Ваз 2109 — ремонт дифференциала коробки передач

Ваз 2109 — ремонт дифференциала коробки передач

Каждому водителю хотя бы раз приходилось проезжать по труднопроходимым дорогам, где нет асфальта или ровной поверхности. Многие неоднократно «задерживались» в таких местах, поскольку не могли вытащить свою машину. Некоторые водители не в курсе, что их колеса оснащены специальной блокировкой. Другие же, наоборот, знают, но не пользуются, поскольку не разбираются в этом.

Если машина движется по ровной поверхности, то блокировка дифференциала функционирует в качестве обычного дифференциала. Процесс заключается во вращении полуосевых шестерен на одинаковой скорости. Сателлиты способствуют тому, что рабочая сила передается сразу на оба колеса с одинаковой силой. Зачастую блокировка дифференциала осуществляется с применением ARB Air Locke. Выясним, как выполнить установку своими руками, а также какие плюсы и минусы данной системы.

Дифференциал – что это

Дифференциал представляет собой ступенчатый редуктор, который передает крутящий момент на колеса от мотора. Дифференциал может быть закрытым, полуоткрытым и открытым. Иногда его блокировка является необходимостью, например, если сильно ухудшается управляемость машиной, или, когда покрышки начинают изнашиваться неравномерно. На колеса подается одинаковый крутящий момент, но они на плохой дороге или пересеченной местности могут проходить разные расстояния и с различной скоростью. Поэтому требуется разделить колеса, чтобы они имели раздельный крутящий момент.

Такой тюнинг может иметь существенное негативное последствие. Момент направляется на колесо, где вращение происходит с минимальным сопротивлением. На хорошем дорожном покрытии распределение одинаковое. Однако если одно колесо пробуксовывает, а второе останется на хорошем покрытии, то нагрузка кардинально изменится. Крутящий момент будет отдаваться колесу на льду (поскольку оно пробуксовывает), а то, которое на асфальте, может вообще остановиться. Именно этот факт негативно сказывается на управляемости и проходимости машины.

Дифференциал необходим только на прямой дороге и поворотах, а на пересеченной местности он даже вредит, поэтому необходима установка его блокировки. Это позволит направить усилие на колесо, у которого осталось сцепление с поверхностью, сохранив управляемость машины.

Проходимость для «легковушки»: виды блокировок дифференциала и их применение

Обзор бюджетных переднеприводных кроссоверов в очередной раз вызвал у наших читателей вопрос: можно ли повысить проходимость при отсутствии дорогой и громоздкой системы полного привода, как у Mercedes или Audi, и если да, то почему это так мало заботит производителей? Попытаемся разобраться в этом, рассмотрев несколько вариантов решения проблемы, которые, по сути, сводятся к одному: заставить межколесный дифференциал отказаться от выполнения своих прямых обязанностей.

Кондуктор, нажми на тормоза.

Дифференциал — непременный атрибут любого автомобиля, имеющего пару ведущих колес, между которыми механическим способом распределяется крутящий момент от одного источника (двигателя). Исключение — картинг, где техника прохождения поворотов основана на скольжениях ведущих колес, а вопросы надежности и долговечности волнуют кого-либо в последнюю очередь. Практически любой свободный дифференциал представляет собой нехитрый планетарный механизм, позволяющий правому и левому колесам реализовать равный крутящий момент при различной скорости вращения, без чего не обойтись при поворотах. Но в этом и главный недостаток: стоит одному из колес вывеситься или попасть на скользкое покрытие — крутящий момент на нем падает практически до нуля, а следом останавливается и противоположное колесо, еще имеющее контакт с поверхностью, поскольку специфика работы дифференциала лишает момента и его. Бытует ошибочное представление, что в этом случае вся тяга перераспределяется на скользящее колесо, и хотя на самом деле это не так, результат не меняется: нет зацепа — нет движения.

