Какво представлява блокажът на диференциал?
Като водачи с достатъчно опит зад волана сте наясно, че трансмисията е един от най-важните компоненти на превозното средство. Знаете също така, че от своя страна диференциалът е най-важния елемент от трансмисията.
Що е то диференциал?
Казано съвсем накратко, това е елемент (механизъм), пряко свързан с осите на колелата, основната задача на който е да предаде въртящ момент към тях. Този трансфер на въртящ момент е възможен, заради използването на т. нар. „планетарен механизъм”.
Друга, не по-малко важна задача, която изпълнява диференциалът, е да осигури възможност за несинхронно въртене на задвижващите колела, когато превозното средство завива или когато преминава през неравни и трудни терени.
Какво представлява блокажът на диференциал?
Преди да поговорим за това, нека видим какъв е процесът на работа на класическия тип диференциал.
И така.. Класическият (стандартен) диференциал или както още се нарича „отворен диференциал” изпраща мощност от двигателя към оста, което позволява на колелата да се въртят с различна скорост, докато машината завива.
Тъй като разстоянието, което всяко колело трябва да измине при завой е различно (едното колело има по-голям външен радиус на завиване в сравнение с другото колело, което има по-къс вътрешен радиус), диференциалът позволява този проблем да бъде решен, като предава въртящ момент на отделните оси на двете колела чрез своя планетарен механизъм. Крайният резултат е, че превозното средство може да се движи и завива нормално.
За съжаление, тъкмо този планетарен механизъм има някой несъвършенства. Стреми се да прехвърли въртящия момент там, където е най-лесно.
Какво значи това?
Ако и двете колела по оста имат еднакво сцепление и силата, необходима за завъртане на всяко от колелата е еднаква, отвореният диференциал ще разпредели въртящият момент равномерно между тях. Ако обаче има разлика в сцеплението (например едното колело е на асфалта, а другото попадне в дупка или на лед), диференциалът ще започне да разпределя моментът на въртене към колелото, което ще се завърти с най-малко усилие (ще подаде по-голям въртящ момент към колелото, попаднало на леда или в дупката).
В крайна сметка колелото, което е останало на асфалта ще престане да получава въртящ момент и ще спре, докато другото ще поеме целия момент и ще се върти с увеличена ъглова скорост.
Всичко това оказва много голямо влияние върху маневреността и управлението на автомобила и ще ви е доста по-трудно да излезете от дупката или да минете през леда.
Какво е блокаж на диференциал?
Блокажът на диференциала позволява на двете колела да се движат с еднаква скорост, така че при загуба за сцепление на едното колело и двете колела да продължат да се движат, без значение от разликите в количеството съпротивление. С други думи, ако едното колело е на асфалта, а другото е попаднало в дупка или на хлъзгава повърхност като кал, лед или други, блокиращия диференциал ще предаде и на двете колела еднаква мощност, което позволява на колелото, попаднало на леда или дупката да излезе по-бързо и автомобила да не затъне. Заключващ диференциал може да бъде добавен към предния или към задния мост, а може да бъде добавен и на двете оси.
Видове блокаж на диференциал
В зависимост от степента, заключването на диференциала може да бъде пълно или частично:
- Пълното блокиране предполага твърда връзка на диференциалните елементи, при която моментът на въртене може да се предава изцяло към колелото с по-добро сцепление
- Частичното блокиране на диференциала се отличава с ограничено количество предавана сила на диференциалните части и съответното увеличаване на момента на въртене към колелото с по-добро сцепление
Съществуват различни видове блокажи, но като цяло могат да бъдат разпределени в няколко отделни големи групи:
- диференциали, които се заключват плътно (на 100%)
- автоматично блокиращи се диференциали
- диференциали с ограничено приплъзване - LSD
100% пълен блокаж
При този тип блокаж диференциалът на практика престава да изпълнява функциите си и се превръща в обикновен съединител, който свързва твърдо осите и валовете и предава въртящия момент към тях с една и съща ъглова скорост. За да се блокира напълно диференциала е достатъчно или да се блокира възможността за въртене на осите, или да се свърже диференциалната чаша към една от осите. Този тип заключване извършва с помощта електрически, пневматичен или хидравличен механизъм и се управлява ръчно от водача.
