Что такое lsd дифференциал toyota
LSD дифференциал — что это, для чего нужен и как работает
LSD дифференциал — что это, как работает и какую помощь может оказать на бездорожье? Дифференциал повышенного трения LSD работает также, как и аналогичные автоматические неполные блокировки. Он срабатывает в тех случаях, когда колеса на одной оси начинают крутиться со слишком разной по отношению друг к другу скоростью. Чаще всего LSD дифференциал ставят на внедорожники и спортивные автомобили, но считать его 100% блокировкой и панацеей от застревания в грязи или диагонального вывешивания ошибочно.
LSD дифференциал — что это такое и откуда пошло
Обыкновенный LSD дифференциал
В пример еще можно привести LSD дифференциал Toyota — в определенный момент блокировка срабатывает и крутящий момент обеих валов сравнивается, становится одинаковым. Равные пропорции всё равно дают возможность завязшему колесу прокручиваться, но то колесо, которое имеет хорошее сцепление, тоже начинает крутиться и джип выезжает с засады на нормальное место (во многих, но далеко не во всех случаях).
Как работает LSD дифференциал и как делиться на типы
Нужно сразу отметить, что для нормальной работы этой блокировки требуется специальное, особенное масло для LSD дифференциала. Если лить туда обыкновенное масло, то узел долго не прослужит и проблемы могут возникнуть очень быстро. А, так как дифференциал LSD ремонтируется довольно сложно и (что даже важнее) очень дорого, то до такого лучше не доводить. Специальное масло непременно имеет на упаковке пометку, что оно подходит для соответствующих LSD блокировок.
Обыкновенный LSD дифференциал
Что касается типов LSD:
Классический — дифференциал чувствителен к разнице скоростей между валами, блокируя при определенном моменте. Это классическая блокировка, аналогичная вискомуфте. Применяется всё чаще, особенно во внедорожниках, так как лёгок в обслуживании и крайне прост по своей конструкции и принципу действия;
Традиционный — дифференциал срабатывает при разнице между передачей крутящего момента. Его уже почти никуда не устанавливают, встречается только на старых авто и то, чаще в нерабочем или полумертвом состоянии. Дифференциал LSD такого типа можно отнести к червячному типу, он блокирует автоматом при определенной разнице между КМ самого дифференциала и, непосредственно приводного вала.
Классический задний дифференциал LSD очень популярен, но на многих старых машинах доведен до ужасного состояния. В новые его тоже периодически устанавливают, но, как уже говорилось выше, его эффективность в серьезной грязи не очень высока. Многое зависит от прокладки между сиденьем и рулем, поэтому в умелых руках автомобиль лишь с такой блокировкой тоже способен на небольшие подвиги, но заменить 100% блокировку он не способен.
Также начинающие джиперы часто интересуются, как определить LSD дифференциал — делается это очень просто: задняя сторона машины домкратиться так, чтобы колеса отрывались от земли. Передняя часть авто при этом стоит на земле (не забывайте ставить под колеса противооткаты и держать авто на передаче в момент подъема). Колесо, которое оказывается в воздухе, можно попробовать покрутить. Если второе колесо крутится в ту же сторону, то у вас установлен LSD. Если второе колесо начинает крутиться в другую сторону, то в мосту или ничего нет, или дифференциал с блокировкой сломан и не функционирует. Также определить наличие или отсутствие LSD в мосту можно по наклейкам на самом узле или на арке водительской двери, но как показывает практика, чаще всего на старых авто такие наклейки не сохраняются.
LSD дифференциал — что это, для чего нужен и как работает
LSD дифференциал — что это, как работает и какую помощь может оказать на бездорожье? Дифференциал повышенного трения LSD работает также, как и аналогичные автоматические неполные блокировки. Он срабатывает в тех случаях, когда колеса на одной оси начинают крутиться со слишком разной по отношению друг к другу скоростью. Чаще всего LSD дифференциал ставят на внедорожники и спортивные автомобили, но считать его 100% блокировкой от застревания в грязи или диагонального вывешивания ошибочно.
