Схема, эксплуатация, проблемы и обслуживание ГБО 4-ого поколения

Как настроить газовый редуктор для карбюраторного двигателя

Регулировка ГБО на карбюраторном двигателе требуется, чтобы автомобиль можно было завести и при подаче газа не наблюдалось отклонения его концентрации в горючей смеси. Есть более современное газовое оборудование для машин, но установки 1 и 2 поколения популярны среди автовладельцев. В этих модификациях есть газовый редуктор. Он понижает давление газа, испаряя его и подавая в мотор в парообразном виде. Регулировка газового редуктора нужна, чтобы в смеси была верная концентрация топлива. Есть 2 типа этого узла – электронный и вакуумный, каждый из которых нужно настроить правильно.

Регулировка ГБО на карбюраторном двигателе

Регулировка газового оборудования на карбюраторном двигателе автомобиля очень важна для обеспечения его нормальной работы. В этой статье рассматривается, как подключить газовое оборудование к карбюратору – поэтапный порядок выполнения таких работ, с учетом особенностей различной техники.

Какое оборудование лучше и что выбрать?

Для карбюраторных автомобилей оборудование разработано ещё в 30–е годы прошлого столетия. Конечно, за это время произведено много доработок и усовершенствований, но принцип работы остался прежний. Эти установки и считаются первым поколением. Все последующие имеют более сложную конструкцию с электронными блоками управления.

ГБО 1 поколения на карбюратор самое оптимальное решение для тех, кто самостоятельно обслуживает и настраивает свою машину (на инжектор ставят поколения начиная со 2-го). Покупая оборудование, следует внимательно отнестись к выбору. Хорошую репутацию у автомобилистов заслужили производители из Италии представленные такими брендами как – Bigas (Бигас), LOVATO (ЛОВАТО) ОМVL (ОМВЛ) и др.

Особо следует обратить внимание на продукцию ЛОВАТО, эта компания более 50 лет занимается разработкой и производством газового оборудования для различного применения. Аттестовано более чем 50 странах мира. Цена на такое оборудование начинается от 8500 рублей. Стоимость зависит от комплектации.

Процедура регулировки электронного редуктора

Электронный редуктор, такой, например, как Томасетто, предусматривает наличие двух основных регулировок ГБО на карбюраторных автомобилях:

• давление во второй ступени (ее можно назвать чувствительностью);
• объем газов, проходящих по каналу при холостом ходе.

Мотор должен быть заведен на бензиновом топливе и прогрет до номинального температурного уровня. Число оборотов на холостом ходу устанавливается до тысячи в минуту. Подача выключается и вырабатывается бензин. Регулировки находятся в следующем исходном положении:

• максимальное выворачивание дозатора (газовый канал открыт на наибольшую площадь сечения, при двухсекционном каждая камера регулируется отдельно: для первой – наибольшее раскрытие, для второй – минимальное);
• винт, определяющий холостой ход, заворачивается до крайнего положения и выкручивается на пять витков;
• винт, регулирующий чувствительность, устанавливается в промежуточном положении.

Сперва нужно установить холостой ход. Для этого машина заводится на газовом топливе, с помощью подсоса производится установка оборотов до двух тысяч в минуту. Затем постепенно подсос убирается, и вращением винта, определяющего холостой ход, обороты устанавливаются по максимуму. Эти операции повторяются до полного убирания подсоса и устойчивой работы двигателя в режиме холостого хода.

Выставляется максимум оборотов с помощью винта, регулирующего холостой ход. Постепенно заворачивается винт, определяющий чувствительность. При потере оборотов они добавляются винтом, регулирующим холостой ход. Если это не выходит, то регулировка чувствительности закручивается на пару оборотов, и процедура повторяется.

В конце настройки этот винт получится завернутым практически до упора, при этом число оборотов мотора при работе вхолостую достигает максимального значения – около 1,2 тысячи в минуту. После этого убавляется данный показатель – немного ниже номинала, закручиванием винта холостого хода, затем, слегка его выкрутив, устанавливается около тысячи оборотов в минуту.

Далее нужно настроить чувствительность этого узла: постепенно отворачивается одноименная регулировка, пока не скажется на оборотах мотора при работе вхолостую, и закручивается примерно на один оборот в обратном направлении. Если все сделано правильно, при резком нажатии на педаль газа силовая установка должна чутко реагировать.

Третий этап состоит в настройке дозатора. При заведенном моторе устанавливаются обороты до трех с половиной тысяч в минуту, и закручивается винт механического газового дозатора, пока они не начнут меняться. Затем эту регулировку нужно отвернуть на половину – три четверти витка.