Как мы действуем, если некому вытолкать машину из засады? Пытаемся либо подложить что-то под буксующее колесо, либо загрузить его, чтобы увеличить силу трения, создав тем самым крутящий момент, причем не только на этом колесе, но и на втором, как следует из принципа действия дифференциала. Но то же самое можно сделать с помощью тормозов, на чем и базируется электронная имитация блокировки дифференциала: по сигналу датчиков скорости вращения (как правило, тех же, что работают с АБС) колесо «прихватывается» тормозным механизмом — и дело, как говорится, в шляпе. Этот способ используется главным образом на полноприводных кроссоверах и внедорожниках, но концерн PSA, например, реализовал его в системе Grip Control на переднеприводниках Peugeot 3008 и 2008. Причем тут интерес представляет не столько само наличие электронной имитации блокировки, сколько различные алгоритмы работы: в режимах «снег», «бездорожье» и «песок» буксующее колесо притормаживается с разной интенсивностью. И максимальная допустимая скорость у каждого режима тоже своя: для езды по снегу, по мнению французов, достаточно 50 км/ч, по грязи можно двигаться не быстрее 80 км/ч, а в «песчаном» режиме — до 120 км/ч. Ведь чем жестче блокировка, пусть даже электронная, — тем более проблемной становится управляемость (вспомним о картинге).

Дифференциал автомобиля Porsche Cayenne в разрезе

Карданный вал (1) через коническую зубчатую передачу передает вращение на корпус дифференциала (2). Корпус дифференциала через независимые друг от друга шестерни (сателлиты) (3) вращает полуоси (4). Такое зацепление имеет не одну, а две степени свободы, и каждая из полуосей вращается с такой скоростью, с какой может. Постоянна лишь суммарная скорость вращения полуосей

Однако система Grip Control и ей подобные «завязаны» не только на тормоза: они могут варьировать чувствительность электронной педали акселератора и даже «душить» двигатель, дабы не допустить закапывания колес. А если попроще, без всякой электроники? Еще в незапамятные времена отдельные умельцы ставили на ВАЗовскую «классику» два «ручника» вместо одного, по одному на каждое колесо, именно для того, чтобы при случае легче было выбраться из снега или грязи. Действительно, чего проще: забуксовал, посмотрел, какое колесо вращается вхолостую, — его и притормозил, ведь иногда требуется всего несколько оборотов, и порой помогает даже штатный стояночный тормоз. Разумеется, в массовом производстве ничего подобного никогда не было и не предвидится, да и в тюнинге чаще используется другой подход к проблеме пробуксовки.

LSD или блокировка?

Суть второго подхода — вмешательство в конструкцию самого дифференциала, ставящее своей целью сделать его, если можно так выразиться, менее дифференциальным. Грубо говоря, в определенный момент его нужно превратить в обычную пару шестерен, как у того же карта, заставляющую колеса вращаться с равной скоростью либо в зависимости от условий движения, либо невзирая на них. В первом случае эксплуатируются самоблокирующиеся дифференциалы, они же дифференциалы повышенного трения, а в англоязычной литературе чаще используется термин «дифференциал ограниченного скольжения» (LSD, Limited Slip Differential), что, в принципе, то же самое. Сущность соответствует названиям: до определенного момента узел «терпит» разность скоростей вращения колес или крутящего момента, но потом блокируется за счет той же силы трения либо полностью, либо частично. Момент и степень блокировки могут быть разными, равно как и конструкция: знаменитый червячный Torsen, кулачковый (легендарная «шишига» ГАЗ-66), цилиндрический, дисковый и т. д. Частным случаем LSD можно считать и вискомуфту, где трение возникает в специальной жидкости.

