дифференциала

Следует заметить, что у любого дифференциала (в том числе и межосевого) наряду с его главным достоинством, состоящим в обеспечении разделения крутящего момента, есть и один существенный недостаток. Он является прямым следствием преимущества и заключается в том, что если колеса одной из осей начинают буксовать, то именно на них дифференциалом передается больший крутящий момент. Это существенно понижает проходимость автомобиля, что совершенно недопустимо для внедорожников. По этой причине практически все межосевые дифференциалы, устанавливаемые на них, оснащаются функцией блокировки.

Когда она включена, то на обе оси автомобиля передается одинаковый крутящий момент. Благодаря этому на те колеса, которые не пробуксовывают, транслируется такое же усилие, что и на пробуксовывающие. Это необходимо для того, чтобы машина могла миновать «скользкое место».

Читайте также: Кроссовер — что это такое.

Разновидности блокировок межосевого дифференциала

В современных внедорожниках реализовывается два типа блокировки межосевого дифференциала: ручная и автоматическая. Оба они предполагают или полное, или частичное выключение узла. Чаще на автомобилях повышенной проходимости устанавливаются автоматические блокировки межосевых дифференциалов. Существует три их основных разновидности:

Каждый из этих видов блокировки имеет свои конструктивные особенности и преимущества.

Блокировка с вискомуфтой

Такая разновидность блокировки межосевого дифференциала является на сегодняшний день наиболее распространенной. Она построена по симметричной планетарной схеме, в основе которой лежит взаимодействие между собой конических шестерен. Одним из важнейших элементов ее конструкции является наполненная масляной воздушно-силиконовой смесью герметично закрытая полость. Она связана с полуосями посредством двух отдельных пакетов дисков.

Если полноприводный автомобиль едет с постоянной скоростью по ровной поверхности, то межосевой дифференциал, снабженный такой системой блокировки, транслирует крутящий момент на переднюю и заднюю ведущие оси в соотношении 50% на 50%. В том случае, если вращение одного из пакетов дисков ускоряется, то за счет повышения давления в герметичной полости вискомуфта начинает блокировать (то есть тормозить) соответствующий пакет. Благодаря этому угловые скорости выравниваются, и, по сути дела, происходит блокировка межосевого дифференциала.

Основными достоинствами такой системы являются простота ее конструкции и невысокая стоимость. Именно эти факторы обусловили широкое распространение вискомуфт в системах блокировок межосевых дифференциалов современных внедорожников. Что касается недостатков такой конструкции, то к ним следует отнести неполное автоматическое блокирование, а также риск перегрева в том случае, если она работает в течение длительного периода времени. Дело в том, что значительная часть передаваемой ей кинетической энергии вращения преобразовывается в энергию тепловую.

Блокировка типа Torsen

Она состоит из таких основных элементов, как корпус, левая и правая полуосевые шестерни, их сателлиты и выходные валы. Специалисты в области автомобилестроения считают, что конструкция блокировки межосевого дифференциала этого типа является на сегодняшний день наиболее эффективной и совершенной.

Основу этого механизма блокировки составляют две пары червячных колес, в каждой из которых есть ведущее и ведомое (они называются полуосевыми и сателлитами). Функционирование этой системы основывается на некоторых особенностях, которые имеют шестерни такого типа. Если все колеса автомобиля имеют одинаковое сцепление с поверхностью, то дифференциал работает в штатном режиме. Как только одно из них начинает по тем или иным причинам вращаться быстрее остальных, то сателлит, связанный с ним, пытается начать вращение в обратную сторону. Вследствие этого происходит перегрузка червячной шестерни, а выходные валы блокируются. «Высвободившийся» крутящий момент переходит на другую ось, в результате чего его значения уравниваются.

Важнейшими преимуществами блокировки межосевого дифференциала типа Torsen являются очень высокая скорость срабатывания и широкий диапазон значений переброски вращающего момента с оси на ось. Кроме того, такая блокировка не перегружает тормозную систему автомобиля. Основным недостатком такой конструкции ее сложность.