LSD дифференциал — что это такое
Как уже было сказано выше, дифференциал повышенного трения LSD не обеспечивает полной блокировки, допуская определенную разницу между скоростями вращения валов. Он срабатывает лишь в том случае, когда разница ощутима. Выше уже было сказано, что LSD часто ставят в различные автомобили: как в спортивные, так и во внедорожники
В пример можно привести LSD дифференциал Toyota — в определенный момент блокировка срабатывает и крутящий момент обеих валов сравнивается, становится одинаковым. Равные пропорции всё равно дают возможность завязшему колесу прокручиваться, но то колесо, которое имеет хорошее сцепление, тоже начинает крутиться и джип выезжает с засады на нормальное место (во многих, но далеко не во всех случаях).
Как работает LSD дифференциал и какие типы бывают
Классический — дифференциал чувствителен к разнице скоростей между валами, блокируя при определенном моменте. Это классическая блокировка, аналогичная вискомуфте. Применяется всё чаще, особенно во внедорожниках, так как лёгок в обслуживании и крайне прост по своей конструкции и принципу действия;
Традиционный — дифференциал срабатывает при разнице между передачей крутящего момента. Его уже почти никуда не устанавливают, встречается только на старых авто и то, чаще в нерабочем или полумертвом состоянии. Дифференциал LSD такого типа можно отнести к червячному типу, он блокирует автоматом при определенной разнице между КМ самого дифференциала и, непосредственно приводного вала.
Классический задний дифференциал LSD очень популярен, но на многих старых машинах доведен до ужасного состояния. В новые его тоже периодически устанавливают, но, как уже говорилось выше, его эффективность в серьезной грязи не очень высока. Многое зависит от прокладки между сиденьем и рулем, поэтому в умелых руках автомобиль лишь с такой блокировкой тоже способен на небольшие подвиги, но заменить 100% блокировку он не способен.
Также начинающие джиперы часто интересуются, как определить LSD дифференциал — делается это очень просто: задняя сторона машины домкратиться так, чтобы колеса отрывались от земли. Передняя часть авто при этом стоит на земле (не забывайте ставить под колеса противооткаты и держать авто на передаче в момент подъема). Колесо, которое оказывается в воздухе, можно попробовать покрутить. Если второе колесо крутится в ту же сторону, то у вас установлен LSD. Если второе колесо начинает крутиться в другую сторону, то в мосту или ничего нет, или дифференциал с блокировкой сломан и не функционирует. Также определить наличие или отсутствие LSD в мосту можно по наклейкам на самом узле или на арке водительской двери, но как показывает практика, чаще всего на старых авто такие наклейки не сохраняются.
Дифференциалы. Блокировки, LSD
Вместо введения
Прошлая статья о дифференциалахзакончилась на обещании рассказать о видах блокировок дифференциалах, и придётся снова пугать вас длительным техническим текстом. Поехали, как сказал Ю.А.Гагарин 58 лет назад.
О чём речь?
Это про бездорожье, правда?
Как работает LSD?
Такая блокировка вне зависимости от конструкции будет работать только после момента, в который разница угловых скоростей колёс превышает определённый лимит. После этого срабатывает блокировка, и крутящий момент распределяется в равных частях на оба колеса. Продолжаться это будет либо до восстановления контакта с дорогой, либо до полной потери сцепления. Это вы можете выбрать самостоятельно.
А я слышал про Вискомуфты. Что это такое?
