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.
Объяснение принципа работы
В переводе с латинского языка differentia означает «разница». В автомобиле дифференциалом называют механизм, распределяющий крутящий момент на автомобильные оси. Он обязательно существует в каждом автомобиле. Простой дифференциал называется классическим, открытым или свободным.
Представим, что в редукторе заднего моста нет дифференциала, а существует единая ось, как у трёхколёсного велосипеда.
Так как не существует абсолютно прямолинейного движения, и руки водителя практически никогда не лежат на рулевом колесе неподвижно, то ясно, что у ведущих колёс путь будет очень похожий, но немного разный.
Если бы не было дифференциала, то путь левого и правого колеса был единым. Тогда неизбежными станут постоянные пробуксовки, так как колёсам «навязана» общая траектория. Отсюда повышенный износ покрышек, быстрый выход узлов трансмиссии из строя.
Задача редуктора – дать колёсам независимость и «свободу», разобщить их жёсткую связь.
Как работает классический дифференциал?
Если есть одна ведущая ось (вся ВАЗовская классика), то требуется один редуктор между задними колёсами, т.е. межколёсный. В случае полноценного джипа имеется целых три дифференциала – два межколёсных на каждую ось, и дополнительно межосевой.
Этот механизм (второе название – редуктор) ставится в картере заднего моста. Ведущая шестерня передаёт на ведомую момент вращения. Он распределяется на две шестерёнки полуосей, а те вращают колёса.
Дополнительные шестерни – сателлиты являются симметричным равноплечим рычагом, и передают усилия на колёса поровну.
Когда автомобиль движется прямолинейно, то сателлиты не вращаются. Как только автомобиль съезжает на неровную почву, или входит в поворот, то есть когда у каждого колеса появляется свой путь, сателлиты приходят во вращение и перераспределяют момент вращения между колёсами ведущей оси, причём на ту полуось, которая меньше сопротивляется и которую легче раскрутить.
Дифференциал ВАЗ представлена на рис ниже:
8 — шестерня полуоси; 9 — сателлит; 11 — ведомая шестерня главной передачи; 18 — ведущая шестерня главной передачи;
Так ведут себя сателлиты и распределяют момент движения на разных участках:
— прямолинейное движение
— поворот налево
— правое колесо буксует
Из анализа частот вращения полуосей и коробки редуктора следует, что:
- Если одно колесо неподвижно, то свободное колесо вращается «за двоих», и частота вращения удвоена.
- Если одно колесо скользит, то оно вращается быстрее, и начинает буксовать, а второе колесо с хорошим сцеплением получит такой же крутящий момент, так как он распределен поровну, и дифференциал не может отдать ему всю тягу.
- Если тяга единственного колеса станет меньше, чем сопротивление движению, автомобиль встанет.
- При этом образуется ситуация пункта 1, работающее колесо останавливается, а ранее буксующее резко увеличивает обороты.
- При попытке «добавить газа» увеличивается частота оборотов буксующего колеса.
Итак, обычный редуктор не помогает ведущей оси на скользкой дороге, и на покрытиях с большим сопротивлением качению (снег, песок и грязь). Стоимость обычного редуктора около 5000 руб.
О принудительной блокировке
Если автомобиль часто выезжает на бездорожье и эксплуатируется зимой и в сезон распутицы, помогает установка принудительной блокировки межколёсного дифференциала. При этом происходит остановка вращение сателлитов. При этом колёса теряют всю независимость и вращаются строго одинаково при всех ситуациях. Это так называемый самоблокирующийся редуктор.
Отрицательными сторонами является повышение расхода топлива и усиление износа покрышек. Поэтому после преодоления трудного участка нужно выключать блокировку.
В некоторых конструкциях существует возможность автоматической разблокировки при повышении скорости, или, наоборот, возможно включить блокировку только на малой скорости.
Для того чтобы упростить процесс управления, и существует самоблокирующийся редуктор.
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.
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.
