Сайт за кермом 1
ДИФЕРЕНЦІАЛ ДЛЯ ПОГАНИХ ДОРІГ: СТАВИМО ЧИ НІ?
Фото Смелаа Князєва
Термін "блокування" у багатьох Новомосковсктелей напевно викличе асоціації з "Нивою", з міжосьовим диференціалом, який включається важелем з кабіни. Найбільш цікаві, особливо ті, хто небайдужий до автоспорту, згадають, напевно, про диференціалах підвищеного тертя або вискомуфта. Про один з таких пристроїв і піде тут мова.
На редакційний "Moskvich 2141" ми встановили диференціал підвищеного тертя типу "Квайф", випробували автомобіль на ходу, справили ряд вимірів. Але про результати - трохи пізніше, а поки що розберемося, як працює цей механізм.
Принцип дії звичайного, так званого "вільного" диференціала полягає в тому, що він дозволяє провідним колесам котитися з різною кутовою швидкістю по дорозі з нерівностями, поворотами. На таких ділянках, власне, і вступає в роботу диференціал. Але є у нього одна не дуже приємна особливість - не може він впливати на розподіл крутного моменту (нагадаємо, мова про звичайну диференціалі).
Напевно кожен автомобіліст опинявся в такій ситуації: одне з провідних коліс потрапило на полій, тоді як інше залишилося на асфальті. Рушити з місця в подібній ситуації непросто: колесо, яке на льоду, буде безпорадно буксувати. Інша нерухомо - на ньому немає "тяги". Диференціал зробив своє, в даному випадку чорну справу.
Як "завантажити моментом" стоїть колесо? Заблокувати диференціал. А ще краще, щоб блокування при необхідності спрацьовувала сама. Диференціал, як видно з його назви, це саме та робить - сам вступає в роботу коли потрібно.
Як же він влаштований? Як приклад візьмемо "Квайф", який встановлений на нашій машині, хоча, звичайно, є конструкції, засновані на іншому принципі. Але це тема окремої розмови, і ми до неї обов'язково повернемося.
Отже, подивимося на фотографії. Перед нами начебто звичайний диференціал, тільки шестерні-сателіти в ньому з гвинтовим зубом. Коли одна з ведучих коліс починає прослизати щодо іншого, диференціал вступає в дію, так як в гвинтовому зачепленні з'являються осьова і радіальна сили, які прагнуть "зрушити" з місця сателіти і напівосьові шестерні. Однак діватися їм в тісному корпусі нікуди, і вони стануть тертися своїми торцями і вершинами зубів про деталі корпуса диференціала, змушуючи його провертатися, а значить, "тягти" за собою друге колесо. Чого, власне кажучи, і було потрібно домогтися. Звідси назви механізмів такого типу (працюють за рахунок внутрішнього тертя) - диференціали підвищеного тертя.
Повертаючись до випадку з різними покриттями під колесами, проілюструємо його роботу так: якщо одне колесо забуксувало на льоду, інше не зупиниться, а буде обертатися, нехай і з меншою швидкістю. Але цього достатньо, щоб рушити з місця. Ставлення моментів на відстаючому і випереджаючому колесах визначає важливу характеристику диференціала - коефіцієнт блокування. У диференціалах типу "Квайф" він в більшій мірі залежить від кута спірального зуба на шестернях. Змінюючи кут (тобто змінюючи шестерні), можна змінювати осьову силу в зачепленні, а значить, створювати диференціали з різними коефіцієнтами блокування.
Тепер поговоримо про наші враження від їзди на автомобілі з чудо-пристроєм. Скажемо відразу - у нас стояв диференціал з низьким коефіцієнтом блокування. Навіщо ми загострюємо на цьому увагу - зрозумієте пізніше.
Під колесами "Москвича" - асфальт. Якби не знав, що тут варто хитрий диференціал, напевно, нічого б не відчув. Автомобіль як автомобіль. Покриття досить рівне, коефіцієнт зчеплення ведучих коліс з дорогою приблизно однаковий, а значить, різниця в кутових швидкостях коліс невелика і диференціал практично не працює. Виїжджаємо на засніжене шосе - теж ніяких особливих вражень. Втім, немає. Невисокі снігові перемети машина долає все ж впевненіше. Пересідаємо на стандартний автомобіль - різниця стає більш помітною. Недарма кажуть, що все пізнається в порівнянні.
Тепер з'їжджає на лід замерзлої водойми. Відразу помічаємо, що на льоду і на снігу автомобіль з "блокуванням" розганяється куди впевненіше свого стандартного побратима. Починаємо намотувати кола, збільшуючи темп. У поворотах "Москвич" з диференціалом "Квайф" управляється помітно краще стандартного, чіткіше відгукується на роботу педаллю газу. При розгоні, коли під колесами виявляється голий лід упереміш з вкатаним снігом, машину злегка веде в бік, але до цього швидко звикаєш. Для себе, однак, зазначили, що треба б спробувати "блокування" на "міксті" (дорожньому покритті з різним коефіцієнтом зчеплення).
