Фрикционный самоблокирующийся дифференциал - вид дифференциала повышенного трения, обеспечивающего блокировку ведущей оси при соблюдении определенных условий, а именно, разницы в скорости вращения полуосей или приводов.
Самоблокирующийся дифференциал на основе фрикционов - разновидность дифференциала повышенного трения или LSD (Limited Slip Differential). Как и любой самоблокирующийся дифференциал конструктивно представляет собой компромисс между свободным дифференциалом и дифференциалом с полной жесткой блокировкой, так как, в зависимости от условий движения, может "превращаться" то в один тип, то в другой.
Конструкция фрикционного самоблокирующегося дифференциала
Действие фрикционного самоблокирующегося дифференциала основано на изменении угловых скоростей во время прохождения поворота. При прямолинейном движении полуоси вращаются синхронно с центральной частью дифференциала, но в повороте, при появлении разницы в угловых скоростях, на "отстающую" полуось крутящий момент подается в большем объеме за счет трения между шестерней и корпусом дифференциала. Для создания трения между корпусом дифференциала и полуосевой шестерней ставится так называемый фрикцион, то есть пакет, собранный из дисков, изготовленных из того же материала, что и части механизма сцепления. Дифференциал на основе фрикционов требует периодического обслуживания. Входящие в непосредственный контакт части фрикциона изнашиваются, сила трения снижается, что ведет к потере эффективности блокировки. Ввиду относительной недолговечности конструкции дифференциалы на основе фрикционных пакетов редко применяются в трансмиссии серийных машин.
Дисковый дифференциал фрикционного типа
Основной вид фрикционного самоблокирующегося дифференциала. Это симметричный дифференциал, с одним или двумя пакетами фрикционных дисков. Пакеты делятся на две части - половина дисков жестко связана с корпусом дифференциала, другая часть – с полуосью. При появлении разницы в угловых скоростях одна из групп пакетов входит в зацепление.
Как работает фрикционный самоблокирующийся дифференциал
Принцип действия дифференциала повышенного трения дискового типа основан на силе трения, возникающей вследствие разности между скоростью вращения одной и другой полуоси. При увеличении скорости вращения одной их них, часть дисков в пакете начинает вращаться быстрее, при этом между дисками, закрепленными на полуоси и на корпусе, возникает сила трения, препятствующая увеличению частоты вращения. За счет этого крутящий момент увеличивается на том колесе, которое в этот момент свободно, чем и достигается частичная блокировка дифференциала.
Понятие предварительного натяга
Предварительный натяг – это степень сжатия пакетов фрикционов между собой. Чем больше преднатяг, тем раньше фрикционы входят в зацепление. При большом преднатяге блокировка срабатывает сразу и резко, как только появляется разница в скорости вращения полуосей. Большой преднатяг широко используется в блокировках машин, предназначенных для езды по бездорожью или, допустим, в заднем мосту автомобилей, предназначенных для занятия автоспортом, в частности, дрифтингом. Для езды в ежедневном рабочем режиме блокировка с большим преднатягом малопригодна, так как может привести к постоянному образованию заносов. Распознать работу блокировки с большим преднатягом можно при проезде поворота на дороге с твердым покрытием по характерным щелчкам или потрескиванию.
При прохождении поворота на блокировке с большим преднатягом диски сначала не проворачиваются, забегание одного колеса слегка увеличивается, и на привод воздействует сила, стремящаяся его скрутить. Затем при разгоне крутящий момент превышает силу страгивания фрикционных дисков, и они проворачиваются на небольшой угол, так как привод противодействует скручиванию. Это повторяется вновь и вновь, пока машина проходит поворот. Сдвигающиеся диски и порождают треск.
Методы установки фрикционного самоблокирующегося дифференциала
Фрикционные самоблокирующиеся дифференциалы, которые произоводит для различных автомобилей ряд известных производителей тюнинга, представляют собой блок (центральную часть дифференциала), который устанавливается в редуктор или коробку передач вместо штатного свободного дифференциала без дополнительных переделок. Для установки от заводского дифференциала откручивается ведомая шестерня, а затем прикручивается к установленному самоблокирующемуся дифференциалу.