Вместо заключения. Что выбрать
- Постоянная блокировка требуется только для настоящих джипов, которые, как тракторы, никогда выезжают в город.
- 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.
- Жидкостная вискомуфтаобладает большой инерцией «врабатывания», но её работа по тяжёлому бездорожью не очень хорошая. Часты запоздания, перегрев. Но в городских условиях она работает.
- 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.
Самоблок на классику
Сегодня я хочу рассказать о установке самоблокирующего дифференциала в задний мост семейства классики автомобилей ВАЗ.
Про то что такое самоблок расписывать не буду, инфы в сети полно. Скажу лишь то что именно самоблок я решил ставить по той причине, что заварка меня не устраивала первоначально. Так как машина у меня не только для наваливания боком, но и на повседнев я хотел компромиссное решение.
Итак, по классике жанра что же нам понадобится:
- Сам виновник торжества — самоблокирующийся дифференциал. Я купил от компании IQ — Racing Technology 10-ти сателлитный дифференциал червячного типа;
- Прокладка редуктора (большая такая круглая);
- Сальник редуктора (если у вас он не ссыться то можно не менять, у меня он просто пропускал поэтому его я тоже поменял);
- Два конических подшипника редуктора;
- Трансмиссионное масло в редуктор 1,3 литра (покупайте сразу 2 литра);
- Яма/Эстакада. Можно без нее, но это геморрой;
- Динамометрический ключ.
В целом вся процедура установки самоблока проста, есть лишь тонкости по настройке.
Начнем
1) Первым делом вам необходимо вывесить задний мост. Скинуть колеса и вытащить полуоси.
2) Залазим под машину и смачиваем WD-40 все болтовые соединения что бы откисало.
5) После того как открутили кардан, откручиваем 8 болтов крепления самого редуктора и вытаскиваем стоковый дифференциал. Вытаскивая будьте аккуратнее иначе эта бандура знатно упадет. Весит все это добро порядка 8-10 кг.
Процедура установки самоблока
После того как все разобрали, вам остается собрать все в обратном порядке, но уже с установленным самоблоком.
Встает он за место родного дифференциала, для этого вам необходимо:
1) Надеть венец на самоблок и затянуть болты его крепления. Тут важно что бы момент затяжки болтов венца был 90 Нм
4) На этом этапе начинается самое ответственное и возможно самое сложно из всей процедуры установки, а именно регулировка. Для этого я специально заснял видео с объяснениями.
Смотри ниже:
Специальный самодельный ключ для регулировки
5) После процедуры регулировки закручиваете фиксаторы регулировочных гаек и в целом можно устанавливать всю эту хератень на мост. Не забудьте поменять прокладку прежде чем закручивать 8 болтов на мосту. Я ее промазал дополнительно герметиком.
6) Собираете полуоси и закручиваете колеса.
7) И после этого уже заливаете масло в редуктор.
Итоги
Подводя итоги проделанной работы могу сказать что машина превратилась в танк. Старт со светофора теперь не парит мозги вечной пробуксовкой. Машина едет уверенно вгрызаясь обеими колесами в дорогу, а если и буксует то уже двумя колесами сразу. Рыхлый снег, ямки и кочки стали нипочём. Машина действительно стала более проходимой и приемистой. Чувствуется что момент приходит на два колеса равномернее.
Касательно дрифта и наваливания боком, то и тут так же есть плюсы. Если на свободном дифференциале я понимал что меня может развернуть и мне лично было очково в те моменты когда одно из колес ловило разный зацеп, то говоря про дрифт на самоблоке это что-то с чем-то. Ты просто давишь газ в палас и машина ставится и держит угол увереннее чем на свободном дифе. Сама постановка и момент дрифта стал более предсказуемый.
Блокировка дифференциала на ВАЗ 2107 своими руками
Иногда для увеличения проходимости автомобиля ВАЗ 2107 нужны радикальные меры. Блокировка дифференциала — как раз одна из них. Но прежде чем проводить эту процедуру, необходимо учесть несколько важных нюансов, о которых мы и расскажем читателю в этой статье.
