Заваренный дифференциал на бездорожье: плюсы и минусы

Какую блокировку взять

Так вот, блокировка дифференциала для дрифта вопреки слухам и домыслам – недорогая история. Компания NewDiffer располагает богатейшим опытом в производстве и дистрибуции различных деталей для отечественной техники ВАЗ именно спортивного назначения.

Тем, кто решил задаться вопросом какая блокировка лучше для дрифта – рекомендуем присмотреться к «зимнему» и «летнему» вариантам полноценной дисковой блокировки. Специально для скольжения по ледовой дорожке на шипах создана 12-дисковая блокировка NewDiffer.

Обратите внимание, в зависимости от используемых валов привода, которых мы в своём блоге, кстати, позднее посвятим отдельный материал, есть самоблок для «палок» на 24 или на 22 шлица. Для летнего дрифта лучше подойдёт другое изделие

Конструкция данной 8-дисковой блокировки проверена и многократно испытана на соревнованиях, что вкупе с качественными материалами и выверенной технологией изготовления изделия обеспечивает продолжительную беспроблемную эксплуатацию блокировки. Также есть вариант на 22 или 24 шлица

Для летнего дрифта лучше подойдёт другое изделие. Конструкция данной 8-дисковой блокировки проверена и многократно испытана на соревнованиях, что вкупе с качественными материалами и выверенной технологией изготовления изделия обеспечивает продолжительную беспроблемную эксплуатацию блокировки. Также есть вариант на 22 или 24 шлица.

Повторимся, «мудрить» с предварительным напряжением в случае с соревнованиями по дрифту не следует, так удастся и ресурс остальных узлов машины сохранить, и надёжно в заездах поучаствовать.

Безусловно, самый доступный и простой способ влиться в компанию любителей «раздать угла» это псевдо-дифференциал или спулл-заварка. Зачем заваривают дифференциал для дрифта? Чтобы полностью исключить даже минимальное проскальзывание ведущих колёс, не терять драгоценный крутящий момент от мотора и абсолютно весь его перенести на красивое скольжение. Такое изделие из категории «дешёво-сердито» в дрифте позволяет спокойно выходить на старт и не переживать, что крутящий момент куда-то пропадёт – с жёстко заблокированными ведущими колёсами он никуда не денется. Однако профессиональный подход к автоспорту, конечно, исключает минимализм – чтобы побеждать всегда и везде на гоночный автомобиль придётся потратиться.

Виды самоблокирующихся дифференциалов

Дифференциалы, у которых блокирование происходит в автоматическом режиме, называются самоблокирующимися. В них, при определенных условиях происходит самостоятельная блокировка, без какого-либо участия водителя. Точно также он и разблокируется.

Видео: Кардан Главная передача Дифференциал

Самый простой самоблокирующийся дифференциал – дисковый, имеющий в своей конструкции дополнительный элемент – пакет фрикционных дисков, одна часть которого жестко соединена с чашкой дифференциала, а вторая – с одной из осей. При этом диски прижаты друг к другу.

Действует такая блокировка очень просто: при прямолинейном движении машины чашка и полуось вращаются с одной скоростью, а вместе с ними и фрикционный пакет.

В случае повышения угловой скорости на одной из полуосей, она начинает вращаться быстрее чашки. При этом одна часть фрикционного пакета (закрепленная на оси) ускоряется относительно второй. А поскольку они прижаты, то между ними возникает сила трения, которая и препятствует повышению угловой скорости, соответственно крутящий момент на колесе с большим сопротивлением повышается.

Вискомуфта в качестве межосевого дифференциала

Примерно так же действует и вязкостная муфта, она же вискомуфта, которая сейчас является достаточно распространенным способом заблокировать дифференциал в автоматическом режиме. Но из-за больших габаритных размеров ее в качестве межколесной блокировки не используют. Муфта устанавливается только на межосном дифференциале, как вспомогательное устройство, а в некоторых случаях она полностью его заменяет.