Для двухсекционного дозатора, предусматривающего раздельную настройку по секциям, вышеупомянутое относится к первой из них, вторая ставится на треть настроенной ранее.

Если в вашем редукторе давление настраивается по первой ступени, то мотор следует заглушить, закрыть патрубок расхода газа. Затем, воспользовавшись контрольным отверстием, которое закрывается болтом, подключить в полость первой ступени манометр, позволяющий замерить давление до полутора кгс/см.кв.

Силовая установка заводится, и на холостом ходу выставляется уровень давления – около 0,4 кгс/см.кв. Затем холостой ход и чувствительность редуктора регулируются еще раз. Следует учитывать повышенную газоопасность данных работ, поэтому, если у вас нет уверенности в надежности подключения, нужно обратиться в сервисный центр.

Внимание! Работы по регулировке двухсекционного дозатора представляют повышенную газовую опасность. Будьте осторожны.

Настройка вакуумного редуктора

Существует две разновидности вакуумных редукторов:

Газовая установка 4 поколения, устройство, принцип работы, схема установки

Вопрос о целесообразности переоснащения своего автомобиля газовой системой питания обретает всё большую актуальность. Причина предельно проста — безостановочно растущие цены на бензин, вынуждающие автовладельцев искать альтернативные виды топлива. Самой очевидной заменой бензину на сегодняшний день является газ.

Это экологически чистый продукт, не оставляющий после своего сгорания нагара на внутренних компонентах двигателя. К тому же, транспортное средство на газу существенно ниже загрязняет окружающую среду. Плюсов эксплуатации автомобиля с ГБО достаточно много. Система четвертого поколения в свое время стала настоящим прорывом в области газобаллонного оборудования. Именно о том, как работает ГБО 4 поколения.

История появления газобаллонной системы

Установка ГБО 4 поколения началась еще в 1999 году и сразу дала толчок к началу массового использования газа в качестве замены бензина. В первую очередь это произошло из-за изменения экологических стандартов в Европе. Предыдущие модели не удовлетворяли требованиям протокола ЕВРО-3, а значит их эксплуатация на текущий момент времени запрещена.

С появлением газового оборудования 4 поколения начался новый этап использования газа в качестве топлива для автомобилей. В отличие от предыдущих моделей, оно оснащено системой распределительного впрыска, контролируемой электронным блоком управления (ЭБУ).

Обеспечить двигателю требующееся количество газовой смеси призваны форсунки. Они определяют дозировку расхода топлива на основе данных, поступающих с ЭБУ. «Умный» механизм позволяет экономить топливо и обеспечить стабильную работу машины. При этом мощность двигателя практически не меняется, снижаясь не более, чем на 2%.

Что нужно для правильной установки

Чтобы качественно смонтировать газовое оборудование на машину, потребуется определённый набор оснастки и инструмента:

• комплект ГБО 4;
• газовые шланги с хомутами длинной 60-80см Ø4-5мм и Ø12мм 50-100см (для 4 цилиндрового двигателя); 40-70см вакуумной трубки Ø6мм; шланг системы охлаждения с двумя металлическими тройниками соответствующие размеру входа/выхода на редукторе – длинна всех магистралей подбирается индивидуально под авто;
• термопластиковая газовая трубка нужной длинны (можно использовать медную или алюминиевую);
• автоинструменты;
• дрель и/или шуруповёрт;
• свёрла (Ø4,8мм, коронка 30мм);
• метчик 6мм;
• изолента, термоусадочная трубка, строительный фен;
• паяльник (материалы для пайки проводки);
• мультиметр;
• металлические хомуты/скобы с саморезами (для крепления магистралей под днищем);
• баллончик антикоррозийной обработки или автоэмаль;
• прокладка впускного коллектора ДВС.

Также понадобиться подъёмник/эстакада или смотровая яма.

Главные отличия ГБО 4 поколения

Кроме системы распределительного впрыска, газобаллонное оборудование этого типа отличают и другие технические особенности. В редукторе поддерживается постоянное и стабильное давление за счет форсунок, установленных на каждый цилиндр. Каждая из них соединена напрямую с контроллером, который обеспечивает своевременную подачу топлива в необходимом количестве.

ГБО 4 поколения – первое в истории добавление к топливной системе, способное самостоятельно поддерживать экономичную подачу газовой смеси без ущерба для работоспособности автомобиля.