Хороший вопрос. Ведущие мосты в легковых автомобилях обычно имеют в своём запасе два варианта блокировок. Первый тип основан на чувствительности к разнице скоростей, а второй тип блокировки чувствителен к разнице в передаче крутящего момента. Современные автомобили в подавляющем большинстве наслаждаются блокировками первого типа. Именно в этом месте появляется слово «вискомуфта». Вискомуфта представляет собой пакет круглых плоских фрикционных дисков, установленных внутри герметичного корпуса. В пакете есть диски двух типов, соединенные с ведущим и ведомым валами соответственно. На поверхности дисков есть отверстия и небольшие выступы. Пакет дисков собран так, чтобы ведомые и ведущие диски чередовались между собой и находились на малом расстоянии. Внутренняя полость муфты заполнена силиконовым гелем.
Такая муфта проста в производстве и неприхотлива в обслуживании. Второй тип механических блокировок дороже и может сломаться раньше.
Хорошие и разные LSD
Дифференциалы такого типа различаются по своим типам. Про них мы вам расскажем ниже.
Вязкостные дифференциалы
Этот распространённый тип дифференциала основан на действии вискомуфты.
Такие дифференциалы заслужили популярность из-за плавности своей работы. Принцип действия у них основан на изменениях свойств специального геля, которые меняются бесступенчато. Такое свойство удовлетворяет желанию производителей повысить комфорт для водителя.
Такие дифференциалы могут требовать замены каждые 100 тысяч километров.
Героторный насос
Про крутящий момент
Вместо послесловия
Данный текст предназначен для понимания вами механики работы того самого узла, который помогает вам выехать из сугроба в тот самый день, когда коммунальщики забыли поработать. Ну или вы очень хотите прокатиться по полю на дачу. Думаю, на этом можно заканчивать цикл статей про этот узел, и готовить вам очередную техническую информацию про другие узлы автомобиля, которыми вы пользуетесь каждый день, но даже не подозреваете, как они работают.
Cамоблокирующийся дифференциал, дифференциал Torsen и дифференциал повышенного трения LSD
При движении прямо скорости обоих приводных валов одинаковы. И скорость, и крутящий момент передаются от шестерни на ведущее колесо постоянного зубчатого колеса, прочно соединенное с клеткой дифференциала, с которой они вращаются вместе.
если авто движется прямо
Но автомобиль не всегда движется прямо, а выполняет различные маневры: поворот, перестановку, обгон и т. д. Также дорожное покрытие часто неровное, а это означает, что колеса транспортного средства, в зависимости от ситуации, в одно и то же время могут преодолевать разные расстояния.
По этой причине, например, при прохождении поворота, если скорость колес на оси одинакова, одно из них неизбежно проскальзывает, что приводит к более быстрому износу шин. Но это еще не самое страшное. Гораздо хуже то, что у автомобиля катастрофически снижается управляемость.
Именно для решения этих проблем и был создан дифференциал — механизм, который дополнительно распределяет энергию, исходящую от двигателя, между осями транспортного средства в соответствии со значением сопротивления качению: чем оно меньше, тем выше скорость движения колеса, и наоборот.
Блокировка дифференциала
Во время нормальной работы функция дифференциала состоит в том, чтобы разделить приложенный крутящий момент на два равных больших выходных крутящих момента для левого и правого колеса, не зависимо от того, одинаковы ли скорости левого и правого колеса.
Однако иногда бывает важно отключить дифференциал по сцеплению (сцеплению колес с дорогой). Например. если дорога скользкая из-за гололеда или грязи. Замыкание дифференциала заключается в блокировке центральных (планетарных) колес относительно обоймы, что предотвращает вращение сателлитов, а дифференциал должен вращаться как единое целое. Например, для блокировки дифференциала используется скользящая муфта, зубчатая муфта и т. Д.
Механическая блокировка дифференциала
Механическая блокировка дифференциала.
Конический дифференциал
Конический дифференциал имеет компенсирующие шестерни из конических шестерен с прямыми зубьями. Основная часть всего устройства состоит из клетки дифференциала, которая прикручена болтами к ведомому колесу постоянной трансмиссии — на пластинчатом колесе.