Блокировка с фрикционной муфтой

Главной отличительной особенностью такой системы является то, что она предполагает возможность как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала. Конструктивно она очень похожа на системы с вискомуфтой, только вместо последней в ней установлены фрикционные диски.

При плавном движении автомобиля угловые скорости между его ведущими осями распределяются равномерно. Если одна из полуосей ускоряется, то фрикционные диски сближаются, сила трения между ними увеличивается, в результате чего происходит притормаживание полуоси.

Системы блокировки межосевых дифференциалов, устроенные на основе фрикционных муфт, на серийных автомобилях практически не применяются. Она достаточно сложна по своей конструкции, к тому же имеет невысокий ресурс из-за того, что рабочие элементы (фрикционные диски) быстро изнашиваются. Кроме того, устройства блокировки с фрикционными муфтами требуют частого обслуживания.

Читайте также: Что такое паркетник и чем он отличается от внедорожника.

Источник

Проходимость для «легковушки»: виды блокировок дифференциала и их применение

Обзор бюджетных переднеприводных кроссоверов в очередной раз вызвал у наших читателей вопрос: можно ли повысить проходимость при отсутствии дорогой и громоздкой системы полного привода, как у Mercedes или Audi, и если да, то почему это так мало заботит производителей? Попытаемся разобраться в этом, рассмотрев несколько вариантов решения проблемы, которые, по сути, сводятся к одному: заставить межколесный дифференциал отказаться от выполнения своих прямых обязанностей.

Кондуктор, нажми на тормоза.

Дифференциал — непременный атрибут любого автомобиля, имеющего пару ведущих колес, между которыми механическим способом распределяется крутящий момент от одного источника (двигателя). Исключение — картинг, где техника прохождения поворотов основана на скольжениях ведущих колес, а вопросы надежности и долговечности волнуют кого-либо в последнюю очередь. Практически любой свободный дифференциал представляет собой нехитрый планетарный механизм, позволяющий правому и левому колесам реализовать равный крутящий момент при различной скорости вращения, без чего не обойтись при поворотах. Но в этом и главный недостаток: стоит одному из колес вывеситься или попасть на скользкое покрытие — крутящий момент на нем падает практически до нуля, а следом останавливается и противоположное колесо, еще имеющее контакт с поверхностью, поскольку специфика работы дифференциала лишает момента и его. Бытует ошибочное представление, что в этом случае вся тяга перераспределяется на скользящее колесо, и хотя на самом деле это не так, результат не меняется: нет зацепа — нет движения.

Как мы действуем, если некому вытолкать машину из засады? Пытаемся либо подложить что-то под буксующее колесо, либо загрузить его, чтобы увеличить силу трения, создав тем самым крутящий момент, причем не только на этом колесе, но и на втором, как следует из принципа действия дифференциала. Но то же самое можно сделать с помощью тормозов, на чем и базируется электронная имитация блокировки дифференциала: по сигналу датчиков скорости вращения (как правило, тех же, что работают с АБС) колесо «прихватывается» тормозным механизмом — и дело, как говорится, в шляпе. Этот способ используется главным образом на полноприводных кроссоверах и внедорожниках, но концерн PSA, например, реализовал его в системе Grip Control на переднеприводниках Peugeot 3008 и 2008. Причем тут интерес представляет не столько само наличие электронной имитации блокировки, сколько различные алгоритмы работы: в режимах «снег», «бездорожье» и «песок» буксующее колесо притормаживается с разной интенсивностью. И максимальная допустимая скорость у каждого режима тоже своя: для езды по снегу, по мнению французов, достаточно 50 км/ч, по грязи можно двигаться не быстрее 80 км/ч, а в «песчаном» режиме — до 120 км/ч. Ведь чем жестче блокировка, пусть даже электронная, — тем более проблемной становится управляемость (вспомним о картинге).

