Установка дифференциала повышенного трения

При повороте внешнее колесо автомобиля проходит более длинную дугу, чем внутреннее. Таким образом при вращении ведущих колес с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, что негативно сказывается на управляемости и сильно повышает износ шин. Именно поэтому в конструкции привода автомобилей применяют дифференциал: он позволяет ведущим колесам вращаться с разными угловыми скоростями.

Однако обычный дифференциал (его также называют "свободный") отлично выполняет свое назначение лишь до тех пор, пока ведущие колеса неразрывно связаны с дорогой. Между тем, при прохождении поворота автомобиль кренится на внешнюю сторону, и с внутренней стороны происходит ослабление сцепления колес с дорогой. Они "вывешиваются" из-за перераспределения веса. В таких случаях, когда одно из колес оказывается в воздухе, или, например, на льду, крутится именно это колесо, в то время как другое, твердо стоящее на земле, теряет всякую силу, вплоть до полной остановки колеса. Это можно наблюдать на застрявшей в грязи машине, когда одно колесо прокручивается, а другое стоит на месте.

Для снижения пробуксовки свободного колеса применяются различные устройства с общим названием дифференциал повышенного трения (дословно с английского limited-slip differential — LSD - дифференциал с ограниченным проскальзыванием).

В конструкции LSD предусмотрена блокировка, допускающая небольшую разницу в скорости вращения валов, но срабатывающая в случае большой диспропорции между ними. В автомобилях такие дифференциалы с блокировкой используются в двух основных случаях: если это внедорожник, или если это спортивный автомобиль с двигателем, обеспечивающим чрезмерный крутящий момент. В первом случае блокировка срабатывает, чтобы автомобиль не застревал, а во втором - чтобы оба колеса одновременно вращались на асфальте при резком разгоне, торможении или при возникновении заноса, что сильно повышает устойчивость автомобиля.

После срабатывания блокировки крутящий момент передается на оба колеса в равной пропорции. Это продолжается либо до восстановления контакта с дорогой обоими колесами, либо до полной потери сцепления с поверхностью.

Обеспечивая блокировку при ускорении и торможении, дифференциал повышенного терния работает как обычный при отсутствии передаваемого двигателем момента.

Дифференциал располагается:

- на автомобилях с одной ведущей осью - на ведущей оси,

- на автомобилях со сдвоенной ведущей осью - два дифференциала, по одному на каждой оси,

- на автомобилях с подключаемым полным приводом - по одному дифференциалу на каждой оси,

- на автомобилях с постоянным полным приводом - три дифференциала: по одному на каждой оси (межколесный), плюс один распределяет крутящий момент между осями (межосевой),

- при трех или четырех ведущих мостах (колесная формула 6×6 или 8×8) добавляется еще один дифференциал.

Многие производители дифференциалов повышенного трения делят свою продукцию в соответствии с режимом работы на 1 way, 1.5 way и 2 way. LSD 1 way означает, что блокировка дифференциала происходит только при ускорении. Дифференциал с индексом 2 way блокируется как при ускорении, так и при торможении. LSD 1.5 way, также как и 2 way, блокируется и при ускорении, и при замедлении, но блокировка при замедлении имеет более "мягкий" характер.

Таким образом применение LSD типа 1.5 way целесообразно на автомобилях, использующихся на дорогах общего пользования. Более мягкая блокировка при торможении позволяет плавно "смещать" автомобиль в повороте при замедлении. Применение варианта 2 way обеспечивает оптимальную блокировку и при ускорении, и при замедлении. Основное применение LSD 2 way находит в автоспорте.

В автоспортивных соревнованиях, как известно, выигрывают те пилоты, которые теряют меньше времени на прохождение поворотов, именно поэтому так много гоночных команд и инженеров делают все возможное для увеличения скорости их прохождения.

Игорь Мосин, владелец и пилот заднеприводного автомобиля Toyota Chaser, поделился с нами опытом установки LSD на свой автомобиль.

Цель установки LSD - участие в соревнованиях по дрифтингу (управление автомобилем в управляемом заносе), а дрифт без блокировки дифференциала невозможен.

Для наглядности наше описание снабжено детальными фотографиями.

Для выполнения работ требуется набор инструментов и приспособлений:

- домкрат,

- подставки под автомобиль для безопасности,

- вороток 1/2,

- гаечные ключи 10, 12, 14, 17,

- аэрозоль WD-40,

- герметик,

- клей для резьбовых соединений,

- обезжириватель,

- кувалда,

- молоток,

- тиски,

- трещотка 1/2,

- набор головок на 12, 14, 17,19,30,

- шестигранники на 10, 12

- отвертки прямой шлиц и крест,

- зубило,

- динамометрический ключ,

- шприц для заливки масла.

Загоняем автомобиль на яму или подъемник.

Перед началом работ обязательно слейте масло из картера редуктора.

Внимание! Будьте осторожны! Масло может быть горячим.

Снимаем заднюю часть выхлопа.

Затягиваем рычаг стояночного тормоза.