Ось автомобиля имеет два ведущих вала. Приводной вал соединен с колесом транспортного средства одним концом, а планетарное колесо дифференциала — другим концом. Между планетарными шестернями на штифте установлены две или четыре конические шестерни — сателлиты.
1 — дисковое колесо, 2 — клетка дифференциала, 3 — шестерня, 4 — планетарное колесо, 5 — сателлит
Дифференциал для переднеприводных машин
Передний дифференциал состоит из прямозубых шестерен. Как и конический дифференциал, он состоит из шестерни и клетки дифференциала, прикрепленной к пластинчатому колесу. Сателлиты и центральные (планетарные) колеса имеют прямозубые шестерни.
Однако колесная формула другая. Сателлит не входит в зацепление с обоими центральными колесами, но половина сателлита входит в зацепление с одним центральным колесом, а другая половина — с другим центральным колесом. Дифференциал имеет две пары сателлитов, повернутых друг относительно друга на 180 °. Принцип такой же, как и у конического дифференциала.
Открытый/свободный дифференциал
Свободный дифференциал — наиболее распространенный тип в современных автомобилях. Обычно он состоит из клетки с двумя свободно вращающимися коническими шестернями, которые входят в зацепление с шестернями выходных валов.
Вся клетка приводится в движение коробкой передач. Подаваемый крутящий момент таким образом распределяется на оба выхода равными частями.
Открытый дифференциал никогда не даст одному выходу крутящего момента больше, чем другому, независимо от разницы в скорости, скольжении или нагрузке на колеса. Если сцепление одного колеса уменьшается до такой степени, что оно начинает проскальзывать, его сопротивление вращению и, следовательно, прилагаемый крутящий момент будут уменьшены.
Однако это также приводит к немедленному снижению крутящего момента на такую же величину на втором нескользящем колесе. Оба колеса тянут меньше, хотя одно переключается и поворачивается намного быстрее, но моменты и тяговые силы обоих колес остаются равными.
Таким образом, снижение тяги одного колеса удвоится, а общая тяга автомобиля значительно упадет. Это недостаток открытого дифференциала.
Самоблокирующийся дифференциал
Свойства дифференциала определяются его механическим КПД (потери, вызванные взаимным перемещением его основных частей — шестерен).
Обычный симметричный дифференциал с коническими или прямозубыми шестернями и прямыми зубьями имеет относительно высокий КПД и поэтому может делить крутящий момент почти в соотношении 1: 1.
Чтобы иметь возможность передавать значительно более 50% поставляемого крутящего момента в одну сторону, он должен иметь более низкий КПД (или более высокую согласованность).
Самоблокирующиеся дифференциалы делятся на классические самоблокирующиеся дифференциалы повышенного трения (так называемые LSD), дифференциал типа Torsen и самоблокирующийся дифференциал с вязкостной муфтой.
Дифференциал ограниченного трения (LSD), самоблокирующийся дифференциал
Конструктивно каждый самоблокирующийся дифференциал (кроме Torsen) основан на стандартном коническом дифференциале. Как видно на рисунке между двумя прижимными кольцами находится вал-шестерня, сателлиты ведущей шестерни и сами центральные колеса, которые приводят в движение приводные валы.
За каждым нажимным диском находится несколько дисков сцепления, поочередно прикрепленных к кожуху дифференциала (внешнему) и к центральному колесу (внутреннему).
Как только сила двигателя начинает действовать на дифференциал, весь корпус дифференциала начинает вращаться, а вместе с ним и поперечный вал, установленный в канавках нажимных дисков, которые имеют треугольную форму, благодаря чему два нажимных диска раздвигаются к корпусу дифференциала. Возникающее давление действует на фрикционные ламели, которые прижимаются друг к другу.
Это заставляет ведомые колеса постепенно блокироваться вместе в зависимости от мощности, подаваемой двигателем. Это снижает пробуксовку колес при быстром прохождении поворотов и равномерно передает мощность на колеса при ускорении. Даже при торможении LSD обеспечивает больше тяги, меньшее боковое смещение и более легкий вход в поворот.