Что такое дифференциал
Если коротко — это многоступенчатый редуктор. Через него крутящий момент от двигателя передаётся на ведущие колёса. Он бывает открытым, полуоткрытым и закрытым.
Зачем его блокировать
В определённых ситуациях это необходимо.
Чтобы было понятнее, разберём всё по порядку. Если автомобиль круто поворачивает или идёт по пересечённой местности, его ведущие колёса проходят путь разной длины.
Например, при повороте путь внешнего колеса будет длиннее, а путь внутреннего колеса — короче. Раньше, когда скорости машин были невысоки, это обстоятельство никого особо не волновало.
Но постепенно скорости автомобилей возросли, и стали возникать проблемы:
- покрышки изнашиваются неравномерно;
- управляемость серьёзно ухудшается.
Всё это происходит из-за того, что крутящий момент на ведущих колёсах автомобиля всегда одинаков. Поэтому и возникла необходимость разделить ведущие колёса так, чтобы на каждом из них был свой крутящий момент. Эту задачу и выполняет дифференциал ВАЗ 2107.
Если дорога ровная, проблем с этим узлом нет. Но как только автомобиль оказался на пересечённой местности с включенным дифференциалом, колёса начинают пробуксовывать, а управлять машиной становится намного сложнее. Именно в этой ситуации водителю следует заблокировать дифференциал, чтобы увеличить проходимость машины.
Виды блокировок
Их три: ручная (принудительная), автоматическая (самоблокирующийся дифференциал) и частичная.
- Ручную блокировку водитель включает сам, оказавшись на пересечённой местности. Всё просто: в кабине нажимается переключатель, после чего начинает работать специальный ограничительный узел, не позволяющий распределять крутящий момент на ведущие колёса в зависимости от проходимого ими пути.
Плюсы такой блокировки очевидны: водитель сам решает, когда следует задействовать ограничительный механизм, а в остальное время это устройство не работает и, соответственно, не изнашивается.
Минусы тоже есть: чтобы заблокировать дифференциал вручную, водителю придётся отвлечься от управления. И отвлекается он в крайне сложных дорожных условиях. Ещё водитель не должен забывать отключать блокировку, оказавшись на ровной дороге. Если этого не сделать, можно сломать сам дифференциал. И, наконец, устанавливать придётся не только сам ограничитель, но и систему, которая будет приводить его в действие, что сопряжено с определёнными техническими трудностями.
Пример принудительной блокировки дифференциала на автомобили ВАЗ и Нива
- Автоматическая блокировка — работает постоянно. То есть пока нога водителя жмёт на газ, блокировка работает и подстраивается под манеру вождения автовладельца. Плюсы: водителю не надо отвлекаться на включение устройства, а установить автоматическую блокировку намного проще, чем ручную.
Минусы тоже есть: так как автоматика работает постоянно, для поворота руля приходится прилагать значительное усилие. На крутых поворотах шины шумят, буквально вгрызаясь в грунт. А когда шестерни устройства входят в зацепление, отчётливо слышны щелчки, которые нравятся далеко не всем.
Пример готовой блокировки на ВАЗ от Val-racing
- Наконец, есть частичная блокировка. Она тоже препятствует пробуксовке колёс, но делает это не так интенсивно. Частичная блокировка — это тоже автоматика, не требующая постоянного контроля водителя. А её главный плюс в том, что она не сильно нагружает трансмиссию, чем предотвращает её преждевременный износ.
Какую выбрать на ВАЗ 2107
Ответ на этот вопрос напрямую зависит от условий эксплуатации автомобиля. Если автовладелец никогда не выезжает в город и перемещается исключительно по просёлочным дорогам и пересечённой местности, ему подойдёт полная ручная блокировка дифференциала.
Если водитель ездит по городу, но качество дорог там оставляет желать лучшего, имеет смысл остановиться на автоматической дисковой блокировке.
