ООО "ДАК", Челябинск
Автомобильный дифференциал передает мощность на ведущие колеса, сохраняя им возможность иметь разную угловую скорость, т. е. он выполняет функцию дифференцирования.
Красной чертой - границей, до которой свободный дифференциал передает мощность являются сцепные возможности слабого колеса. Сцепные возможности слабого колеса величина переменная, зависят от дорожных условий в определенный момент времени.
Задачу передачи мощности за пределами этой границы разные системы блокировок решают по разному.
1. Электронные системы догружают тормозным моментом слабое колесо, используя штатные элементы системы АВС. Граница смещается на величину тормозного момента, который не может быть большим, иначе автомобиль будет заторможен.
2. Принудительная блокировка блокирует функцию свободного дифференциала и является надстройкой к нему. Работает в двух режимах:
– дифференцирование – работает свободный дифференциал, блокировка выключена;
- полная блокировка – блокировка включена.
Режимы переключаются водителем.
3. Простой дифференциал повышенного трения - муфта постоянного трения. Смещает границу на величину момента внутреннего трения. Момент внутреннего трения не может быть большим, т.к. страдает режим дифференцирования. Это компромисс, который увеличивает возможности передачи мощности за счет ухудшения режима дифференцирования.
4. Более совершенный дифференциал повышенного трения - дифференциал Квайф (без преднатяга) имеет два режима:
– дифференцирование;
– режим подключения внутреннего момента трения (включается за счет разности угловых скоростей колес).
5. Дифференциал Квайф с преднатягом. Преднатяг оптимизирует
процесс подключения внутреннего момента трения (безударное подключение). Величина момента внутреннего трения этих дифференциалов ограничена конструктивными возможностями – габаритами картера штатного моста. Имеет два режима:
– режим дифференциала повышенного трения (преднатяг);
– режим подключения внутреннего момента трения.
6. Дифференциал ДАК. До границы работает как свободный дифференциал, после неё полностью блокируется (используется принцип угла трения, подобно конусу Морзе, червячной пары).
Имеет три режима:
– дифференцирование;
– режим дифференциала повышенного трения с переменным моментом внутреннего трения;
- режим полной блокировки.
Режимы переключаются от разности моментов на колесах и корпусе дифференциала (тяга двигателя). Водитель имеет возможность управлять этими режимами, изменяя тягу двигателя. Если тяга двигателя меньше сцепных свойств слабого колеса, ДАК в режиме дифференцирования. Если больше – ДАК заблокирован.
7. Муфты. В настоящее время разработано большое количество муфт механические, гидравлические, электрические и т. д. Все они являются компромиссами. Муфты оптимально работают или в режиме дифференцирования, или в режиме блокирования, или в переходном режиме за счет ухудшения других режимов.
Эффективность блокирующей системы зависит не только от способности передавать большое количество мощности на сильное колесо за границей сцепных свойств слабого колеса, но и скоростью переключения режимов.
Надежность системы зависит от наличия механизма защиты. Например, в свободном дифференциале ограничение передаваемой мощности за границей сцепных свойств слабого колеса является эффективным механизмом защиты. Усиление конструкции самого дифференциала или отдельных частей трансмиссии принципиально не решает проблему надежности, а только смещает предельные нагрузки на определенную величину. Режим полной блокировки является причиной чрезмерных нагрузок в трансмиссии в случаях, когда автомобиль маневрирует.
Перспективы.
Разработчики блокирующих систем идут по пути создания механизмов, которые сохраняют возможность дифференцирования за границей сцепных свойств слабого колеса.