После этого откручиваем приводные валы от редуктора, с помощью шестигранника на 8.

Внимание! Рекомендуется нанести установочные метки на приводные валы и на выходной вал редуктора.

Для нанесения меток нельзя использовать острые предметы.

Чтобы не повредить приводные валы, прикрепите их проволокой к кузову автомобиля.

Откручиваем карданный вал от редуктора, с помощью двух ключей на 14.

Внимание! Рекомендуется нанести установочные метки на фланцы карданного вала.

Для нанесения меток нельзя использовать острые предметы.

Обязательно прикрепите карданный вал проволокой к кузову автомобиля.

Если вы выполняете работы в одиночку, подставьте домкрат под редуктор.

Теперь можно откручивать болты крепления редуктора.

Общий вид днища автомобиля без редуктора.

Теперь кладем редуктор на верстак или на какую-нибудь другую удобную для работы поверхность.

Берем молоток и кувалду и аккуратно выбиваем осевые валы (в простонародье их также называют "ушами") из редуктора.

Чтобы открутить гайку хвостовика, сам фланец хвостовика нужно заблокировать. Для этого можно использовать специальный съемник, а можно изготовить съемник самим.

Съемник можно изготовить из квадратного профиля 1.5-2 см шириной и длинной 50-70 см (купить такой профиль можно на строительном рынке). Просверливаем в профиле два отверстия так, чтобы расстояние между ними совпадало с расстоянием между отверстиями на фланце хвостовика.

Внимание! Диаметр отверстий также должен совпадать.

Потом подбираем болт и гайку нужной длинны, вставляем их в отверстия, фиксируем. И можно откручивать гайку фланца хвостовика.

Берем наш съемник и длинный вороток с головкой на 30 и откручиваем гайку.

Берем трещотку и головку на 14 и откручиваем заднюю крышку редуктора.

Так выглядит "свободный" дифференциал, установленный в редукторе с завода.

На редукторе расположены пять стопорных пластин. Чтобы снять шестерню главной пары, нам нужно отогнуть эти пластины и открутить болты.

Внимание! Стопорные пластины можно выбросить, так как на LSD не предусмотрены места для их установки. Их роль выполняет клей для резьбовых соединений.

Еще раз используем наш съемник, чтобы заблокировать фланец хвостовика.

После этого большим воротком с головкой на 14 ослабляем болты шестерни главной пары, не выкручивая их полностью. Их в данном случае 10 штук.

Болты шестерни главной пары откручены, но еще не сняты.

Берем головку на 17 и большим воротком снимаем болты крепления дифференциала. Они держат всю конструкцию в сборе.

Теперь нужно снять сам фланец хвостовика. Для этого используем съемник подшипников, который можно приобрести в любом авто магазине.

Снимаем фланец хвостовика. Таким образом в редукторе остается только шкив главной пары.

Старый "свободный" дифференциал снят.

На фото дифференциал повышенного трения LSD 2 way, который и предстоит установить.

Снимаем со старого дифференциала шестерню главной пары, обезжириваем ее и 10 болтов ее крепления. И одеваем ее на наш LSD. Нанеся клей для резьбовых соединений, наживляем болты крепления шестерни.

Внимание! Болты при этом только наживляем, но не затягиваем. Клей для резьбовых соединений обязателен!

Так выглядит дифференциал LSD вместе с шестерней главной пары.

Вставляем его в корпус редуктора.

Перед тем, как закручивать болты шестерни главной пары, фиксируем сам LSD в корпусе четырьмя болтами на 17.

Одеваем хвостовик на шкив главной пары.

Накручиваем гайку хвостовика.

Внимание! Рекомендуется не использовать старую гайку, а установить новую.

Берем съемник, фиксируем им фланец хвостовика и последовательно затягиваем динамометрическим ключом болты крепления шестерни главной пары.

Рекомендуемый момент затяжки 96-100 Нм.

Внимание! Рекомендуется помечать уже затянутые болты.

Теперь аккуратно, с помощью кувалды, вбиваем осевые валы обратно в редуктор.

Ставим на место крышку редуктора.

Предварительно убираем с нее старый герметик, обезжириваем ее и наносим новый герметик.

Прикручиваем болты.

Получаем редуктор с LSD в сборе.

Теперь нам предстоит установить редуктор на автомобиль.

Внимание! Работы по установке редуктора рекомендуется производить вдвоем.

Установка производится в порядке, обратном снятию.

Перед установкой карданного вала затягиваем гайку фланца хвостовика и контрим ее молотком и зубилом.

При установке приводных валов и карданного вала используйте установочные метки.

Прикручиваем на место привода, карданный вал, глушитель.

Внимание! Не забудьте залить в редуктор новое масло!

Это должно быть специальное трансмиссионное масло для LSD.

В данном случае используется масло вязкостью 85W90.

Для заливки масла можно использовать специальный шприц.

Масло заливаем до уровня заливного отверстия.

Готово! Можно ехать на дрифтинг!