Наконец, если автовладелец круглый год ездит по хорошим городским дорогам, ему вполне подойдёт механизм частичной блокировки дифференциала. Лучшие устройства этого типа выпускаются фирмами Quaife, Lokka и Torsen. Это дорогостоящие узлы, установку которых лучше доверить квалифицированным специалистам. Вместе с тем несложную блокировку можно сделать и своими руками. Именно об этом речь пойдёт ниже.
Инструменты
- Комплект рожковых ключей.
- Комплект торцовых головок с воротком.
- Отвёртка с плоским жалом (средних размеров).
- 2 домкрата.
- Противооткатные башмаки.
- 2 самодельных бронзовых втулки и 1 клапанная пружина с автомобиля ВАЗ 2101.
Последовательность действий
- Перед началом работы из бронзы или латуни изготавливаются 2 втулки по чертежу, который приводится ниже.
Блокировочная латунная втулка для редуктора ВАЗ 2107
- Готовые втулки помещаются в клапанную пружину от автомобиля ВАЗ 2110.
Пара втулок в пружине от клапана автомобиля ВАЗ 2110
- Автомобиль устанавливается над смотровой ямой, задние колёса поддомкрачиваются, под передние устанавливаются противооткатные башмаки.
- С помощью комплекта торцовых головок колёса снимаются. Этими же инструментами снимаются тормозные барабаны, кардан и полуоси.
Полуось, извлечённая из ВАЗ 2107
- После этого рожковыми ключами на 12 откручивается и снимается редуктор дифференциала.
Штатный редуктор, снятый с ВАЗ 2107
- Пара втулок помещается между шестернями редуктора так, как это проиллюстрировано ниже.
Пара втулок вставляется в редуктор ВАЗ 2107
- После этого крышка редуктора закрывается и производится обратная сборка всех узлов автомобиля.
Видео: Установка блокировки на семёрку своими руками
Подводя итог, следует сказать, что блокировка дифференциала на ВАЗ 2107 была и остаётся вопросом очень спорным. С одной стороны, у автомобиля повышается проходимость, он лучше проходит повороты, а разгон становится более динамичным. С другой стороны, удержать разогнавшийся автомобиль на прямой не так-то просто, да и склонность к заносам у него повышается. Одним словом, ставить или не ставить — решать только водителю.
Самоблокирующийся дифференциал на Ваз 2107
Простое и понятное, никогда не вызывающее вопросов устройство — дифференциал заднего моста. Или вызывающее все же некоторые вопросы? К примеру, что такое крутящий момент или тяговое усилие на колесе? И, вообще, зачем нужен дифференциал и зачем его блокировать, если он уже установлен? Если эти вопросы не находят ответов, то прочитав этот обзор, можно раскрыть еще несколько тайн классических заднеприводных автомобилей.
Что такое дифференциал
ВАЗ 2107, безусловно, не самый загадочный автомобиль в мире, тем не менее, не всем и не всегда понятны вещи и принципы работы элементарных механизмов. Сегодня речь пойдет о дифференциале заднего моста ВАЗовской классики и целесообразности его блокировки.
Когда автомобиль движется, ведущие колеса проделывают неравную работу, поскольку тому колесу, которое проходит поворот по большему радиусу, приходится проезжать большее расстояние и, соответственно, с большей угловой скоростью. Эта проблема выросла перед инженерами довольно давно, но всерьез задумались о применении дифференциала только перед Второй мировой войной.
Но суть не в этом, а в том, что применение дифференциала позволило решить очень важные задачи одновременно:
- передать без потерь крутящий момент на ведущие колеса;
- обеспечить разную угловую скорость при прохождении поворота.
Недостатки стандартного дифференциала
Все бы хорошо, и принцип работы дифференциала прост (крутящий момент передается через карданный вал на корпус дифференциала, а он распределяет его по полуосям ведущих колес), и управляемость автомобиля в повороте улучшилась (пробуксовки колеса в повороте были исключены), но одно плохо. Стоит одному колесу нашей семерки попасть в грязь и начать буксовать, машина не сдвинется с места. То колесо, которое стоит на твердом грунте, не вращается, а то, которое купается в луже, двигатель крутит свободно.