Особенности этапов монтажа ГБО

Мы уделяем тщательное внимание каждой из стадий монтажа ГБО 4 поколения на Ваше авто, не жалея времени, сил и материалов, ведь установка компонентов системы порой требует «заметного» вмешательства в конструкцию автомобиля и проводку двигателя:

• При подключении ГБО к электропроводке автомобиля используется термоусадочный кембрик, на внутреннюю поверхность которого нанесен термоплавкий клей чем достигается герметичность контактов.
• Жгуты электропроводки аккуратно укладывают, чтобы освободить рабочее пространство под капотом. Дабы не повредить проводку во время установки системы, ее защищают гофрорукавом и специализированной текстильной изоляционной лентой.
• Далее планируется эргономичное и безопасное размещение элементов ГБО.
• При размещении ГБО под капотом иногда возникает необходимость вмешательства в целостность металлических поверхностей. Все места стыковки ГБО с металлом в обязательном порядке проходят антикоррозийную обработку: сначала грунтуются, затем красятся и обрабатываются автомобильным герметиком.
• Тщательно продумывается и реализуется прокладка шлангов, проводов и трубок, которые затем фиксируются хомутами.

Наш опыт по установке газобаллонного оборудования показывает, что все вышеперечисленные этапы монтажа совершенно необходимы для качественной работы и дальнейшего технического обслуживания системы и требуют определенных временных затрат. Оцените наши работы в разделе гбо фото. Поэтому настоятельно рекомендуем Вам потратить большее время на установку ГБО в сертифицированном центре, нежели меньшее – но у сомнительных мастеров. Помните, что в первую очередь Вы заботитесь о своей безопасности.

Что входит в комплект ГБО

Газовое оборудование 4 поколения, кроме собственно баллона, включает в себя список технических средств и конструкций.

Схема ГБО 4 поколения.

1. Электронный блок управления.
2. Рампу с форсунками.
3. Газовый и бензиновый электромагнитные клапаны.
4. Редуктор, подбирающийся под мощность авто.
5. Дозатор газа. Фильтры тонкой и грубой очистки.
6. Датчики давления и температуры.
7. Переключатель вида топлива.
8. Выносное устройство для заправки газа.

Помимо этого туда входит мультиклапан с запорной аппаратурой, баллон, заправочные и расходные магистрали.

Каждая из перечисленных деталей работает таким образом, чтобы обеспечить максимальную производительность газобаллонной системы и машины.

Схематическая работа ГБО и его устройство

Обязательными атрибутами газобаллонного комплекта являются составляющие:

• мультиклапан;
• емкость для хранения сжиженного газа;
• модуль для подготовки и впрыска топливной смеси в цилиндры.

Монтаж мультиклапана осуществляется на горловую часть баллона. Его используют для обеспечения заправки емкости и для контроля расхода топлива при газопотребляемом цикле. Мультиклапан состоит из элементов:

• расходный клапан (выпускной);
• заправочный клапан (впускной);
• аварийный клапан (используется для быстрого сброса давления);
• аналоговый индикатор наполненности емкости;
• заправочный отвод для топлива.

Необходимость аварийного клапана заключается в том, что он помогает перекрывать выходной канал, если газовый расход резко возрастает. Такой фактор проявляется, например, когда повреждаются отводные трубопроводы на двигатель.

Модуль подготовки и распределения газа обладает следующей конструкцией:

• Топливная рампа с рабочими жиклерами.
• Очистные фильтры.
• Редуктор.

Для пропановых конструкций применяют одноступенчатые редукторы, а для метановых систем актуальны двухступенчатые аналоги. Благодаря данному узлу осуществляется перевод топлива из жидкой фазы в газообразную. Дополнительной функцией двухступенчатых моделей служит понижение выходного давления.

Разница между пропановым и метановым ГБО 4 поколения

Конструкция, предназначенная для работы на пропан-бутановой смеси, комплектуется пропановым редуктором. Он может нормально работать с любыми формами баллонов. Пропан закачивается в ёмкости при давлении в 16 атмосфер. Баллоны могут быть тороидальными, прямоугольными или цилиндрическими. Это сильно экономит место и удешевляет процедуру установки оборудования. Расход газа на 10-15% больше по сравнению с бензином, но стоит он дешевле. Пропановые заправки встречаются часто и проблем с топливом не возникает.

ГБО, работающее на метане, сопровождается метановым редуктором. Он способен выдержать большее давление и может нормально функционировать только с цилиндрическим баллоном. Метан, в отличие от пропана, закачивается при давлении около 200 атмосфер. Соответственно и ёмкость для него будет толстой и тяжёлой. Отсюда и повышенные требования к газовой магистрали и редуктору. Установка ГБО на метане будет стоить дороже и заправки найти сложнее. Этот газ экономичнее и чище, тратится на уровне бензина.

