Що таке самоблокований черв’ячний диференціал НІРФІ
Черв'яковий диференціал, що самоблокується (самоблок) — пристрій, який дозволяє частково компенсувати головний недолік вільного диференціала, а саме його повну безпорадність при наїзді одного колеса на слизьке покриття. За принципом роботи, диференціали, що самоблокуються, можна розділити на два типи: speed sensitive, тобто спрацьовують від різниці в кутових швидкостях обертання півосей, і torque sensitive — спрацьовують від різниці передається на півосі крутного моменту. Для розуміння роботи самоблоку спочатку розберемося з принципом роботи звичайного диференціалу та його недоліками.
Диференціал - це механічний пристрій, який передає крутний момент з одного джерела на два незалежні споживачі таким чином, що кутові швидкості обертання джерела та обох споживачів можуть бути різними щодо один одного. Така передача моменту можлива завдяки застосуванню так званого планетарного механізму. У автомобілебудуванні диференціал є однією з ключових деталей трансмісії. Насамперед він служить передачі моменту від коробки до колес провідного моста. Принцип роботи звичайного диференціала
Чому для цього потрібний диференціал? У будь-якому повороті, шлях колеса осі, що рухається по короткому (внутрішньому) радіусу, менше, ніж шлях іншого колеса тієї ж осі, що проходить по довгому (зовнішньому) радіусу. В результаті цього, кутова швидкість обертання внутрішнього колеса повинна бути меншою за кутову швидкість обертання зовнішнього колеса. У випадку з мостом, що не веде, виконати цю умову досить просто, так як обидва колеса можуть не бути пов'язаними один з одним і обертатися незалежно. Але якщо міст ведучий, тонеобхідно передавати момент, що крутить, одночасно на обидва колеса (якщо передавати момент тільки на одне колесо, то можливість керування автомобілем за сучасними поняттями буде дуже поганою).
При жорсткому зв'язку коліс ведучого мосту і передачі моменту на єдину вісь обох коліс, автомобіль не міг нормально повертати, оскільки колеса, маючи рівну кутову швидкість, прагнули б пройти один і той же шлях в повороті. Диференціал дозволяє вирішити цю проблему: він передає крутний момент на окремі осі обох коліс (напівосі) через свій планетарний механізм з будь-яким співвідношенням кутових швидкостей обертання півосей. В результаті цього автомобіль може нормально рухатися і керуватися як на прямому шляху, так і в повороті.
Однак, зважаючи на фізику пристрою, у планетарного механізму є дуже погана якість: він прагне передати отриманий крутний момент туди, куди легше. Наприклад, якщо обидва колеса моста мають однакове зчеплення з дорогою та зусилля, необхідне для розкручування кожного з коліс однакове, диференціал розподілятиме крутний момент рівномірно між колесами. Але варто тільки з'явиться відчутної різниці в зчепленні коліс з дорогою (наприклад, одне колесо потрапило на лід, а інше залишилося на асфальті), як диференціал відразу почне перерозподіляти момент на те колесо, зусилля для розкручування якого найменше (тобто те, яке знаходиться на льоду). В результаті, колесо, що знаходиться на асфальті, перестане отримувати крутний момент і зупиниться, а колесо, що знаходиться на льоду, прийме на себе весь момент і буде обертатися зі збільшеною кутовою швидкістю, причому планетарний механізм буде грати роль редуктора, що підвищує швидкість обертання цього колеса. Звичайно, це явище сильно погіршує прохідність і керованість.автомобіля. Адже за логікою речей, у розглянутій ситуації момент бажано передавати на колесо на асфальті, щоб автомобіль міг продовжити рух.
У повнопривідних автомобілях диференціалом зазвичай обладнано два мости, а найчастіше диференціал можна виявити ще й між мостами (міжосьовий диференціал). Таким чином, ми отримуємо схему трансмісії, в якій присутні аж три диференціали: два мостових і один міжосьовий. Останній необхідний для постійного руху з повним приводом та передачею моменту на всі чотири колеса. Адже в повороті колеса рульового моста (зазвичай переднього) мають зовсім інші кутові швидкості, ніж колеса заднього моста. Міжосьовий диференціал покликаний передавати крутний момент від коробки до обох провідних мостів з різним співвідношенням кутових швидкостей. Така схема з трьома диференціалами є однією з найпоширеніших схем постійного повного приводу (Full time 4WD).
Повертаючись до вищеописаної проблемної властивості планетарного механізму, цікаво розглянути ситуацію, коли повнопривідний автомобіль з міжосьовим диференціалом одним із чотирьох коліс потрапив на той самий лід (або слизьку яму). Що тоді станеться? Диференціал мосту, колесо якого знаходиться на льоду, віддасть весь отриманий момент, що крутить, на це колесо. Міжосьовий диференціал, у свою чергу, теж прагне передати момент, що крутить, туди, куди легше. Звичайно, міжосьовому диференціалу легше віддати момент на міст з колесом, що прокручується на льоду, ніж на міст, колеса якого мають хороше зчеплення з дорогою і можуть рухати автомобіль. В результаті весь крутний момент від двигуна і коробки передач піде на розкручування єдиного колеса, що знаходиться на льоду. Інші три колесазупиняться і не отримуватимуть жодного крутного моменту від диференціалів. Підсумок: з чотирьох провідних коліс залишилося тільки одне, яке прослизає на льоду — повнопривідний автомобіль «застряг». Основною метою блокування диференціала є передача необхідного моменту, що крутить, обом його споживачам (напівосям або карданам).
Самоблокований черв'ячний диференціал, осі сателітів паралельні півосям. Сателіти розташовані у своєрідних кишенях чашки диференціалу. При цьому парні сателіти мають не прямозубі зачеплення, а утворюють між собою ще одну гіпоїдну пару, яка розклинюючись, так само бере участь у процесі блокування.
Моє резюме: Встановивши НДРФІ в обидва мости, я ще жодного разу не пожалкував про установку. І навіть став дозволяти собі більше, ніж до їх установки. Головне це те, що по фігу на якій поверхні знаходиться машина, поки всі колеса мають зчеплення з поверхнею будуть веслувати всі 4 колеса, а не ті 2 яким легше. А про те, що він працює як звичайний диференціал при вивішуванні, це навіть у чомусь плюс, більш дбайливо ставиться до шрузів і півосей (і всьому іншому що з ними в контакті) не навантажуючи одне колесо на осі. Але за весь час експлуатації я ще жодного разу не заїжджав у таку ситуацію де б вивісився. Я звичайно Америку не відкриваю своїм відгуком, але я більш впевнено почуваюся з самоблоками ніж без них.