Пълното заключване обаче не е много препоръчително, тъй като не само двигателя на автомобила се натоварва силно, но и от голямо натоварване страдат трансмисията, скоростната кутия и гумите, които се износват изключително бързо.
Диференциали с ограничено приплъзване - LSD
Този тип диференциал в своята същност е удобен компромис между отворения диференциал и пълния блокаж на диференциала, тъй като позволява да го използвате само когато е необходимо. Най-голямото предимство на LSD е, че когато автомобилът се движи по равни пътища или магистрали, той работи като „отворен” диференциал, а когато се движи по пресечен терен диференциалът от „отворен” се превръща в блокиращ, с което гарантира безпроблемното вземане на завоите и изкачването или спускането по неравните, изпълнени с дупки и кални пътища. Превключването от „отворен” към диференциал с ограничено приплъзване е изключително бързо и лесно и се осъществява посредством бутон на таблото на автомобила.
LSD има три основни разновидности:
- дисков механизъм
- червячен механизъм
- вискозна връзка
При дисковия тип блокаж
Създава се триене между пакетите дискове. Единият триещ диск има твърда връзка към диференциалната чаша, а другият към оста.
Червячен тип блокаж
Принципът му на работа е много прост: увеличаването на въртящия момент на едното колело води до частично блокиране и предаването на силата на въртящия момент към другото колело. (Блокажът с червячен механизъм се нарича още Torque Sensing - чувствителност на въртящия момент).
Вискозна връзка
Състои се от набор близко разположени перфорирани дискове, поставени със запечатан корпус пълен със силиконова течност, които са свързани помежду си диференциална чаша и задвижващ вал. Когато ъгловите скорости са равни, диференциалът работи в нормален режим, но когато скоростта на въртене на вала се увеличи, дисковете разположени върху него увеличават скоростта си и втвърдяват силикона, който се намира в корпуса. Тъй като има опасност от прегряване, този тип блокаж се използва изключително рядко.
Автоматично блокиращи се диференциали
За разлика от ръчното блокиране, при автоматичното блокиране, диференциалният контрол се извършва в помощта на софтуер. Когато се увеличи скоростта на въртене на едното колело, в спирачната система се създава налягане и скоростта му се намалява. В този случай силата на сцепление става по-висока, а въртящият момент се предава на другото колело.
Преразпределението на въртящия момент и изравняването на ъгловите скорости се извършва под въздействието на спирачната система. Тя пък се управлява програмно от системата за управление на сцеплението, автоматично заключващите се диференциали не са снабдени с допълнителни компоненти за блокаж и не са LSD.
Всеки автомобил ли може да има заключен диференциал?
Обикновено блокажът на диференциала се прилага при спортните автомобили или при SUV. При SUV по-специално, диференциалите със заключващ механизъм вече се монтират още при сглобяването на превозните средства. Въпреки, че диференциалното заключване е препоръчително най-вече за автомобили с висока проходимост, възможно е блокаж на диференциал да бъде извършен и на друг вид автомобил. Превозните средства, които не разполагат с диференциално заключване фабрично, могат да бъдат доразвити и блокировката на диференциала да се надстрои.
Как става това?
Ако и вие искате да блокирате диференциала, трябва задължително да се обърнете към сервиз, който предлага подобни услуги. Това се налага, тъй като единствено там могат да ви кажат дали характеристиките на вашия автомобил са подходящи, за да надстроите диференциала или не. Ако това е възможно, тогава специалистите ще ви предложат съвместими компоненти, които могат да заменят класическия „отворен” диференциал блокиращ такъв.
Полезна ли е блокировката на диференциала?
Зависи! Ако карате стандартен автомобил и карате най-често по магистрали, градски улици или асфалтови пътища, да правите блокаж на диференциала е напълно безсмислено. В този случай класическият тип диференциал ще ви свърши перфектна работа.
Блокажът на диференциала ще ви е от полза, ако карате автомобил с висока проходимост и обичате офроуда по неравни терени. Той ще ви е полезен и необходим и ако живеете в район, в който зимата причинява големи проблеми (има много сняг, пътищата се заледяват много и т. н.).