Дифференциал автомобиля Porsche Cayenne в разрезе

Карданный вал (1) через коническую зубчатую передачу передает вращение на корпус дифференциала (2). Корпус дифференциала через независимые друг от друга шестерни (сателлиты) (3) вращает полуоси (4). Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь суммарная скорость вращения полуосей

Однако система Grip Control и ей подобные «завязаны» не только на тормоза: они могут варьировать чувствительность электронной педали акселератора и даже «душить» двигатель, дабы не допустить закапывания колес. А если попроще, без всякой электроники? Еще в незапамятные времена отдельные умельцы ставили на ВАЗовскую «классику» два «ручника» вместо одного, по одному на каждое колесо, именно для того, чтобы при случае легче было выбраться из снега или грязи. Действительно, чего проще: забуксовал, посмотрел, какое колесо вращается вхолостую, — его и притормозил, ведь иногда требуется всего несколько оборотов, и порой помогает даже штатный стояночный тормоз. Разумеется, в массовом производстве ничего подобного никогда не было и не предвидится, да и в тюнинге чаще используется другой подход к проблеме пробуксовки.

LSD или блокировка?

Суть второго подхода — вмешательство в конструкцию самого дифференциала, ставящее своей целью сделать его, если можно так выразиться, менее дифференциальным. Грубо говоря, в определенный момент его нужно превратить в обычную пару шестерен, как у того же карта, заставляющую колеса вращаться с равной скоростью либо в зависимости от условий движения, либо невзирая на них. В первом случае эксплуатируются самоблокирующиеся дифференциалы, они же дифференциалы повышенного трения, а в англоязычной литературе чаще используется термин «дифференциал ограниченного скольжения» (LSD, Limited Slip Differential), что, в принципе, то же самое. Сущность соответствует названиям: до определенного момента узел «терпит» разность скоростей вращения колес или крутящего момента, но потом блокируется за счет той же силы трения либо полностью, либо частично. Момент и степень блокировки могут быть разными, равно как и конструкция: знаменитый червячный Torsen, кулачковый (легендарная «шишига» ГАЗ-66), цилиндрический, дисковый и т. д. Частным случаем LSD можно считать и вискомуфту, где трение возникает в специальной жидкости.

LSD конического типа

«Самоблок» считается более радикальным и эффективным решением, чем подтормаживание колес, хотя очень многое зависит от конкретной конструкции и настройки. Для примера рассмотрим винтовой дифференциал типа Quaife, предлагаемый тюнинговыми фирмами для автомобилей ВАЗ, УАЗ и даже для иномарок: его устанавливают вместо штатного дифференциала, и цена вопроса не так уж велика, порядка 10-30 тысяч рублей, в зависимости от модели. Как и обычный дифференциал, это планетарная конструкция, но нарезка зубьев шестерен тут похожа на резьбу винта, на что намекает и само название. Когда одно из колес начинает пробуксовывать, шестерни-сателлиты, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями, начинают проворачиваться, как в обычном свободном дифференциале. Однако этому препятствует трение, которое создается между сателлитами и корпусом механизма под действием центробежных сил, плюс сопротивление довольно велико и в самих винтовых парах, — это заставляет всю конструкцию вращаться почти как единая ось, хотя и с небольшим проскальзыванием, недаром блокировка называется частичной.

Как показывает опыт эксплуатации Грант и Калин с такими дифференциалами, они действительно повышают проходимость, позволяют увереннее стартовать на скользком покрытии и даже обостряют «чувство руля», что импонирует активным водителям. Но есть и обратная сторона медали: чем выше степень блокировки (а она задается конструктивно, и варьировать ее нельзя), тем сильнее поведение машины с «самоблоком» отличается от дорожных манер «гражданских» автомобилей. Для машин с задним приводом это не столь критично, но переднеприводные, коих нынче подавляющее большинство, требуют от водителя большей концентрации, а часто — и просто больших физических усилий в процессе управления. Ведь при передаче крутящего момента в повороте, особенно при добавлении или сбросе «газа», дифференциал повышенного трения стремится уравнять скорости вращения управляемых колес, что, как правило, выражается в сильной недостаточной поворачиваемости, — машина, как говорят, «упирается». К тому же, остается актуальным вопрос надежности и ремонтопригодности, поэтому сфера применения «самоблоков», как правило, ограничивается кругом энтузиастов различных видов автоспорта.