Преимущества ГБО перед бензиновой топливной системой

Экономь! — Пропан стоит в два раза дешевле бензина, метан — почти в три.

• ГБО необходимо для бизнеса. Владельцы грузовиков, фургонов и такси давно научились сокращать издержки за счет экономии на топливе.
• ГБО незаменимо для объемных двигателей. Владельцы внедорожников предпочитают газ бензину.
• Рекомендуем ГБО для оптимизации семейного бюджета. Кто откажется платить за топливо на 10–15 тыс. руб. меньше ежемесячно.

Цени качество! — Пропан и метан — это высококачественное автомобильное топливо с высоким октановым числом (100–105) и минимальным количеством вредных примесей.

• Бензин имеет большее количество вредных примесей в соотношении с теми же примесями в пропан-бутане. Метан — это природный газ, в котором подобные примеси отсутствуют.
• Отложения, связанные с наличием примесей в бензине, вызывают нагар на внутренних стенках камеры сгорания двигателя, на поршнях и клапанах. Именно поэтому подержанные автомобили, работающие исключительно на бензине чаще нуждаются в капитальном ремонте двигателя, чем такие же автомобили, изначально использующие газовое топливо.

Путешествуй! — Установка ГБО способствует увеличению автономного хода автомобиля как минимум в 2 раза.

• Газовое оборудование никак не сказывается на работе бензинового. Обе системы существуют параллельно и в любой момент могут быть взаимозаменяемы.
• Использование газового топлива при поездках за рубеж позволит значительно сократить расходы.

Заботься о природе! — Выхлоп от газового топлива менее токсичен, чем от бензинового.

• Более полное сгорание и небольшое количество примесей в газовом топливе снижает вредный выброс в выхлопных газах на 30–50%.
• Отсутствие соединений свинца продлевает жизнь каталитических нейтрализаторов, что крайне важно для ограничения токсичности выхлопа.

Будь спокоен! — ГБО и газ безопасны.

• Газовый баллон намного прочнее бензобака и имеет несколько уровней защиты. При аварийном столкновении газовый баллон выдерживает нагрузки в 10 раз превышающие запас прочности бензобака.
• Газовое топливо ничем не опасней бензина, а его пары тяжелее воздуха, что исключает возможность их скопления под потолком гаража или в салоне автомобиля.

Плюсы и минусы

Достоинств у установки ГБО 4 поколения много и поэтому даже 20 лет спустя оно продолжает оставаться самым популярным среди возможных вариантов.

Плюсы

1. Существенная экономия на топливе.
2. Если неожиданно закончился газ, то до ближайшей заправки можно доехать на бензине.
3. Уменьшение «хлопков» в двигателе, так раздражающих владельцев 1,2 и 3 поколений.
4. Экономный расход газовой смеси (в случае с метаном).
5. Простота в обслуживании.
6. Длительный срок службы. Гарантия на установку в компании Power-Gas 2 года.
7. Газ сгорает чище бензина, что благотворно влияет на экологию.
8. Безопасность. Детские проблемы газобаллонного оборудования в прошлом. Прочность газового баллона достаточно велика, чтобы выдержать прямое столкновение при аварии.
9. Такое ГБО соответствует жестким требованиям протокола ЕВРО 3 и это позволяет использовать его в большинстве стран мира.

Минусы

1. Запуск работы двигателя от бензина.
2. Сильный износ выпускных клапанов.
3. Небольшое снижение мощности автомобиля, практически не заметное для автолюбителей.
4. Нужно внимательнее относиться к ТО и особенно к переосвидетельствованию баллонов. Пропан-бутановые проверяются раз в 2 года, метановые — раз в 2-5 года (в зависимости от материала).
5. Внушительный объем ГБО (метановый вариант).

С последним автовладельцы газобаллонного оборудования справляются, устанавливая конструкцию вместо запаски, чтобы сохранить полезное пространство багажника.

Какое ГБО для автомобиля выбрать лучше?

При выборе ГБО важно знать, что все узлы газового оборудования подбираются к каждому автомобилю индивидуально:

1. Баллоны, как правило, выбирают объемом не меньше, чем бензиновый бак в машине. Но обычно ставят баллон максимального размера, который влезает в посадочное место под запаску.
2. Мультиклапан, редуктор, газовые магистрали (трубки) выбираются в зависимости от мощности двигателя.
3. Газовые форсунки подбирают в зависимости от мощности, приходящейся на один цилиндр.

Желательно выбирать все узлы и комплектующие ГБО, сделанные одним производителем. Так вы существенно снизите риск возникновения проблем в дальнейшем при его эксплуатации.