Конструкция этой муфты такая: имеется герметичный корпус, с помещенным в нее пакетом дисков, одна половина которого жестко связана с ведущим валом (от которого подается вращения) а вторая – с ведомым.

Вискомуфта в разобраном состоянии

Все пространство между дисками заполнено дилатантной жидкостью, особенность которой заключается в повышаемой вязкости при перемешивании.

Действует вискомуфта примерно также же, как и дисковая блокировка. Пока валы вращаются с одной скоростью, перемешивание жидкости, расположенной между дисками, не происходит. Но как только появляется разница в скоростях вращения, диски начинают мешать жидкость из-за чего она становиться более вязкой. В результате повышения вязкости жидкости, которая при большой разнице скоростей может стать практически твердой, выравнивается угловая скорость на валах.

Существует также электронная блокировка дифференциала, которая используется на межколесном дифференциале автомобиля. Причем в качестве основного рабочего элемента в ней выступает антиблокировочная система тормозов.

Такая блокировка имеет свое обозначение – противопробуксовочная система, суть работы которой сводится к тому, что в случае увеличения угловой скорости на одном ведущем колесе, тормозная система притормаживает его, тем самым повышая крутящий момент на другом колесе.

Технология заварки

Итак, перед нами голый редуктор с сателлитами. Как заварить дифференциал своими руками? Все очень просто. Сварочным аппаратом «прихватываем» сателлиты с внутренней стороны корпуса дифференциала, а также между собой. После этого можно накладывать полноценный шов. Выглядит это следующим образом.

Чтобы убедиться в качестве шва (если используется полуавтоматический аппарат), оббейте шлаковый налет при помощи молотка и зубила. Если шов неровный, обработайте место соприкосновения сателлитов еще раз. Теперь можно собирать все обратно и ставить редуктор на свое место. Автомобиль полностью пригоден к эксплуатации.

Разница между сносом и заносом

С точки зрения физики, занос – это приложение к задней оси силы перпендикулярно направленной прямолинейному движению. Именно такой вектор приложения силы в скольжении разворачивает автомобиль вокруг своей оси. При этом обязательно присутствует разница коэффициента сцепления задних и передних осей. Говоря простыми словами, во время заноса корма автомобиля пытается обогнать носовую часть.

Немного иную природу имеет снос. Подобное явление возможно только у передней оси. В случае сноса автомобиль не меняет вектор своего движения вслед за поворотом рулевого колеса. Виной этому становится потеря колесами поворотной оси сцепления с дорожным покрытием. При сносе автомобиль даже несмотря на полностью вывернутые колеса может лишь немного отклониться от прямолинейного вектора.

Когда нужно быть наготове

Лишь в редком случае потеря контроля над автомобилем может быть следствием непредвиденных обстоятельств (к примеру, разрыв шины при движении на большой скорости). В большинстве случаев такое явление имеет конкретные предпосылки:

слишком большая скорость на входе в поворот;
игнорирование условий дорожного покрытия. Чаще всего водители допускают такую ошибку на дорогах в зимнее время либо в период листопада. В такое время большая вероятность, находясь в дуге поворота, попасть на обледенелый либо засыпанный мокрыми листьями участок. Резкая смена коэффициента сцепления с дорожным полотном неминуемо приведет к скольжению одной либо сразу двух осей;
неправильное педалирование. Резкое нажатие на газ в заднеприводном авто может спровоцировать занос ровно так же, как и «удар» по тормозам при прохождении поворота в случае переднеприводного автомобиля;
неправильная работа рулем. Слишком активные, дерганые движения рулем могут спровоцировать занос либо снос передней оси. Повторяющиеся повороты в разные стороны могут стать причиной ритмичного заноса, когда каждая последующая смена направление движения увеличивает центробежные силы, действующие перпендикулярно к прямолинейному движению.