Когда необходим блокирующийся дифференциал
И дело здесь не только в тех моментах, когда автомобиль буксует в грязи. Блокировка дифференциала не помешает и при движении по снегу, по льду, по песку и по подобным поверхностям, где царствуют внедорожники. Несмотря на то что ВАЗ 2107 до внедорожника далековато, было бы очень заманчиво улучшить проходимость автомобиля в относительно простых условиях, но по скользкой дороге и в адекватной грязи.
Для этого и предназначены блокирующиеся дифференциалы. Эти конструкции позволяют автоматически или же вручную заблокировать дифференциал и передавать крутящий момент на оба ведущих колеса поровну. За блокировку таких дифференциалов отвечает муфта, которая позволяет минимизировать нагрузки на трансмиссию, обеспечить плавную блокировку дифференциала и исключить пробуксовку при вывешивании колеса.
Типы блокирующихся дифференциалов
Кратко мы рассмотрим основные конструкции блокировочных муфт, которые могут быть установлены в задний мост автомобиля ВАЗ 2107.
- Жесткие самоблокирующиеся муфты. Такая муфта применяется в автомобиле ВАЗ 2121 при межосевой блокировке. Ее плюс в том, что управляет ею непосредственно водитель. В любой момент он может заблокировать колеса жестко, а когда автомобиль выезжает на ровную дорогу, всегда есть возможность снять блокировку при помощи рычага или электронного управления.
- Дифференциал многодисковый фрикционный. Это механизм работает по принципу дисков сцепления. Фрикционный многодисковый дифференциал не может заблокировать колеса жестко. Он состоит из двух пакетов нагруженных пружинами фрикционных дисков, которые установлены на корпусе дифференциала. Одна часть фрикционного пакета связана жестко с корпусом дифференциала, а вторая — с полуосью. Очень простое устройство — когда колеса вращаются с разной скоростью, фрикционные силы стремятся прокрутить отстающее колесо, а при вывешивании за счет силы трения муфта передает часть крутящего момента на неподвижное колесо.
- Вискомуфта. Более технологичное устройство, которое передает крутящий момент по принципу гидромуфты. Дифференциал имеет герметичный корпус, в который помещена специальная жидкость с высокими вязкостными характеристиками. Когда колеса вращаются с одинаковыми скоростями, муфта почти полностью передает крутящий момент. Но при пробуксовывании одного из колес, диски в вискомуфте перемешивают силиконовую жидкость, ее температура поднимается, а вместе с температурой возрастает плотность. Жидкость заставляет фрикционные диски вступать в контакт, после чего муфта работает так же, как и многодисковая.
- Винтовой дифференциал. Самый простой и надежный вариант из вышеперечисленных. Схема винтового дифференциала показана выше, а принцип работы ее основан на перемещении червячных винтов в пазах корпуса. Обычная механика заставляет винты перемещаться из одного крайнего положения в другое, при этом полуоси блокируются. В зависимости от нагрузки, профиля винта и скорости автомобиля, разблокировка может происходить в разное время. Именно такой винтовой дифференциал и устанавливается в процессе доработки заднего моста на автомобиль ВАЗ 2107.
Винтовая блокировка и ее преимущества
Винтовой дифференциал хорош тем, что он не блокирует колеса при передвижении по ровной местности и на высокой скорости, создает определенный преднатяг на одном из колес при прохождении поворота и преодолении сложных дорожных покрытий. Он не может заблокировать колеса жестко, но в тех условиях, в которых эксплуатируется ВАЗ 2107 — это идеальный вариант. Цена такого устройства около 12-15 тысяч рублей, а устанавливается он на место штатного дифференциала.
Таким образом можно улучшить управляемость автомобилем и повысить проходимость в условиях снежных трасс, сложного рельефа и легкого бездорожья. Не буксуйте понапрасну и хороших всем дорог!