Выбирая газобаллонное оборудование для авто, обязательно убедитесь в его качестве. Производителей хорошего автомобильного газового оборудования не так много. Например, хорошо себя зарекомендовали комплекты ГБО следующих марок:

• BRC (Италия – США)
• OMVL (Италия)
• Lovato (Италия)
• Prins (Нидерланды)
• Digitronic (Польша)

Однако сегодня довольно часто встречаются как комплекты никому не известных производителей откровенно низкого качества, так и множество подделок под оборудование известных брендов. Поэтому при выборе ГБО будьте предельно внимательны.

Если вы видите газовое оборудование с сомнительным названием, или продавец не может вам как-то рассказать про него точно, или установщик при настройке теряется и не может его долго подключить – это значит, что с ним что-то не то.

Также стоит отметить, что, на наш взгляд, качество работы ГБО примерно на две трети зависит от качества форсунок, поэтому на них экономить мы категорически НЕ рекомендуем.

Хорошее качественное газобаллонное оборудование, которое ввозится в страну через официальных дилеров или производителей, без проблем устанавливается на автомобиль и настраивается один, максимум два раза, после чего безотказно служит до очередного технического обслуживания.

В любом случае не торопитесь с выбором, и не торопитесь на месте. Если у вас возникли сомнения в том или ином оборудовании, езжайте домой, откройте интернет и поищите отзывы владельцев. Установка газового оборудования на автомобиль – это очень ответственное мероприятие, поэтому спешка тут совершенно ни к чему.

Правила эксплуатации ГБО 4 поколения

Чтобы газовая система прослужила максимально долго, пользоваться ею нужно с соблюдением некоторых правил. Техническое обслуживание необходимо проводить каждые 10-15 тысяч километров пробега. Это позволит своевременно проводить замену изношенных частей. Сами баллоны проверяются каждые два года, а через 10 лет (пропан) или 20 лет (метан) после начала эксплуатации меняются на новые.

При необходимости сразу осуществляйте замену редуктора. Это предотвратит утечку газа и решит множество проблем. Менять редуктор нужно каждые 2 года.

Заправку ГБО следует проводить максимум на 80% зимой и 75% — в летний период. При этом держать полностью заправленный автомобиль на открытом солнце не рекомендуется, чтобы избежать возможности взрыва. Кроме этого, соблюдайте рекомендации, полученные в сервисном центре во время установки или позднее во время ремонтных и обслуживающих работ.

Производители ГБО 4 поколения

Сегодня лидерами на рынке остаются такие компании, производящие газобаллонные системы, как BRC, LOVATO и Digitronic. Первый бренд отличается высокой стоимостью, но при этом высоким рабочим ресурсом. Без сбоев ГБО этой фирмы работает даже при 300 тысяч километров пробега.

Оборудование LOVATO находится в средней ценовой категории. Его отличает отменное итальянское качество, хорошая работоспособность и легкость в обслуживании. Многие автосервисы работают именно с такими системами.

Digitronic стоит дешевле всего, но при этом обладают меньшим ресурсом службы, чем ГБО указанные выше. К тому же с таким комплектом нельзя пропускать четко установленные сроки технического обслуживания, поскольку это может привести к поломке конструкции.

Окончательный выбор какое газобаллонное оборудование поставить на автомобиль, остается за Вами. Получить ответы на все интересующие вопросы и начать процесс установки Вы сможете уже сегодня, связавшись со специалистами .

Признаки неполадок газового оборудования на авто и методы их устранения

Поломкам и неисправностям подвержено и газобаллонное оборудование. Сегодня мы поговорим о неисправностях ГБО 4 поколения, мы постараемся подсказать причину поломки (неработоспособности) по характерным симптомам.

Для начала несколько слов о том, что приводит к неисправности ГБО четвертого поколения.

1. Чаще всего газобаллонное оборудование выходит из строя по вине самих же автомобилистов. Не желание вникать в суть устройства ГБО и выполнять малейшее обслуживание оного.
2. Износ деталей происходит также и по причине не качественного газа, загрязнения, а также нарушения правил эксплуатации и ошибок, допущенных при установке газобаллонного оборудования на авто.

Существенная потеря мощности двигателя:

• Газовые форсунки не работают должным образом или разрегулированы.
• Газовый редуктор не может создать оптимального для правильной работы давления. Плохой обогрев газового редуктора.
• Неисправный лямбда-зонд.
• Проблема с фильтрами (забит газовый фильтр, засор в фильтре тонкой очистки газа).
• Забиты газовые магистрали.

Двигатель работает неровно

Он как бы сам прибавляет или убавляет газ без нажатия водителем педали акселератора.