Основа основ

Даже идеальное понимание теоретических принципов выхода из заноса и борьбы со сносом не поможет вам, если не придерживаться нескольких простых правил:

удобная посадка и правильное положение рук на руле. Последний фактор особенно важен, так как в возвращении контроля над авто важна каждая доля секунды;
концентрация, которая соизмеряется дорожными обстоятельствами. Не стоит отвлекаться от дороги, если вы двигаетесь в условиях плохой видимости или скользкого дорожного покрытия.

Для чего заваривают?

Итак, мы подобрались к самому популярному вопросу начинающих стритрейсеров. Заваренный дифференциал делают для того, чтобы машина легче входила в занос, как раз на повороте. Это явление называется дрифт. Заваренный дифференциал чаще всего делают на старых заднеприводных автомобилях.

Особенно это касается старой отечественной «классики», где нет блокировки. Что такое блокировка дифференциала? Эта функция позволяет изменить передачу крутящего момента на полуоси. Так, при включенной блокировке колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. Система действует непосредственно на задний мост. «Нива Шевроле» тоже оснащается блокировкой. Но эта система достаточно дорогая и существенно влияет на стоимость автомобиля. Поэтому не на каждой машина она имеется. Что же делать в таком случае? Выход только один – заварить дифференциал. Процедура достаточно простая, и сделать это можно своими руками. Единственное, что вам понадобится – это хороший сварочный аппарат и маска, дабы сохранить зрение при работе с электродами.

Ведь яркая электрическая дуга сильно влияет на человеческий глаз. Поэтому не забываем перед работой надеть маску.

Варианты полного привода

Всё чаще в последнее время покупатели отдают предпочтение полноприводным автомобилям. Это можно объяснить постепенным снижением стоимости машин с приводом на все имеющиеся четыре колеса, а также разнообразием систем. Вы уже знаете, чем отличается полный привод от системы переднего типа. Теперь нужно разобраться в особенностях самого полного привода. Для этого следует изучить разнообразие систем, которые бывают:

постоянными;
подключаемыми вручную;
подключаемыми автоматически.

Каждая система автомобильного полного привода имеет свои отличительные черты. Причём они не так сильно похожи, как может показаться на первый взгляд. Разберём все вариации полного привода отдельно.

Постоянный

Тут четыре колеса транспортного средства имеют постоянное соединение с силовым агрегатом автомобиля, каждое из которых хватается за дорожное полотно и помогает толкать машину вперёд

Для множества дорожных ситуаций это важное преимущество. Но реально постоянный полный привод проявляет себя только при наличии дополнительно подключённой системы обеспечения курсовой устойчивости

Она помогает притормаживать определённое колесо, предотвращая нежелательные пробуксовки. Машины с таким типом постоянного привода потребляют большое количество топлива, хотя есть и обратная сторона в виде повышенной надёжности. Если вы планируете покупать машину, оснащённую полным постоянным приводом, чтобы покорять бездорожье, обязательно убедитесь в наличии блокировки межосевых и центральных дифференциалов. Иначе результат прохождения сложных участков может вас откровенно разочаровать.

Вручную подключаемый

Многие сетуют на то, что вручную подключаемая система полного привода очень неудобная и морально устаревшая. Это действительно так. Но если смотреть сугубо на проходимость, то именно у такого привода она самая высокая. В режиме обычной повседневной работы машины являются заднеприводными. При необходимости водитель может вручную подключить к работе передние колёса. Но, чтобы это сделать, сначала придётся остановиться. Эксплуатировать автомобиль, когда постоянно подключён передний мост, бессмысленно и даже опасно. В таком режиме увеличивается нагрузка на раздаточную коробку, повышается активность износа резины. Ещё одним минусом такой системы является повышенный расход горючего автомобилем

Причём тут не так важно, подключил водитель переднюю ось или нет. Хотя нельзя говорить, что у вручную подключаемого полного привода нет преимуществ

Такие машины великолепно себя показывают в условиях бездорожья. Плюс отмечается высокая надёжность самой системы.