Обычному же водителю нужно совсем другое — выбраться из сугроба или преодолеть размытую грунтовку по дороге на дачу, но в штатных условиях движения не жертвовать управляемостью и комфортом. Для этого лучше всего подходит принудительная блокировка дифференциала, которая в большинстве случаев бывает полной, — как, например, сделано на нашей «Ниве», только не в межколесном дифференциале, а в межосевом. Он имеет обычную свободную конструкцию, но дополнен зубчатой муфтой, замыкающей одну из шестерен на корпус, который играет в планетарной передаче роль так называемого водила. В итоге происходит то же самое, что и в «самоблоке», но без всякого проскальзывания: дифференциал превращается в ту самую жесткую передачу, о какой было сказано выше. Причем если у «Нивы» водитель должен перемещать муфту вручную, с помощью специального рычага, то у современных автомобилей ее привод может быть и гидравлическим, и пневматическим, и электрическим. Последний, по всей видимости, и используется в трансмиссии квазикроссовера Fiat Weekend, о котором шла речь в нашем обзоре.

Не в этой жизни?

А теперь о самом грустном: почему ни один из описанных методов повышения проходимости не используется в массовых и недорогих моделях, доступных россиянам? Оставим в стороне иномарки, но тот же АВТОВАЗ, на первый взгляд, вполне мог бы озадачиться копеечной для такого гиганта задачей — предложить в качестве опции блокировку дифференциала, подобно бразильскому Фиату. Но вспомним, во-первых, что нынче завод принадлежит концерну Renault-Nissan, практикующему жесткую экономию, — это с одной стороны, а с другой — до сих пор не удается справиться с фирменным воем ВАЗовских коробок передач, — до блокировок ли тут. Впрочем, был в Тольятти один человек, который мог бы эту сказку сделать былью, и фамилия у него почти сказочная — Андерссон. Продержись он у руля АВТОВАЗа еще пару лет и узнай о бразильском опыте — возможно, и увидели бы мы опционную блокировку дифференциала или ее электронную эмуляцию на моделях с приставкой Cross, крестным отцом которых и был шведский топ-менеджер. Но история не знает сослагательного наклонения, и теперь тюнинговых дел мастера могут не опасаться конкуренции со стороны автогиганта. Кстати, интересно, как скоро будет готов «самоблок» для Весты?

Источник

Автомобильный справочник

для настоящих любителей техники

Межколесные дифференциалы

Межколесные дифференциалы является составной частью ведущего моста. Они обеспечивают качение ведущих колес с разными угловыми скоростями на поворотах, когда колеса проходят разные по длине пути. Качение колес с разными угловыми скоростями может потребоваться даже при прямолинейном движении, вследствие эксплуатационного изменения радиуса колес, например, из-за разного давления в шинах, разной степени изношенности шин или различиях в нагрузках на колеса.

Вместе с этим, дифференциал еще и распределяет крутящий момент на оба ведущих колеса, причем это распределение может быть как симметричным (50:50), когда применяется простой симметричный дифференциал, так и допускающим существенное различие в величине момента до 2-4 раз за счет применения дифференциала повышенного трения или самоблокирующегося дифференциала.

Межколесные дифференциалы и самоблокирующиеся дифференциалы

Разница угловых скоростей колес одной оси, воз­никающая, к примеру, при прохождении пово­рота, компенсируется с помощью межколесного конического дифференциала (рис. 9 «Обычный межколесный конический дифферен­циал«). Однако у автомобилей с традиционным диф­ференциалом есть один существенный недоста­ток, который выражается в ухудшении тяги из-за прокручивания одного из ведущих колес при по­падании на скользкую поверхность, щебень и т.п. В этом случае весь крутящий момент двигателя направляется на прокручивающееся колесо. Дру­гое колесо остается неподвижным и автомобиль просто не может тронуться с места.