• Неправильно отрегулированы форсунки.
• Форсунки загрязнены.
• Некорректно работает лямба-зонд.

Провалы во время резкой перегазовки

• Газовые форсунки откалиброваны не правильно.
• Засорен газовый фильтр.
• Давление газа в редукторе недостаточное.
• Проблема с газовыми магистралями.

Если при переходе на двигатель начинает «барахлить», скорее всего проблема именно в неисправном ГБО, в таком случае перейдите снова на бензин и продолжайте езду на нем до тех пор, пока причины перебоев в работе ДВС не будут установлены. Ремонт ГБО своими руками крайне нежелателен за исключением тех случаев, когда вы прекрасно разбираетесь в газовой аппаратуре и имеете все необходимое оборудование для выполнения ремонтных работ. Во всех остальных случаях рекомендуем обратиться к специалистам или на СТО, которое выполняло установку данного ГБО.

Спасибо за внимание, до новых встреч на ГБОшнике. Пока!

Неисправности ГБО 4 поколения

Газобаллонное оборудование вполне может выйти из строя. Не стоит пугаться, если эта неприятность произошла: при своевременной диагностике ремонт не отнимет много времени и средств. В этой статье мы рассмотрим основные неисправности ГБО 4 поколения и выясним причины их появления.

Выяснение причин выхода ГБО из строя мастер производит изучая характерные симптомы, поэтому важно знать, какие именно факторы приводят к неполадкам газобаллонного оборудования.

Причины неисправности ГБО 4 поколения.

К сожалению, главными виновниками поломок газобаллонного оборудования являются сами водители, не старающиеся понять механизм работы ГБО и своевременно проводить техническое обслуживание системы.

Комплектующие ГБО выходят из строя и под воздействием таких негативных факторов, как применение загрязненного газа или попадание в устройство мусора. Несоблюдение рекомендаций по эксплуатации, ошибки при монтаже также могут стать причиной неисправностей ГБО 4 поколения.

Самые распространенные проблемы с ГБО.

Многие водители при возникновении проблем с ДВС сразу же грешат на ГБО. Это неправильный подход: перебои в работе двигателя автомобиля могут быть связаны не только с ненадлежащей работой газобаллонного оборудования. Проверять нужно все детали мотора, попеременно запуская его то на бензиновом, то на газовом ходу.

Скачкообразная работа двигателя, плавающие обороты могут быть вызваны следующими негативными факторами:

• Плохая работа зажигания, связанная с исчерпанием ресурса свечей.
• Низкая компрессия в моторном отсеке.
• Ненадлежащим образом отрегулированы клапаны.
• Лямбда-зонд вышел из строя или находится на грани отключения.
• Отсутствие форсунок, неверная регулировка форсунок, в результате чего газа впрыскивается или слишком мало, или слишком много.
• Износ двигательной ГРМ-системы.

Если мощностные характеристики мотора неожиданно снижаются, причины нужно искать в следующем:

• Неотрегулированные газовые форсунки, сбои в их работе.
• Редуктор газа вследствие недостаточного обогрева начинает сбоить, выдавая давление, недостаточное для нормальной работы двигателя.
• Износ лямбда-зонда.
• Попадание мусора в газовый фильтр или в фильтр тонкой очистки.
• Плохой ход газа по системным трубам из-за их засорения.

Не работает автоматическое переключения бензин/газ: причины.

• Выход из строя термометров, определяющих температуру газа в редукторе и двигателе.
• Поломка датчика газового давления.
• Отсутствие нужного вольтажа в аккумуляторе.
• Выпадение сигналов тахометра.
• Попадание в обогреватель редуктора кислорода, из-за чего редуктор остается холодным.

Ненормированный расход топлива.

• Износ или выход из строя редуктора, падение давление в системе.
• Мусор в воздушных фильтрах.
• Недостаточный прогрев редуктора, его разрегулирование.
• Поломка впрыскивающих форсунок.
• Аномальная компрессия в моторе.
• Износ лямбда-зонда.

Почему происходят провалы при перегазовке.

• Неверная калибровка форсунок газа.
• Замусоривание газового фильтра.
• Падение давления в редукторе.
• Засорение газовых трубок.

Про неисправности ГБО 4 поколения можно говорить в том случае, если мотор начал работать с перебоями. При появлении этой проблемы нужно сменить топливо на бензин и ездить на нем до установления всех негативных факторов.

Обратите внимание – отремонтировать газобаллонное оборудование самостоятельно без соответствующих знаний и навыков невозможно. Более того, такой ремонт может привести к более серьезным последствиям. Ремонт должны производить профессионалы, досконально разбирающиеся в особенностях ГБО.