LSD конического типа

«Самоблок» считается более радикальным и эффективным решением, чем подтормаживание колес, хотя очень многое зависит от конкретной конструкции и настройки. Для примера рассмотрим винтовой дифференциал типа Quaife, предлагаемый тюнинговыми фирмами для автомобилей ВАЗ, УАЗ и даже для иномарок: его устанавливают вместо штатного дифференциала, и цена вопроса не так уж велика, порядка 10-30 тысяч рублей, в зависимости от модели. Как и обычный дифференциал, это планетарная конструкция, но нарезка зубьев шестерен тут похожа на резьбу винта, на что намекает и само название. Когда одно из колес начинает пробуксовывать, шестерни-сателлиты, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями, начинают проворачиваться, как в обычном свободном дифференциале. Однако этому препятствует трение, которое создается между сателлитами и корпусом механизма под действием центробежных сил, плюс сопротивление довольно велико и в самих винтовых парах, — это заставляет всю конструкцию вращаться почти как единая ось, хотя и с небольшим проскальзыванием, недаром блокировка называется частичной.

Как показывает опыт эксплуатации Грант и Калин с такими дифференциалами, они действительно повышают проходимость, позволяют увереннее стартовать на скользком покрытии и даже обостряют «чувство руля», что импонирует активным водителям. Но есть и обратная сторона медали: чем выше степень блокировки (а она задается конструктивно, и варьировать ее нельзя), тем сильнее поведение машины с «самоблоком» отличается от дорожных манер «гражданских» автомобилей. Для машин с задним приводом это не столь критично, но переднеприводные, коих нынче подавляющее большинство, требуют от водителя большей концентрации, а часто — и просто больших физических усилий в процессе управления. Ведь при передаче крутящего момента в повороте, особенно при добавлении или сбросе «газа», дифференциал повышенного трения стремится уравнять скорости вращения управляемых колес, что, как правило, выражается в сильной недостаточной поворачиваемости, — машина, как говорят, «упирается». К тому же, остается актуальным вопрос надежности и ремонтопригодности, поэтому сфера применения «самоблоков», как правило, ограничивается кругом энтузиастов различных видов автоспорта.

Обычному же водителю нужно совсем другое — выбраться из сугроба или преодолеть размытую грунтовку по дороге на дачу, но в штатных условиях движения не жертвовать управляемостью и комфортом. Для этого лучше всего подходит принудительная блокировка дифференциала, которая в большинстве случаев бывает полной, — как, например, сделано на нашей «Ниве», только не в межколесном дифференциале, а в межосевом. Он имеет обычную свободную конструкцию, но дополнен зубчатой муфтой, замыкающей одну из шестерен на корпус, который играет в планетарной передаче роль так называемого водила. В итоге происходит то же самое, что и в «самоблоке», но без всякого проскальзывания: дифференциал превращается в ту самую жесткую передачу, о какой было сказано выше. Причем если у «Нивы» водитель должен перемещать муфту вручную, с помощью специального рычага, то у современных автомобилей ее привод может быть и гидравлическим, и пневматическим, и электрическим. Последний, по всей видимости, и используется в трансмиссии квазикроссовера Fiat Weekend, о котором шла речь в нашем обзоре.

Не в этой жизни?

А теперь о самом грустном: почему ни один из описанных методов повышения проходимости не используется в массовых и недорогих моделях, доступных россиянам? Оставим в стороне иномарки, но тот же АВТОВАЗ, на первый взгляд, вполне мог бы озадачиться копеечной для такого гиганта задачей — предложить в качестве опции блокировку дифференциала, подобно бразильскому Фиату. Но вспомним, во-первых, что нынче завод принадлежит концерну Renault-Nissan, практикующему жесткую экономию, — это с одной стороны, а с другой — до сих пор не удается справиться с фирменным воем ВАЗовских коробок передач, — до блокировок ли тут. Впрочем, был в Тольятти один человек, который мог бы эту сказку сделать былью, и фамилия у него почти сказочная — Андерссон. Продержись он у руля АВТОВАЗа еще пару лет и узнай о бразильском опыте — возможно, и увидели бы мы опционную блокировку дифференциала или ее электронную эмуляцию на моделях с приставкой Cross, крестным отцом которых и был шведский топ-менеджер. Но история не знает сослагательного наклонения, и теперь тюнинговых дел мастера могут не опасаться конкуренции со стороны автогиганта. Кстати, интересно, как скоро будет готов «самоблок» для Весты?