По словам производителей, существуют разные типы дифференциалов LSD, которые обычно делятся на так называемые односторонние, частично двусторонние и двусторонние.
Это обозначение представляет собой конструкцию (тип) канавки прижимного диска, в которой установлен поперечный вал конического редуктора дифференциала.
Односторонний дифференциал — это конструкция, которая блокирует ведущие колеса только в одном направлении при ускорении.
Двусторонний дифференциал, с другой стороны, блокирует ведущие колеса в обоих направлениях. При ускорении и замедлении.
Частично двусторонний дифференциал по сути такой же, как и двусторонний, за исключением того, что степень блокировки колес при замедлении ниже, чем при ускорении. Обеспечивает большую тормозную устойчивость.
Самоблокирующийся дифференциал типа Torsen
Особенность этого дифференциала в использовании преимущества косозубой (червячной) шестерни, которая передает крутящий момент от спирали на косозубое колесо, но не наоборот.
В дифференциале Torsen винты представляют собой планетарные шестерни, а сателлиты образуют три пары косозубых колес малого диаметра.
Сателлиты одной пары связаны между собой прямозубыми цилиндрическими шестернями с прямыми зубьями, и каждый зацепляет одну планетарную шестерню.
При движении по прямой и с одинаковым сцеплением колес дифференциал вращается как единое целое, скорости сепаратора и обеих планетарных шестерен одинаковы, и на каждое колесо передается одинаковый крутящий момент.
Обратите внимание на то, что червячные сателлиты соединены прямозубыми шестернями и в случае блокировки одного- блокируется второй. таким образом, если колесо начинает вращаться быстрее, то вся система блокируется и крутится одновременно.
Из-за эффекта зажима увеличивается доля крутящего момента на колесо с лучшим сцеплением. При этом даже на крутых поворотах это не ограничивает балансирующее действие дифференциала, и оба колеса вращаются (катятся) по дороге со скоростью, соответствующей их траектории.
Если сцепление одного колеса ухудшается (например, из-за меньшей нагрузки или скользкости), оно не может перевернуться, потому что невозможно передать вращательное движение от сателлитов на планетарное колесо, как в случае прямозубого или конического дифференциала.
Механический КПД дифференциала зависит от геометрии червячной передачи. Конструкция Torsen используется также и в межосевом дифференциале.
Самоблокирующийся дифференциал с фрикционной муфтой
Самоблокирующийся дифференциал с многодисковой муфтой имеет зажимной эффект до 35%, что означает, что он увеличивает на это значение долю крутящего момента (ведущего), приходящуюся на нескользящее колесо той же оси.
Функцию блокировки дифференциала выполняет многодисковая муфта. Это многодисковое сцепление, в котором один набор дисков (внешний) соединен с кожухом дифференциала, а другой набор (внутренний) соединен с центральным колесом.
Если планки прижаты друг к другу, два вала прочно соединяются, и дифференциал закрывается. Рейки гидравлически прижимаются друг к другу. Если сцепление на одной из осей потеряно, валы вращаются относительно друг друга, давление в гидравлическом контуре увеличивается за счет сжатия ламелей по направлению друг к другу, и, таким образом, дифференциал частично или полностью блокируется. Давление создается осевым насосом.
Межосевой дифференциал
Межосевой дифференциал используется в полноприводных автомобилях. У этих автомобилей еще и по два дифференциала на каждой оси. Привод второй оси может быть включен вручную или быть постоянным.
Форма межосевого дифференциала асимметрична, чтобы отношение передаваемых моментов делилось на отношение осевых нагрузок.
Сцепление Haldex оснащено электронной системой, которая помогает ускорить его работу. Это не дифференциал в полном смысле этого слова, а муфта, которая из-за разницы в скорости вращения колес передней и задней осей соединяет привод задней оси с постоянным приводом передней оси.
