Двойная тяга

Как только одно из ведущих колес попадает на скользкое покрытие, другое тут же «зависает», отказываясь двигать машину вперед. Нивелировать этот нежелательный эффект можно двумя путями.

Кардинальный способ – принудительная жесткая блокировка дифференциала (иногда это называют его выключением). Одну из полуосей соединяют с корпусом дифференциала, и тогда оба колеса оказываются жестко связанными друг с другом. Привод исполнительного механизма может быть любым – механическим, электрическим либо пневматическим. Проходимость при этом, естественно, становится лучше, но ухудшается управляемость – ведь в повороте колеса вращаются с одинаковой скоростью, а идут по путям разной длины. Из-за этого шины проскальзывают и отклоняют машину от желаемой траектории.

Еще один недостаток жесткой блокировки – необходимость в дополнительном органе управления. Причем водитель должен четко знать, когда можно пользоваться блокировкой – ведь на «твердых» дорогах от нее только вред: ускоренно изнашиваются и шины, и трансмиссия.

Подобное решение используют в межколесных и межосевых дифференциалах на вседорожниках. Например, на «Ниве» так блокируется межосевой дифференциал.

Кстати, чтобы почувствовать вредное действие блокировки на асфальте, попробуйте, вывернув руль «Нивы» до отказа, прокатить ее руками по кругу на нейтрали. А теперь повторите то же при включенной блокировке межосевого дифференциала – не сможете сделать и половины круга.

Кроме жесткой блокировки, применяют другие устройства – дифференциалы повышенного трения (ДПТ), которые иногда называют самоблокирующимися. Принцип их действия основан на увеличении внутреннего трения дифференциала. Чем оно выше, тем больший момент реализуется на том колесе, которое находится в лучших по сцеплению условиях.

Забегая вперед, отметим и недостаток таких дифференциалов – на асфальте они дают такой же, хоть и менее выраженный эффект, как жесткая блокировка.

СВЯЗАННЫЕ ОДНОЙ ЦЕПЬЮ

Дифференциалы повышенного трения можно разделить на несколько категорий:

– простейшие механические;

– дисковые, кулачковые, червячные или винтовые;

– гидравлические;

– электронно-управляемые.

Первые – с постоянным моментом блокировки. Одна из полуосей «связывается» с корпусом дифференциала за счет повышенного трения – подпружиненной упорной конической втулкой. Настраивается такая система подбором характеристик (размеров) конуса и пружины. Такой механизм эффективен на льду и снегу, но уже на грунтовке от него мало толку, поскольку момент блокировки всего 4–6 кгс.м.

Область применения – дифференциалы ведущих осей на скоростных модификациях недорогих автомобилей (Lada Kalina GTI).

Следующая категория объединяет в себе дисковые, кулачковые, червячные и винтовые ДПТ. Внутреннее трение в них повышается фрикционными дисками, конусами и другими элементами. Степень блокирования определяется конструктивными особенностями, углом наклона зубьев сателлитов, винтовой линии червяка и т.п.

Их основное достоинство – степень блокировки пропорциональна крутящему моменту на колесах и может быть довольно высокой. Эти устройства способны работать при больших нагрузках, но сложны и дороги. По мере износа деталей степень блокировки уменьшается, а потом – сложный и дорогостоящий ремонт.

Применяют такие в трансмиссиях серьезных вседорожников и кроссовых спортивных автомобилей. На асфальте использование их крайне нежелательно, поскольку они способствуют циркуляции мощности в трансмиссии (и, соответственно, повышенному износу).

Гидравлический вариант или вискомуфта представляет собой многодисковое сцепление в герметичной «банке» с кремнийорганической жидкостью. Половина дисков соединена с одной осью, половина – с другой. При относительном проворачивании полуосей жидкость нагревается, густеет, «прихватывая» диски. Крутящий момент, соответственно, передается на обе полуоси. Момент блокировки (вплоть до полной) зависит от разности скорости полуосей. Предназначались они для «паркетных» вседорожников, поскольку малоэффективны на тяжелом бездорожье – перегреваются и, как следствие, разгерметизируются. На асфальте отрицательно влияют на управляемость.

Наибольшее распространение вискомуфты получили в редукторах ведущих осей, где устанавливаются параллельно дифференциалам и используются как средство подключения второй оси (полноприводные версии «Лады-110» и «Лады-Калина»).

Электронно-управляемые ДПТ существуют в двух вариантах. Первый очень похож на вискомуфту, только степень блокировки регулируется электронасосом. Второй – чисто электрический, где сила сжатия пакета дисков меняется соленоидом. Возможно изменение характеристик в зависимости от скорости вращения колес (каждого в отдельности – здесь задействуют датчики ABS), скорости автомобиля, угла и даже темпа поворота рулевого колеса. Электронные ДПТ отличаются изменяемым в широких пределах моментом блокировки. А чисто электрические – еще и высоким быстродействием. Они получили распространение в ведущих мостах и для подключения второй ведущей оси на дорогих полноприводниках. К тому же такая система позволяет принудительно блокировать дифференциал. Но конструкция сложная и дорогая.

ЭФФЕКТЫ И ДЕФЕКТЫ

Итак, основная функция ДПТ – увеличение тяги на колесах и улучшение проходимости на скользких дорогах.

Побочный эффект – улучшение динамики разгона. Вместе с тем ДПТ ухудшают управляемость при прохождении поворотов. Установленные в передней ведущей оси, они способствуют появлению недостаточной поворачиваемости (распрямлению траектории), а в задней – избыточной (заносу).

Другая область применения – на спортивных автомобилях с мощными двигателями для более полной реализации мощности при разгоне. Кроме того, ДПТ позволяет проходить повороты в скольжениях, с заносами и сносами. Но на дороге с неравномерным по сцеплению покрытием руль рвется из рук – когда колесо «хватает» дорогу, то передает этот рывок на баранку, что особенно неприятно при реечном рулевом механизме.

В последнее время ДПТ популярен как элемент тюнинга в передне- и заднеприводных автомобилях. Только это не чудодейственный механизм, способный радикально изменить показатели автомобиля. Он лишь позволяет улучшить некоторые его характеристики в определенных условиях – ценой ухудшения других.

В любом случае следствием будет увеличение сопротивления качению, что приводит к большему расходу топлива, ухудшению управляемости автомобиля, снижению долговечности шин и трансмиссии. Поэтому, прежде чем решиться на покупку модной штучки, взвесьте, так ли она вам нужна.