Чтобы устранить этот недостаток, многие про­изводители начали оснащать свои автомобили соответствующими системами блокировки меж­колесного дифференциала. Существуют вариан­ты блокировки с геометрическим или силовым замыканием, в зависимости от типа автомобиля и схемы привода колес.

Блокировка межколесного дифференциала с геометрическим замыканием

Блокировка межколесного дифференциала с геометрическим замыканием (рис. 10 «Дифференциал, имеющий блокировку с геометрическим замыканием«) по­зволяет уравнивать частоты вращения колес пу­тем установления жесткой связи между корпусом дифференциала (1) и одной из полуосей (3) с по­мощью скользящей муфты (2).

Блокировка межколесного дифференциала с силовым замыканием

Блокировка межколесного дифференциала с силовым замыканием обеспечивается так назы­ваемым самоблокирующимся дифференциалом или дифференциалом с ограничением проскаль­зывания. На рисунке 11 изображен самоблокирую­щийся дифференциал ZF серии DL.

Помимо деталей, типичных для любого диф­ференциала, он оснащен двумя симметрич­но расположенными нажимными кольцами и многодисковыми муфтами. Нажимные кольца (2) и наружные диски муфт (3) жестко соединены с корпусом дифференциала (8), в то время как внутренние диски муфт (4) входят в зацепление с конической шестерней полуоси (5).

Самоблокирующее действие дифференциа­ла проявляется при передаче крутящего мо­мента через оба нажимных кольца на полуоси. При этом в результате перемещения нажим­ных колец относительно сателлитов диффе­ренциала (6) кольца отжимаются наружу и па­кеты дисков сжимаются. При разнице частоты вращения ведущих колес между наружными и внутренними дисками возникает трение, в ре­зультате чего колесо, вращающееся медлен­нее, увлекается колесом, которое вращается быстрее.

Блокирующее действие всегда находится в по­стоянном соотношении с крутящим моментом от двигателя. Это соотношение, часто называемое коэффициентом блокировки (к примеру, 40 %), зависит от количества дисков и угла наклона кли­новых поверхностей на нажимных кольцах.

При наличии автоматической системы регули­ровки привода ведущих колес (ASR) система бло­кировки межколесных дифференциалов имеет электронное управление и гидравлический при­вод. На рисунке 12 в качестве примера изобра­жен автоматический самоблокирующийся диф­ференциал (ASD) производства Mercedes-Benz.

Этот дифференциал также имеет два симметрич­но расположенных пакета дисков (1). Однако при этом блокирующее действие реализуется не с по­мощью нажимных колец, а исключительно за счет усилия на зубьях сателлитов дифференциала (2). Кроме этого, с каждой стороны расположено по одному кольцевому поршню (3), на которые дей­ствует давление гидравлической системы. Такой поршень воздействует через наружный шарико­подшипник (4) на полуось (5) и отводит ее вместе с конической шестерней (6) полуоси наружу. Бла­годаря этому увеличивается усилие прижима на пакете дисков и, тем самым, коэффициент бло­кировки, который может достигать 100 % (полная блокировка).

Работающая автоматически система активизи­рует дополнительную гидравлическую блокиров­ку только в случае необходимости. При этом ко­манды на подключение формируются и выдаются электронным блоком.

На современных легковых автомобилях в ка­честве межколесных дифференциалов исполь­зуются также несимметричные самоблокирую­щиеся дифференциалы с одной единственной фрикционной муфтой. Несимметричность про­является в том, что сателлиты дифференциала испытывают различную нагрузку в зависимости от направления поворота, или даже в том, что ко­эффициент блокировки может быть различным в зависимости от частоты вращения колес (левый или правый поворот).

На рисунке 13 изображен межколесный дифференциал с электронным управлением и гидравлической многодисковой муфтой, несим­метрично расположенной между корпусом диф­ференциала и полуосью.