Как работает дифференциал с повышенным внутренним сопротивлением (ДПВС)? — Видео
Что такое lsd дифференциал toyota
Содержание
[править] Общая информация
Принцип действия LSD моста заключен в том, что имеется пакет фрикционных дисков которые через один цепляются то за полуось то за корпус дифа. Диски сжаты пружиной и проскальзывают друг относительно друга с определенным усилием. Вот это усилие и не дает колесу, потерявшему связь с дорогой бешено крутиться в то время как второе стоит на месте.
Иногда фрикционы можно тщательно помыть бензином и немного оживить. Чаще же, придется менять.
[править] Устройство LSD
В стандартном дифференциале, когда одно из колес теряет сцепление с дорогой, вся мощность и крутящий момент передается именно на это колесо, тогда как другое бездействует. Основная идея блокировки дифференциала — распределение мощности между колесами, когда одно из колес «теряет дорогу». Существует множество различных блокировок, число которых входит и дифференциал повышенного трения L.S.D. limited-slip differential).
Собственно существует несколько основных типов дифференциалов повышенного трения:
Рассмотрим дифференциал, состоящий из сборки фрикционных дисков и колец, которые несут фунциональную нагрузку по распределению мощности между колесами.
Дифференциал с LSD:
Состоит из двух частей скрепленных болтами. Крышка и основная часть, внутри которой есть четыре большие проточки параллелные линии оси. Крышка крепится болтами к зубчатому венцу ведущей шестерни.
Эта шестерня в LSD слегка отличается от стандартной. Во-первых по центру проточена «звездочка», в которую вставляется конец оси, а во-вторых есть 6 проточек по наржному диаметру для установки фрикцоннных дисков и колец.
Два больших кольца которые устанавливаются в корпусе дифференциала.
Почти не отличается от стандартного. Устанавливается на оси со специальным профилем (установка на сечение B-B на рисунке ниже), входит в зацепление с шестернями полуосей.
Как сказано выше, на оси крепятся сателлиты (сечение B-B), но кроме этого средняя часть имееет прлоскости (сечение C-C), и единственное отличие от стандартной — это наличие V-образного профиля на концах (сечение A-A). Этот профиль нужен для установки прижимных колец.
Эти диски имеют отверстие с 6 вырезами для крепления на шестерне полуоси. Изготавливаются из стали и имеют различную толщину 1.5 мм, или 1.6 мм.
Кольца выглядят как диски, только имеют 4 выступа на внешней стороне. Эти выступы входят в пазы на корпусе дифференциала. По толщине идентичны фрикционным дискам.
Некоторые LSD имеют их, а некоторые нет. Они такие же как фрикционные диски и кольца — единственное отличие — те плоские а эти слегка вогнутые. Техническое название пружина Бельвиля (Belleville spring). Основное назначение сделать работу LSD более эффективной. Когда эта система установлена, то сборка состоит из пары диск-кольцо на каждой стороне.
Рисунок ниже показывает, как соединены фрикционные кольца, диски, придавливающие диски и шестерни полуосей.
[править] Принцип действия
Основа — взаимодействие дисков и колец. Диск крепится к шестерне полуоси, а кольцо на корпусе дифференциала. Если шестерня полуоси крутится со скоростью, иной чем, скорость корпуса дифференциала (он приккреплен к зубчатому венцу ведущей шестерни) то возникает вращение дисков между кольцами. Принцип трения в связке диск-кольцо-масло и положен в основу действия LSD.
Причем сопротивление скольжению пропорционально приложенной силе, чем больше сила тем больше сопротивление.
Соответственно при потере сцепления одного колеса с дорогой возникает разница скоростей между дисками и кольцами. Давление прижимает фрикционные диски к кольцам, и как следствие увеличивается сопротивление скольжению. Если в вашем LSD нет пружин Бельвиля (Belleville spring plates and disks), то срабатывание будет происходить внезапно, а применение этого механизма делает блокировку более плавной.