Виды автоматической блокировки дифференциала на Ваз 2107

Экстремальные “варварские” необратимые методы типа заваривания сателлитов и установки “преднатяга” редуктора использовать категорически не рекомендуется. Существуют другие способы блокировки дифференциала при необходимости.

• Дисковая блокировка. На дифференциал устанавливаются фрикционные муфты, которые начинают проворачиваться относительно друг друга при неравномерном вращении колес. Если разность угловых скоростей колес велика, сила трения между муфтами растет и дифференциал блокируется. Такой способ блокировки требует специального трансмиссионного масла и имеет определенные недостатки . Из-за износа дисков необходимо часто проводить регулировку узла.

• Блокировка с вискомуфтой (вязкостной муфтой). Принцип работы вискомуфты напоминает работу дисковой блокировки дифференциала. Отличие состоит в в том, что вискомуфта имеет множество липких дисков, которые погружены в вязкую жидкость. Силикон, составляющий основу жидкости, твердеет при нагреве. Если угловая скорость одной оси больше другой, жидкость нагревается, твердеет и обеспечивает жесткое сцепление дисков. Этот вид блокировки срабатывает плавно, но по мере нагрева и застывания жидкости эффект нарастает и продолжается, пока колеса не начнут вращаться одновременно и температура не снизится. Плюс такого решения состоит в отсутствии необходимости частого обслуживания узла. Особенность работы вискомуфты в том, что для ее работы требуется полная герметичности пространства, заполненного гелем. Вискомуфты эффективно работают лишь при непродолжительной пробуксовке и устанавливаются на “паркетные джипы”. Для долгих поездок по бездорожью они не подходят – узел перегревается.

• Винтовой червячный редуктор. Это самый надежный из видов блокировки. При движении по прямой червячные винты свободно вращаются. При наличии разницы угловых скоростей полуосей винты попадают заходят в крайние положения где фиксируются в пазах. При их фиксации срабатывает блокировка. Время срабатывания дифференциала зависит от конструкции (профиля) винта. Когда угловые скорости полуосей выравниваются, винты выходят из пазов и дифференциал возобновляет работу. Такая система не требует специального масла, подходит обычное трансмиссионное. Узел отличается большим сроком службы, сравнимым со сроком службы “родного” дифференциала. Благодаря этому блокировка дифференциала ВАЗ 2107 с использованием винтового червячного редуктора популярна среди владельцев “семерки”.

• Планетарная блокировка дифференциала (схема Красникова). Механизм похож на обычных дифференциал, но в нем вместо шестеренок-сателлитов используются цепочки шариков. Блокировка происходит не из-за разности скоростей вращения колес, а при появлении различий между тягой двигателя и осевой нагрузкой. Такой вариант дифференциала ВАЗ 2107 несколько дешевле, чем винтовой червячный дифференциал.

Крышка — подшипник — дифференциал

Машины Chevrolet Lanos Chevrolet Lanos On Air In Style Low Chevrolet Lanos On Air In Style Low
Для разборки дифференциала расшплинтовывают и отвертывают болты, соединяющие чашки. При разборке картер редуктора и крышки подшипников дифференциала не разукомплектовывают, так как они обработаны совместно. Не подлежат разукомплектованию также левая, и правая чашки дифференциала и коническая пара. Сборку главной передачи и дифференциала выполняют в последовательности, обратной разборке.

Конические роликоподшипники дифференциала должны быть отрегулированы с предварительным натягом. Вначале подшипники регулируются так, чтобы осевой люфт был не более 0 1 мм при проверке индикатором, установленным на крышке подшипника дифференциала, против обода цилиндрической шестерни. После этого для получения правильного преднатяга подшипников диф ференциала регулировочные гайки с обеих сторон затягивают на один паз. В таком положении регулировочные гайки стопорятся, а самоконтрящиеся болты крепления крышек подшипников дифференциала затягивают окончательно моментом 25 — 32 кгс-м. При регулировке подшипников дифференциал необходимо проворачивать несколько раз, чтобы ролики приняли правильное положение между коническими поверхностями колес. После сборки редуктора люфты между зубьями цилиндрической пары шестерен должны быть в пределах 0 1 — 0 5 мм.