Автоматически подключаемый

Если вы ищите наиболее современную систему полного привода, которая характеризуется отличными перспективами, то здесь стоит остановить свой выбор на автоматически подключаемом. Инженеры сами отмечают, что система пока не идеальная, требуются определённые доработки и усовершенствование. Поэтому возможности таких машин лучше не испытывать в условиях серьёзного бездорожья. Автопроизводители имеют свои варианты реализации автоматически подключаемого типа полного привода. Но принцип у всех одинаковый. Он заключается в том, что одну колёсную пару соединяют с двигателем на постоянной основе, а вторая может самостоятельно подключаться, когда в этом возникает необходимость. Для подключения используют многодисковые муфты. За автоматическое включение второй пары колёс отвечает электроника. Поэтому в обычном режиме эксплуатации машина является заднеприводной или переднеприводной, в зависимости от конкретной модели автомобиля. А когда электроника понимает, что условия становятся сложнее, машине тяжело преодолевать препятствия только двумя колёсами, подключается вторая пара.

Ключевым преимуществом автоматически подключаемой системы выступает экономичность и простота использования. Нет необходимости в том, чтобы совершать остановки и подключать колёса. Компьютер в автоматическом режиме подключает вторую пару колёс, когда возникает реальная необходимость в переходе на более проходимый полный привод. Но нельзя забывать, что надёжность многодисковой муфты не такая внушительная, как у классической системы подключаемого вручную полного привода. Автоматика будет оптимальным решением для преодоления городских снежных заносов, скользких подъёмов и лёгкого и среднего бездорожья. Но с выездом в тяжёлые условия лучше не экспериментировать, поскольку тут автоматический привод на все четыре колеса проявляет себя пока не с лучшей стороны.

Расположение

Существуют 2 вида дифференциалов: межосевой и межколесный (находится в корпусе ведущего моста). Эти типы дифференциалов имеют ряд отличий. Расположение узла зависит от типа привода автомобиля.

Межколесный ставится на автомобили как с одной, так и с двумя ведущими осями. На переднеприводных авто из-за отсутствия карданной передачи узел стоит сразу за КПП (либо они совмещены в одном корпусе). На машинах с задним приводом он устанавливается в редукторе.

Межосевой ставят на автомобили с полным приводом. Он распределяет мощность уже не между колесами, а между двумя осями. Данный узел задействует при подъёмах и спусках. Из‐за наклона авто масса перераспределяется и одна из осей нагружается больше.

Большинство полноприводных авто оборудовано сразу 3 дифференциалами (2 – межколесных и 1 — межосевой). В то же время для машины с одной ведущей осью достаточно всего 1‐го межколесного узла.

Причины

Прежде чем учиться предотвратить такие ситуации, следует разобраться в причинах заноса автомобиля. Такие знания крайне важны для каждого автомобилиста. Даже теории порой достаточно, чтобы заранее предусмотреть потенциальные риски, и не совершать опасные манёвры.

Если вовремя не начать исправлять ситуацию, машина войдёт в так называемый неуправляемый или неконтролируемый занос. Тогда автомобиль будет закручиваться вокруг своей оси. В самой лучшей ситуации вас покрутит, и машина остановится. Но всегда есть вероятность вылететь с дороги, столкнуться с другими транспортными средства и спровоцировать серьёзное дорожно-транспортное происшествие.

Статистика наглядно показывает, что чаще остальных заносит машины с задними приводными колёсами. Но исключать такую вероятность на переднеприводных автомобилях также не стоит.

Что же касается того, почему заносит заднюю часть автомобиля, то существует несколько основных причин:

лопается и разрывается покрышка;
машина движется на слишком высокой скорости при плохом дорожном покрытии;
протекторы шин имеют высокую степень износа;
автомобилист слишком резко включает сцепление;
под колёсами оказывается песок, гравий и иные сыпучие материалы;
водитель наезжает на лёд или камень;
автомобилист совершает резкий поворот рулевого колеса;
давление в колёсах разное и сильно отличается от требуемых параметров;
вышла из строя или некорректно работает тормозная система;
водитель неправильно работает педалями;
руль дёргается из стороны в сторону и пр.