[править] Техника ремонта и восстановления
Разблокирующее давление определяется крутящим моментом необходимым для того чтобы диски и кольца начали скользить. На практике, это момент который образуется во время пробуксовки колес. Если приложите крутящий момент на одну ось, а другую ось заблокируете на месте, то эта ось не будет крутиться до достижения определенного давления. Затем ось начнет крутиться.
Собственно говоря сама эта операция проводится лишь на спортивных машинах и зависит от ряда причин: от колес, которые будут установлены, до настройки подвески. Настройка осуществляется специальными проставками причем их толщина меняется на десятые доли миллиметра. Так же имеет значение толщина фрикционных дисков и колец. В обычной машине используются стандартные диски и кольца.
Как и в любом деле необходимо соблюдать очередность и собственно говоря разборка производится по обратному сборке алгоритму приведенному выше.
[править] LSD 1 way/1.5 way/2 way
[править] Немного о типах дифференциалов LSD
По принципу действия, самоблокирующиеся дифференциалы можно подразделить на два основных типа: Speed sensitive – срабатывающих при возникновении разницы в угловых скоростях вращения полуосей. Torque sensitive – срабатывающих при падении усилия (крутящего момента) на одной из полуосей.
[править] SPEED SENSITIVE LSD
В данном случае применяется блокировка одной из полуосей с чашкой дифференциала. Вискомуфта монтируется соосно полуоси таким образом, что один её привод жестко крепится к чашке дифференциала, а другой – к полуоси.
При нормальном движении угловые скорости вращения чашки и полуоси одинаковые, либо незначительно отличаются (в повороте). Соответственно, рабочие плоскости вискомуфты имеют такое же небольшое расхождение в угловых скоростях и муфта остаётся разомкнутой. Как только одна из осей начинает получать более высокую угловую скорость вращения относительно другой, в вискомуфте появляется трение и она начинает блокироваться. Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки, а следовательно и степень блокировки дифференциала. За счет полученного момента трения между чашкой дифференциала и полуосью, дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу оси с наилучшим дорожным сцеплением (отстающую полуось).
По мере увеличения степени блокировки вискомуфты и выравнивания угловых скоростей чашки и полуоси, трение внутри вискомуфты начинает падать, что ведёт к плавному размыканию вискомуфты и к отключению блокировки.
Данная схема применяется для межосевых дифференциалов, так как её конструкция слишком массивна для установки на мостовой редуктор. (Схема на картинке) Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и выходит из строя. Данный тип блокировки межосевого дифференциала можно встретить как в качестве основного и единственного средства блокировки на «паркетных» внедорожниках: Toyota Rav4, Lexus RX300 и.т.п., так и в качестве дополнительной блокировки (в дополнение к 100%-ой принудительной блокировке) на полноразмерных внедорожниках Toyota Land Cruiser
Американская компания ASHA Corp. снабдила классический дифференциал устройством блокировки, состоящим из масленого насоса с поршнем и комплекта фрикционных пластин (фрикционного блока), установленного между чашкой дифференциала и шестерней одной из полуосей. Принцип действия данной блокировки практически ни чем не отличается от рассмотренной выше блокировки при помощи вискомуфты.
Масляный насос монтируется соосно полуоси таким образом, что его корпус крепится к чашке дифференциала, а нагнетающий ротор – к полуоси. При возникновении разности в угловых скоростях полуоси и чашки дифференциала, насос начинает нагнетать масло на поршень и сдавливать фрикционный блок, блокируя тем самым шестерню полуоси с чашкой дифференциала. За счет полученного момента трения, дифференциал перераспределяет крутящий момент на отстающую полуось (полуось с наилучшим сцеплением).
Данная конструкция получила название Gerodisk (Hydra-Lock) и штатно устанавливается на внедорожники Chrysler. Детальную компоновку устройства можно увидеть, кликнув на картинку. Практически для всех friction based дифференциалов необходимо применять специальное масло, которое содержит присадки, обеспечивающие нормальную работу фрикционных блоков.