Необходимо помнить, что крышки подшипников дифференциала не взаимозаменяемы, так как они обрабатываются в сборе с картером редуктора, поэтому каждую крышку необходимо устанавливать на то место, где она стояла при обработке картера. Во избежание повреждения резьбы на картере, крышках и гайках необходимо при установке крышек следить за совпадением резьбы на сопряженных деталях. Самоконтрящиеся болты крепления крышек подшипников дифференциала сначала затягиваются, а потом отпускают настолько, чтобы провертывались регулировочные гайки. Регулировочными гайками должно быть установлено правильное положение ведомой цилиндрической шестерни по отношению к ведущей.

Хорошо собранный дифференциал при одной заторможенной полуосевой шестерне легко вращается от руки. Так как правая и левая чашки дифференциала не взаимнозаменяемы, то при сборке его метки на чашках совмещают. Болты ч ашек завертывают до упора и за-шплинтовывают. Крышки подшипников дифференциала также не взаимозаменяемы, и их собирают с картером редуктора по меткам.

Конические роликоподшипники дифференциала должны быть отрегулированы с предварительным натягом. Вначале подшипники регулируются так, чтобы осевой люфт был не более 0 1 мм при проверке индикатором, установленным на крышке подшипника дифференциала, против обода цилиндрической шестерни. После этого для получения правильного преднатяга подшипников диф ференциала регулировочные гайки с обеих сторон затягивают на один паз. В таком положении регулировочные гайки стопорятся, а самоконтрящиеся болты крепления крышек подшипников дифференциала затягивают окончательно моментом 25 — 32 кгс-м. При регулировке подшипников дифференциал необходимо проворачивать несколько раз, чтобы ролики приняли правильное положение между коническими поверхностями колес. После сборки редуктора люфты между зубьями цилиндрической пары шестерен должны быть в пределах 0 1 — 0 5 мм.

В собранном дифференциале шестерни должны легко поворачиваться от руки, без заедания в каком-либо положении. Момент затяжки самоконтрящихся гаек болтов крепления чашек дифференциала должен быть в пределах 18 — 7 — 22 кгс-м. Установка собранного дифференциала в картер редуктора должна производиться после установки ведущей и ведомой конических шестерен и регулировки их зацепления. Болты крепления крышек подшипников должны быть окончательно затянуты. После установки собранного дифференциала в гнездо картера редуктора регулировочные гайки должны быть завернуты от руки до плотного прилегания к подшипникам, после чего ставятся крышки подшипников дифференциала.

Винтовая блокировка и ее преимущества

Винтовой дифференциал хорош тем, что он не блокирует колеса при передвижении по ровной местности и на высокой скорости, создает определенный преднатяг на одном из колес при прохождении поворота и преодолении сложных дорожных покрытий. Он не может заблокировать колеса жестко, но в тех условиях, в которых эксплуатируется ВАЗ 2107 — это идеальный вариант. Цена такого устройства около 12-15 тысяч рублей, а устанавливается он на место штатного дифференциала.

Таким образом можно улучшить управляемость автомобилем и повысить проходимость в условиях снежных трасс, сложного рельефа и легкого бездорожья. Не буксуйте понапрасну и хороших всем дорог!

Об установке самоблока на передний привод

Установка автоматической блокировки дифференциала на «Весте» не имеет смысла из-за ориентированности переднеприводного автомобиля на ровное дорожное покрытие.

Изменение принципа распределения крутящего момента между колесами передней оси провоцирует ускоренный износ покрышек. К тому же есть риск, что работа дифференциала будет блокироваться при каждом повороте.