Причин действительно много. И большинство из них связаны непосредственно с ошибками самих водителей. Они недооценивают дорожную ситуацию, выезжают за пределы асфальта, пытаясь обогнать или совершить какой-то манёвр.

Любое резкое изменение коэффициента сцепления с дорожным покрытием практически наверняка приводит к возникновению скольжения с последующим заносом задней или передней оси. Помимо заноса и сноса передней оси, нельзя исключать потерю контроля сразу над двумя парами колёс. Выйти из такой ситуации уже куда сложнее.

Плюсы и минусы заваренного редуктора на бездорожье

В статье про трицикл из мотоцикла Урал я говорил, что дифференциал в жигулевском мосту заварен. Но позже туда был установлен обычный дифференциал. Разница почувствовалась сразу.

Перевернутый жигулевский мост на трицикле

Итак, перечислим основные достоинства заваренного дифференциала на бездорожье:

Проходимость. Что есть, то есть. Из-за отсутствия распределения крутящего момента проходимость заметно повышается. Снижается вероятность пробуксовки колеса из-за недостаточного сцепления с поверхностью, что само по себе уже ухудшает это сцепление. Подробнее про этот эффект (трение покоя и скольжения) в статье по типам полного привода (ссылка в конце этой статьи).
Прямолинейность движения. С заблокированным редуктором трицикл стремится ехать прямо в любых условиях, что иногда оказывается полезно. Можно, например, тормозить поворотом руля. Но этот эффект скорее мешает, чем помогает. Подробнее чуть ниже.

На этом достоинства «электродуговой» блокировки моста заканчиваются, а недостатков у нее не меньше.

Управляемость. Точнее ее отсутствие. Из-за того, что оба задних колеса постоянно вращаются с одинаковой угловой скоростью трицикл поворачивает неохотно. Особенно это мешает при резких поворотах и разворотах. Сложнее точно держать траекторию движения, а если попал в глубокую колею, то выехать из нее почти невозможно.
Тяжелое управление. Вытекает из предыдущего пункта. Особенно проявляется при продолжительных поперечных кренах, когда руки просто «затекают» от постоянного напряжения на руле.
Нагрузка на конструкцию. Особенно страдает подвеска, как передняя, так и задняя. Пару раз отрывало тяги заднего поста, крепление задних амортизаторов, треснула рама в районе рулевой колонки. С обычным редуктором ничего подобного не наблюдалось, даже при жесткой эксплуатации.
Возможно малый срок службы заваренного дифференциала. На Урале ввиду относительно малой мощности двигателя (около 35 л.с. против 75 л.с. у жигулевского) заваренный мост исправно служил более двух лет без каких-либо проблем. Но при использовании «электродуговой» блокировки на автомобиле, да еще и по асфальту, думаю мост долго не протянет.

Вывод

Заметного ухудшения проходимости после установки на трицикл обычного дифференциала не наблюдалось. Даже на скользкой поверхности «гребут» обычно два колеса. Только если сцепление с поверхностью у колес заметно различается, тогда блокировки действительно не хватает. Зато управляемость заметно улучшилась, что позволило виртуозно маневрировать в сложных ситуациях. А это, как я считаю, гораздо важнее. Конечно, блокировка бы не помешала, но только автоматическая или подключаемая вручную. Но не постоянная.

Еще нужно учесть, что перечисленные плюсы и минусы заваренного моста ярко проявляются при использовании его на трицикле. Т.е. если, скажем поставить заваренный мост на автомобиль, у которого база гораздо больше, то управляемость ухудшится не так сильно. А если он еще и полноприводный, то этот эффект будет еще менее заметен. Но лучше все таки потратиться на самоблоки или принудительные блокировки, если речь идет об автомобиле, который будет использоваться не только для бездорожья, но и для повседневных поездок по городу.