[править] TORQUE SENSITIVE LSD
Устройство таких дифференциалов довольно простое и принципиально ни чем не отличается от устройства обычного открытого дифференциала. Для создания дополнительного трения, между полуосями и чашкой дифференциала добавлены комплекты блоков фрикционных пластин (которые помечены на картинке справа красными точками). Именно поэтому, подобные дифференциалы часто именуют «friction based LSD». Довольно часто, фрикционные блоки подпружинивают. Когда начинается забегание одной из полуосей (буксование колеса), дифференциал перераспределяет крутящий момент в пользу отстающей полуоси за счет момента трения на фрикционных пластинах. Данный тип блокировки имеет очень большой недостаток – под действием трения пластин дифференциал препятствует возникновению даже небольшой разницы в угловых скоростях полуосей (которая необходима в поворотах), что негативно влияет на управляемость автомобиля, а так же на расход покрышек и топлива. В связи с этим, коэффициент блокировки данных дифференциалов обычно выбирают небольшим (иначе, автомобиль будет иметь неадекватную управляемость на дороге).
Автором второго типа является англичанин Rod Quaife[2]. В данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Сателлиты расположены в своеобразных карманах чашки дифференциала. При этом парные сателлиты имеют не прямозубое зацепление, а образуют между собой еще одну гипоидную пару, которая расклиниваясь, так же участвует в процессе блокировки (на картинке слева). Подобное устройство имеет и дифференциал True Trac компании Tractech[3]. Даже у нас в России появилось производство аналогичных дифференциалов под отечественные автомобили УАЗ и.т.д. А вот компания Zexel Torsen[4] в своём дифференциале T-2 предложила немного другую компоновку по сути, того же устройства (на картинке справа). Благодаря своей необычной конструкции, парные сателлиты соединены между собой со внешней стороны солнечных шестерней. По сравнению с первым типом, эти дифференциалы имеют меньший коэффициент блокировки, однако они более чувствительны к разнице передаваемого момента и срабатывают раньше (начиная от 1.4/1). Компания Tractech недавно выпустила мостовой torque sensitive дифференциал Electrac, снабженный принудительной электроприводной блокировкой.
Третий тип производится компанией Zexel Torsen (Т-3) и используется в основном для межосевых дифференциалов. Как и во втором типе, в данном дифференциале используются косозубые шестерни полуосей и винтовые шестерни сателлитов. Оси сателлитов параллельны полуосям. Планетарная структура конструкции позволяет сместить номинальное распределение крутящего момента в пользу одной из осей. Например, используемый на 4Раннере 4-го поколения дифференциал Т-3 имеет номинальное распределение момента 40/60 в пользу задней оси. Соответственно, смещен и весь диапазон работы частичной блокировки: от (front/rear) 53/47 до 29/71. В целом, смещение номинального распределения момента между осями возможно в диапазоне от 65/35 до 35/65. Срабатывание частичной блокировки обеспечивает 20-30% перераспределение передаваемых на полуоси моментов. Так же, подобная структура дифференциала делает его компактным, что в свою очередь, упрощает конструкцию и улучшает компоновку раздаточной коробки.
Вышеописанные дифференциалы очень популярны в автоспорте. Более того, многие производители устанавливают такие дифференциалы на свои модели штатно, как в качестве межосевых, так и межколёсных дифференциалов. Например, Тойота устанавливает такие дифференциалы как на легковые автомобили (Supra, Celica, Rav4, Lexus IS300, RX300 и.т.д), так и на внедорожники (4Runner (Hilux Surf), Land-Cruiser, Mega-Cruiser, Lexus GX470) и автобусы (Coaster Mini-Bus). Данные дифференциалы не требуют применения специальных присадок к маслу (в отличии от friction-based дифференциалов), однако лучше использовать качественное масло для нагруженных гипоидных передач.