Вязкостная муфта (вязкостная блокировка)

Вязкостная муфта (рис. 15) может использо­ваться для различных целей, к примеру, вместо блока «дифференциал/раздаточная коробка» или в качестве элемента бло­кировки для межосевых и межколесных диффе­ренциалов.

Вязкостная муфта как элемент блокировки входит в состав межколесных дифференциалов, изображенных на рисунке 14 «Межколесные дифференциалы с вязкостной муфтой». Различие между двумя исполнениями состоит в расположении и, как следствие, в блокирующем действии муфты. На правом рисунке вязкостная муфта расположе­на между корпусом дифференциала и полуосью, а на левом — между двумя полуосями.

Вязкостная муфта (рис. 15 «Вязкостная муфта с дисками«) состоит из ци­линдрического корпуса, наполненного силиконо­вым маслом, в котором размещены диски различ­ной формы. Перфорированные наружные диски (2) входят в зацепление с зубчатым венцом кор­пуса (3), в то время как внутренние диски с проре­зями (1) соединены со ступицей (4) на стороне от­бора мощности. При вращении корпуса вращаются также наружные диски, в результате чего между наружными и внутренними дисками возникает так называемый эффект сдвига, то есть находящееся в корпусе силиконовое масло, обволакивающее диски, как бы «сдвигается». Вязкость силиконово­го масла так высока, что при большой разнице ча­стоты вращения внутренние диски захватываются им. По мере увеличения температуры и давления также увеличивается вязкость и, тем самым, проч­ность на сдвиг, что ведет к практически 100-про­центной блокировке вязкостной муфты.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen

Название Torsen, используемое компанией Gleason для обозначения дифференциалов та­кой конструкции, происходит от английских слов Torque Sensing (распознавание крутящего момен­та). В этом дифференциале используется прин­цип червячной передачи (рис. 16 «Самоблокирующийся дифференциал Torsen«).

Основное правило состоит в том, что в червяч­ной передаче только червяк может приводить в движение червячное колесо, но не наоборот.

Однако, изменив угол подъема червяка, можно добиться того, чтобы червяк приводился в дви­жение червячным колесом (к примеру, в рулевом управлении с червячным механизмом). Это озна­чает: чем круче угол подъема червяка, тем мень­ше самоторможение механизма.

Конструкция и принцип действия самоблокирующегося дифференциала Torsen

В корпусе дифференциала расположены три пары осей, каждая с двумя червячными колесами и четырьмя цилиндрическими шестернями, а так­же два червяка. Каждое червячное колесо жестко соединено со своими двумя цилиндрическими шестернями.

Один червяк соединен с ведущей шестерней привода передних колес, а другой — с фланцем вала привода задних колес.

Приводимый в движение корпус дифферен­циала через оси червячных колес захватывает червячные колеса. Они, в свою очередь, приводят в движение оба червяка привода передних и за­дних колес.

При возникновении разницы частоты враще­ния (к примеру, при прохождении поворота) урав­нивание частоты вращения передних и задних колес производится с помощью цилиндрических шестерен.

Вращающийся быстрее червяк приводит в дви­жение три червячных колеса. Находящиеся в за­цеплении цилиндрические шестерни захватывают три других шестерни и, соответственно, начинают вращать второй червяк с более низкой скоро­стью. В результате предотвращается прокручива­ние колес с меньшим сцеплением с грунтом.

Муфта Haldex

Другой вариант многодисковых муфт с распозна­ванием частоты вращения — это муфта Haldex, используемая компаниями Volkswagen и Volvo на автомобилях с постоянным полным приводом.

Муфта Haldex (рис. 17) имеет функцию регулировки. В процессе регулировки процессор учитывает также дополнительные данные. Ре­шающее значение для распределения крутяще­го момента имеет не только проскальзывание, но и уровень динамики движения автомобиля. Процессор получает данные с датчиков угловой скорости колес ABS и системы управления дви­гателем по шине CAN. Эти данные дают процес­сору всю необходимую информацию о скорости, режиме движения (прохождение поворота, тяга или накат), благодаря чему он может адекватно оценить ситуацию движения.