Повышенный расход газа

Такое может случиться по следующим причинам:

• Засорился воздушный фильтр двигателя.
• Газовый редуктор создает ненормальное давление.
• Редуктор работает некорректно из-за морозов, недостаточно прогрет.
• Нет правильной настройки редуктора.
• Неправильно подобрана калибровка на штуцерах форсунок.

И здесь может быть общая причина для многих проблем — неисправность лямба-зонда.

Самое критичное — двигатель не запускается совсем или глохнет при переключении с бензина на газ.

Все вышеперечисленные неполадки ГБО могут стать причиной провалов во время перегазовки. При нажатии педали акселератора должно увеличиваться поступление топлива в камеру сгорания, но топлива недостаточно из-за неполадок. Двигатель глохнет. Если отпустить педаль, на небольших оборотах двигатель работает нормально. Это явный признак проблем с подачей топлива через ГБО.

Проблемы со штатным электрооборудованием и газовой электропроводкой

Спектр неисправностей здесь чрезвычайно широк, но чаще всего проблемы связаны с вышедшим из строя МАП-датчиком или датчиком давления газа. В этом случае ЭБУ не получает импульсы о наличии газа, его давлении и температуре, поэтому авто автоматически переходит на бензиновый режим.

Распространенная причина поломки МАП-датчика — базовый фильтр в системе ГБО не справляется с очисткой топлива, рекомендуем устанавливать усиленный фильтр с отстойником.

К слову, проблемы встречаются и после некачественного монтажа ГБО. Любые разрывы либо замыкания в проводке, связанные с небрежным соединением либо изоляцией проводов, вводят газовые«мозги» в заблуждение, поэтому система тут же переключается на основное топливо.

Что делать если ГБО не переходит на газ

В большинстве случаев обнаружить и устранить поломку, возможно своими руками.

Воздушная пробка

Итак, первым делом необходимо довести уровень антифриза/тосола в расширительном бачке до нормы. Затем методом нажатия на патрубки радиатора и одновременной прогазовкой попытаться «выгнать» воздушную пробку из редуктор-испарителя. Если такой способ не помог, а так же есть уверенность в наличии завоздушенности, значит нужно снять выходной шланг с редуктора и слить небольшую часть жидкости (запустив на пару секунд ДВС), предварительно подставив чистую ёмкость.

Выявить наличие пробки можно следующим путем: нагреть двигатель авто до рабочей температуры, сравнить интенсивность нагрева патрубков и самого испарителя.

Далее проверить правильность монтажа ГБО (об этом мы писали тут), также провести ревизию механических повреждений установки, наличие перегибов трубок/шлангов.

Температурный датчик

Если проделанная работа не дала положительного результата, нужно удостовериться в целостности проводов идущих к датчику температуры редуктора, а также убедиться, что его разъёмы находятся без следов окисления. Скрутки проводки здесь не допустимы, только пайка или надёжные клеммы.

Читать дальше: Код ошибки 0441 приора

При отсутствии видимых повреждений индикатора температуры испарителя, требуется его диагностика. Найти дефект, зная параметры (сопротивление) конкретного датчика, можно при помощи мультиметра. А если имеется кабель для регулировки/диагностики газового оборудования, а также ПО, выявить неисправность получится намного быстрее.

Причиной того, что ГБО не переключается на газ (4 поколение), обычно является поломка датчика или настройка параметров его работы. Если корректировка значений не дала результата, потребуется его замена или ремонт.

Как вариант, чтобы запустить газовую установку, можно попробовать замкнуть между собой провода датчика и так доехать до места его покупки/ремонта.

Проблемы со 2 поколением ГБО

При ситуации, когда не переключается на газ 2 поколение ГБО на инжекторе или карбюраторе, причины обычно три:

1. завоздушивание редуктора или низкий уровень жидкости;
2. неисправность кнопки переключения вида топлива;
3. выход из строя катушки газового электроклапана.

Все остальные причины и методы их устранения вы можете найти, перейдя по ссылкам в статье. Если у вас ещё остались вопросы, задавайте их в форме ниже, мы обязательно дадим развёрнутый ответ.

Порой владельцы автомобилей, оснащенных ГБО, сталкиваются с проблемой, когда двигатель не переключается на газ при установленном 4 поколении газобаллонного оборудования, и продолжает работать на бензине. В рамках сегодняшней статьи мы попробуем разобраться в причинах того, почему ГБО не переключается на газ, либо после переключения сразу глохнет.

ГБО 3-е поколение

Двигатель не развивает полной мощности

— Засорен фильтр газа; — Засорены газовые магистрали; — Неисправен редуктор; — Неисправен шаговый регулятор подачи газа; — Не исправен лямбда зонд; — Нарушена регулировка системы (устраняется программно).

