Среди других устройств, использующих принцип фрикционной блокировки симметричного дифференциала, следует упомянуть механизмы MLocker и Elocker, у которых сдавливающее усилие в дисковом пакете создается механически за счет взаимного проворачивания полуосевых шестерен относительно корпуса в момент пробуксовки. Устройство работает автоматически и не требует какого-либо внешнего управляющего воздействия. Однако фрикционные дифференциалы особо требовательны к особому сост
© Михаил Ожерельев
Более сложными по исполнению являются электрогидравлические устройства. Наиболее известным из них является дифференциал EGerodisk. Здесь механизм блокировки состоит из масляного насоса, гидроцилиндра и комплекта фрикционных пластин, установленных между чашкой классического дифференциала и шестерней полуоси. Корпус гидроцилиндра крепится к чашке дифференциала, а поршень к полуоси. При активации системы гидравлическое усилие сжимает фрикционный пакет, блокируя тем самым шестерню полуоси с чашкой дифференциала. За счет полученного момента трения дифференциал плавно перераспределяет крутящий момент на отстающее колесо. В зависимости от конкретных дорожных условий степень блокировки можно изменять в широких пределах. Так, высокий коэффициент блокировки, характерный при старте с места может снижаться по мере увеличения скорости автомобиля. Время отклика системы на управляющую команду составляет порядка 150 мс, благодаря чему EGerodisk отменно взаимодействует с ABS и ASP. Сегодня такая система штатно устанавливается на внедорожники Chrysler.
© Михаил Ожерельев
В отличие от пневматики, электропривод блокировки воздействует непосредственно на сателлиты. Например, в дифференциале Eaton ELocker, серийно устанавливаемом в мосты американского Hummer, компактная электромагнитная катушка расположена непосредственно в корпусе дифференциала. При подаче управляющего напряжения электромагнитное поле перемещает замковое устройство, которое жестко соединяет между собой полуосевые шестерни, и ведущие колеса начинают вращаться с одинаковой скоростью. Особая конструкция блокиратора допускает активацию механизма не только в статическом положении, но и при движении автомобиля. Как правило, такое устройство дополняется электронным блоком управления компьютер предохраняет механизм от неправильного включения, ведь разница частот вращения между левым и правым колесами в момент активации не должна превышать 50 мин-1.
Самый простой способ принудительная блокировка. Для того чтобы полностью заблокировать классический дифференциал, достаточно либо ограничить возможность осевого вращения сателлитов, либо жестко соединить между собой чашку дифференциала с одной из полуосей. Первый способ отличается компактностью и поэтому характерен для малотоннажной техники, а второй используется в ведущих мостах грузовиков там, где нет дефицита свободного пространства. Управление функцией блокировки реализуется при помощи пневматического, электрического или электрогидравлического привода. К примеру, в автомобиле «Урал-63674» механизм блокировки межколесного дифференциала имеет пневматический привод. Он состоит из рабочего цилиндра, рычага, вилки и шлицевой муфты, скользящей на шлицах полуоси. При подаче воздуха в исполнительный механизм муфта соединяется шлицами с корпусом дифференциала и таким образом создает препятствие свободному вращению полуоси. Планетарный механизм оказывается заблокированным. Обычно такой блокировкой пользуются при движении по бездорожью и снегу, а перед выездом на стандартное дорожное полотно ее отключают во избежание появления в трансмиссии повышенной циркуляции мощности и ухудшения управляемости автомобиля.
© Михаил Ожерельев
Равенство тягового усилия между левым и правым колесами является благоприятным при движении автомобиля по дорогам с твердым покрытием и относительно малым сопротивлением. В частности, это выражается в хорошей устойчивости и управляемости транспортного средства. Однако если одно из ведущих колес, например правое, в начале движения находится на скользком участке дороги, то крутящий момент на нем уменьшается до значения, ограниченного коэффициентом сцепления колеса с дорогой. Такой же крутящий момент будет и на левом колесе, хотя оно и находится на поверхности с высоким коэффициентом сцепления. Если суммарного момента будет недостаточно для движения, то автомобиль не тронется с места и одно из колес будет неподвижным, а другое буксующим. При этом планетарный механизм играет роль редуктора, увеличивающего угловую скорость вращающегося колеса. Кстати, аналогичное явление наблюдается и в распределении силы тяги между ведущими мостами многоприводных автомобилей с колесными формулами 6х4, 6х6, но это другая, более расширенная тема. Итак, как же заставить дифференциал перераспределить крутящий момент в пользу неподвижных колес?
Сегодня в грузовых трансмиссиях в качестве узлов, отвечающих за распределение крутящего момента, доминируют симметричные конические дифференциалы. Классическая конструкция состоит из корпуса, четырех свободно вращающихся сателлитов и двух полуосевых шестерен. У симметричного межколесного дифференциала числа зубьев левой и правой полуосевых шестерен равны. По сути, это не что иное, как планетарный механизм, обладающий свойством равномерного распределения крутящего момента при любых угловых скоростях ведущих колес.
© Михаил Ожерельев
Судя по опубликованной в открытой печати информации, интерес конструкторов к проблеме распределения мощности между ведущими колесами постоянно возрастает. Это объясняется непрерывным совершенствованием конструкции автомобилей, повышением требований к их основным потребительским качествам. В частности, к управляемости, устойчивости, тягово-динамическим и тормозным характеристикам, особенно при движении по дорогам с малым и неравномерно распределенным коэффициентом сцепления. Если раньше такие требования предъявлялись лишь к спортивным и внедорожным автомобилям, то теперь они распространяются и на серийные модели самых разных категорий вплоть до магистральных тягачей и спецавтотехники.
Проблема правильного распределения крутящего момента между ведущими колесами привлекает внимание конструкторов на протяжении всей истории автостроения. Сегодня в вопросах повышения тягово-динамических свойств автомобиля нетрадиционные механизмы распределения мощности активно конкурируют с классическими планетарными дифференциалами. Мы изучили некоторые особенности современных ведущих мостов.
© Михаил Ожерельев
Блокируемые дифференциалы
Статьи о коммерческом транспорте
Все о коммерческомтранспорте
Блокируемые дифференциалы - журнал Автопарк