Швидше, ще швидше - автомобіль ковзає по дузі, колеса злегка повернені в сторону повороту. Зараз вони потраплять на ділянку, де лід присипаний снігом, "зачепляться", "Москвич" перестане "плисти", стабілізується і. Ого, процес стабілізації тут відбувається куди більш різко, машина несподівано "пірнає" всередину повороту і спочатку не встигаєш повернути її на "заплановану" траєкторію.
Перш ніж вибратися на асфальтову твердь, вдосталь полазили по пухкому снігу. І, треба помітити, "блокування" тут себе показала з кращого боку, особливо в поєднанні з "злісними" зимовими шинами. "Всюдихідні" якості "Москвича" дещо поліпшилися.
А тепер на "мікст". Подивимося, як поведеться автомобіль з диференціалом підвищеного тертя, коли під колесами покриття з різним коефіцієнтом зчеплення. Під лівими колесами - асфальт, під правими - укочений сніг. Рухаємося по такій дорозі з постійною швидкістю - диференціал себе ніяк не проявляє. Плавно додаєш газ - автомобіль починає "тягнути" в сторону снігу. На різку роботу акселератором машина відгукується чутливими відводять. Ускладнюємо завдання: різкий старт на "міксті". Зчеплення відпущено, кермо рветься з рук, і кілька десятків метрів йде боротьба з машиною. Щоб рухатися прямо, його доводиться тримати поверненим мало не на півоберта. Інтенсивність розгону падає, і все встає на свої місця - машина як машина - "добра і лагідна". Так, якщо доведеться стартувати з зледенілій узбіччя, можна замість дороги несподівано для себе опинитися в кюветі.
Повернемося, як і обіцяли, до коефіцієнта блокування. Нам довелося поїздити і з більш "жорстким" диференціалом. Всі достоїнства "блокування" там виражені більш яскраво: машина ще впевненіше розганяється на слизькій дорозі, гостро реагує на роботу кермом і тягою, показує чудеса прохідності. Але, на жаль, так само активно починають "випирати" і негативні моменти: на кермо передаються різкі ривки, при розгоні на нерівномірному за коефіцієнтом зчеплення покритті відведення автомобіля стає просто загрозливим. Такий ось він дволикий, цей диференціал підвищеного тертя.
І все-таки диференціал з великим коефіцієнтом блокування здався нам цілком прийнятним. Пояснимо. Він, як сказано вище, постійно нагадує про свою присутність, тримає водія в напрузі. Це, звичайно, не дуже приємно. Але варіант, коли водій машини з "м'яким" диференціалом, який на хорошій дорозі себе ніяк не проявляє, забуде про його існування і різко дасть газ на першій замерзлої осінньої калюжі, якось не радує.
І все ж - чи потрібен водієві диференціал? Якщо доводиться багато їздити по поганих дорогах, по льоду, долати грязь і снігові замети, про його установці варто подумати, не забуваючи, однак, що механізм цей зажадає від водія деяких спеціальних навичок. Якщо ж автомобіль більшу частину часу проводить в місті, рідко з'їжджає з шосе, мало експлуатується взимку, то краще витратитися на хороші шини - толку буде більше, а проблем менше.
І ще про одне: скільки це може коштувати? Розкид цін у тих, хто пропонує таку халепу, дуже великий. Орієнтовно для передньопривідних вазовских машин - $ 250, включаючи вартість диференціала і його установку.
Міжколісний диференціал: 1, 8 - кришки; 2, 6 - сателіти; 3, 7 - напівосьові шестерні; 4 - розпірна втулка; 5 - пружинна шайба.
Диференціал рухомого тертя в зборі і деталі, з яких він складається.
Автомобіль, обладнаний "Квайф", розганяється з місця до 50 км / год на асфальті і на "міксті" (асфальт - укочений сніг).
У другому випадку час на 30% гірше, ніж в першому.
Різниця в результатах у того ж автомобіля без диференціала підвищеного тертя в тих же умовах - вже 50%. Робота "Квайф" у наявності.
Імпровізований "тягни-штовхай". Автомобіль без блокування диференціала зірвав колеса "в букс" при спробі зрушити з місця на льоду свого "колегу" при зусиллі на зчепленні 80-90 кгс, а з блокуванням - при 130 кгс.
Автомобіль з диференціалом підвищеного тертя розганяється на різному покритті. Графік 1 - розгін на гладкому льоду. Покриття з низьким, але рівномірним коефіцієнтом зчеплення, диференціал великого впливу на розгін не робить.
Графік 2 - розгін на "міксті". Під колесами з одного боку лід, з іншого - укочений сніг. На шляху 400 метрів час розгону автомобіля з блокуванням краще більш ніж на 10 секунд. Одне з провідних коліс має буксувати на льоду, звідки ж надбавка в динаміці? Тут-то і позначається робота диференціала - він змушує працювати колесо, що йде по снігу.