При возникновении разницы частоты враще­ния между передними и задними колесами в муф­те начинает вращаться кулачковый диск, на кото­ром имеется дорожка волнообразной формы. По этой дорожке обкатывается небольшой подшип­ник, передающий возвратно-поступательное дви­жение на кольцевой поршень, который нагнетает масло в масляный канал. Под действием давле­ния масла другой поршень (рабочий) сдвигается к нажимной пластине муфты, сжимая пакет дис­ков. Тем самым устанавливается жесткая связь между входным и выходным валом муфты Haldex и, соответственно, подключается полный привод. Давление масла регулируется блоком управления с помощью электромагнитного клапана, что позволяет варьировать блокирующее действие в диапазоне от 0 до 100 %. При достижении ча­стоты вращения коленчатого вала двигателя 400 об/мин дополнительно включается электри­ческий насос. Давление масла обеспечивает по­дачу масла к поршям муфты и плотное сжатие пакета дисков, что выражается в быстром сраба­тывании муфты (рис. 18 «Муфта Haldex в отключенном состоянии»).

По сравнению с вязкостной муфтой преиму­щество переключаемой многодисковой муфты состоит в отсутствии перекоса в трансмиссии и быстром разъединении передних и задних колес при торможении. Это делает муфту Haldex совме­стимой с современными системами регулировки динамики движения, к примеру ESP. Возможна даже буксировка автомобиля с приподнятыми над дорогой колесами.

Межосевые дифференциалы

На полноприводных автомобилях между перед­ними и задними колесами также должен быть установлен дифференциал, который (как в слу­чае с межколесными дифференциалами) обеспе­чивал бы компенсацию разницы частоты враще­ния между ведущими колесами.

Во избежание потери силы тяги на ведущих колесах этот дифференциал (также называемый межосевым или средним дифференциалом) мо­жет быть выполнен в виде самоблокирующего­ся дифференциала или оснащен подключаемой блокировкой дифференциала.

В качестве межосевых дифференциалов могут использоваться системы тех же типов, что и в ка­честве межколесных. При этом действуют те же закономерности, то есть, вместо «левое/правое колесо» в процессе участвуют «передние/задние колеса».

Однако различия возникают там, где в каче­стве межосевого дифференциала используется планетарная передача. В этом случае крутящий момент в незаблокированном состоянии нерав­номерно распределяется между передними и за­дними колесами. Это происходит в зависимости от передаточного отношения планетарной пере­дачи, то есть от соотношения количества зубьев солнечной и коронной шестерен.

На рис. 19 «Схематическое изображение планетарной передачи» схематически изображена кон­струкция планетарной передачи с рис. 3 с при­мером расчета схемы распределения крутящего момента. Крутящий момент (100 %) вводится через водило планетарной передачи (1) и через планетарные шестерни (2) распределяется между солнечной (3) и коронной (4) шестернями. При соотношении количества зубьев 40:70 = 1:1.75, 36 % момента передается через солнечную ше­стерню на передние колеса, а 64 % — через коронную шестерню на задние колеса. Таким образом, путем изменения количества зубьев можно варьировать соотношение распределения крутяще­го момента в определенных пределах (например, Z₃₂:Z₇₇ = 1:2,4 = 2 9 %:71%).

В полноприводных автомобилях в большин­стве случаев крутящий момент должен распре­деляться между передними и задними колесами по-разному. В связи с этим в качестве межосе­вого дифференциала используется преимуще­ственно планетарная передача с несимметрично расположенным элементом блокировки (вяз­костная муфта в качестве самоблокирующегося дифференциала или многодисковая муфта в качестве подключаемой блокировки дифферен­циала).

Планетарными межосевыми дифференциа­лами оснащены, к примеру, раздаточные короб­ки ZF и Mercedes-Benz (рис. 3 и 8), а также коробки передач МТХ 75 4×4 производства Ford и G 64 производства Porsche (рис. 5 и 7).

Источник