Типы полного приводаТеория проходимостиТрицикл из УралаФакторы, влияющие на проходимостьУдельное давление на грунт

Плюсы и минусы заваренного редуктора на бездорожье

Перевернутый жигулевский мост на трицикле

Итак, перечислим основные достоинства заваренного дифференциала на бездорожье:

Проходимость. Что есть, то есть. Из-за отсутствия распределения крутящего момента проходимость заметно повышается. Снижается вероятность пробуксовки колеса из-за недостаточного сцепления с поверхностью, что само по себе уже ухудшает это сцепление. Подробнее про этот эффект (трение покоя и скольжения) в статье по типам полного привода (ссылка в конце этой статьи).
Прямолинейность движения. С заблокированным редуктором трицикл стремится ехать прямо в любых условиях, что иногда оказывается полезно. Можно, например, тормозить поворотом руля. Но этот эффект скорее мешает, чем помогает. Подробнее чуть ниже.

На этом достоинства «электродуговой» блокировки моста заканчиваются, а недостатков у нее не меньше.

Управляемость. Точнее ее отсутствие. Из-за того, что оба задних колеса постоянно вращаются с одинаковой угловой скоростью трицикл поворачивает неохотно. Особенно это мешает при резких поворотах и разворотах. Сложнее точно держать траекторию движения, а если попал в глубокую колею, то выехать из нее почти невозможно.
Тяжелое управление. Вытекает из предыдущего пункта. Особенно проявляется при продолжительных поперечных кренах, когда руки просто «затекают» от постоянного напряжения на руле.
Нагрузка на конструкцию. Особенно страдает подвеска, как передняя, так и задняя. Пару раз отрывало тяги заднего поста, крепление задних амортизаторов, треснула рама в районе рулевой колонки. С обычным редуктором ничего подобного не наблюдалось, даже при жесткой эксплуатации.
Возможно малый срок службы заваренного дифференциала. На Урале ввиду относительно малой мощности двигателя (около 35 л.с. против 75 л.с. у жигулевского) заваренный мост исправно служил более двух лет без каких-либо проблем. Но при использовании «электродуговой» блокировки на автомобиле, да еще и по асфальту, думаю мост долго не протянет.

Вывод

Неисправности

Свободный дифференциал достаточно надёжен и сам не сломается. Но его очень часто ломает водитель своими паническими действиями при буксовании автомобиля.

Дело в том, что шестерёнки дифференциала работают на подшипниках скольжения, причём самых простейших. Они не рассчитаны на долгое и тяжёлое вращение под нагрузкой, когда крутится только одно колесо.

Антифрикционные шайбы перегреваются, зубья изнашиваются, появляются люфты и стуки, а при резкой остановке колеса, внезапно попавшего на асфальт после раскрутки, ломаются оси сателлитов и шлицевые соединения.

Ремонт чаще всего заключается в замене коробки дифференциала в сборе. Иногда можно поставить ремкомплект из шестерён и пальца с новыми регулировочными шайбами. Совсем редко обходятся только регулировкой подбором шайб.

Для чего заваривают?

Особенно это касается старой отечественной «классики», где нет блокировки. Что такое блокировка дифференциала? Эта функция позволяет изменить передачу крутящего момента на полуоси. Так, при включенной блокировке колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. Система действует непосредственно на задний мост. «Нива Шевроле» тоже оснащается блокировкой. Но эта система достаточно дорогая и существенно влияет на стоимость автомобиля. Поэтому не на каждой машина она имеется. Что же делать в таком случае? Выход только один — заварить дифференциал. Процедура достаточно простая, и сделать это можно своими руками. Единственное, что вам понадобится – это хороший сварочный аппарат и маска, дабы сохранить зрение при работе с электродами.