Провал» при резком открытии дроссельной заслонки

— Неисправен датчик положения дроссельной заслонки; — Нарушена регулировка системы; — Не корректно подобран смеситель.

Двигатель не переходит на питание газом после достижения температуры «перехода», обозначенной программно.

— Неисправен датчик температуры редуктора; — Нет сигнала оборотов двигателя (тахометра).

Хлопки» во впускной коллектор при резком открытии дроссельной заслонки

— Обеднение смеси вследствие не правильной регулировки системы; — Обеднение смеси вследствие не корректной работы шагового регулятора подачи газа; — «Подсос воздуха» в двигатель вследствие не герметичности впускного тракта; — Не исправна система зажигания; — Не исправен газораспределительный механизм двигателя; — Нарушена регулировка тепловых зазоров клапанов ГРМ.

Повышенный расход газа

— Засорен воздушный фильтр; — Неисправна система зажигания; — Нарушена регулировка редуктора; — Понижена компрессия в двигателе; — Не исправен редуктор; — Плохой обогрев редуктора охлаждающей жидкостью; — Не исправен шаговый регулятор подачи газа; — Не исправен лямбда зонд. — Нарушена регулировка системы лямбда – контроля.

Что такое дифференциал, для чего он нужен, и как устроен

Дифференциал как автомобильный механизм скоро отметит двухвековой юбилей, однако его конструкция за эти долгие годы хоть и совершенствовалась, но сохранила ключевые особенности. Что же такое дифференциал, и какую роль он выполняет в автомобиле?

1. ЧТО ТАКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Дифференциал в автомобиле – это механизм, который позволяет передавать мощность и, следовательно, вращение от коробки передач к колесам, разделяя поток этой мощности на два, для каждого из колес одной оси, с возможностью изменять соотношение передаваемой к ним мощности, и, следовательно, позволяя колесам вращаться с разной скоростью. Проще говоря, дифференциал разделяет 100% мощности, передаваемой коробкой передач, на два потока для каждого из колес на одной оси, и эти потоки могут перераспределяться в зависимости от условий движений от 50:50 до 100:0.

2. ДЛЯ ЧЕГО НУЖЕН ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Основное предназначение дифференциала – обеспечить возможность вращения колес на одной оси с разной скоростью с сохранением неразрывного потока крутящего момента. Для автомобиля это важно прежде всего в поворотах: ведь при движении по дуге колеса на внешней стороне поворота проходят больший путь, чем колеса на внутренней, а значит, должны вращаться с большей скоростью для сохранения стабильности машины.

Если же колеса на оси будут соединены жестко, то внутреннее колесо в повороте будет пробуксовывать. Для заднеприводного автомобиля это повышает риск заноса, а для переднеприводного радикально ухудшает управляемость и контроль автомобиля в повороте. Таким образом, обеспечение свободного и независимого вращения колес на одной оси с сохранением постоянства передачи на них крутящего момента от двигателя было одной из принципиальных задач с момента создания автомобиля – и это задача была успешно решена.

3. КАК УСТРОЕН ДИФФЕРЕНЦИАЛ?

Дифференциал являет собой частный случай планетарной передачи. Физически он обычно представляет собой набор из четырех шестерней, вращение к которым передается пятой – ведомой шестерней главной передачи, объединенной с корпусом дифференциала, выполняющим роль водила. Главная передача – это набор из двух шестерней: ведущая получает вращение от КПП и передает его ведомой. Ведомая же шестерня главной передачи передает вращение через корпус на шестерни-сателлиты, а они, в свою очередь, находятся в зацеплении с солнечными шестернями, жестко закрепленными на приводных полуосях колес.

Когда автомобиль движется по прямой, шестерни-сателлиты неподвижны, и скорость вращения шестерни главной передачи равна скоростям вращения солнечных шестерней: колеса вращаются с одинаковой скоростью. В повороте же шестерни-сателлиты начинают вращаться, обеспечивая разницу скоростей солнечных шестерней и, следовательно, колес на внешней и внутренней стороне поворота.

4. КАКОВЫ НЕДОСТАТКИ ДИФФЕРЕНЦИАЛА?

Главным недостатком дифференциала одновременно является его главное преимущество – возможность передавать до 100% мощности на одно из колес. Исходя из этого, в условиях, когда одно колесо имеет недостаточное сцепление с поверхностью, основная часть мощности будет передаваться именно на него. Таким образом, порой даже имея одно колесо на поверхности с достаточным сцеплением, автомобиль не может тронуться с места.

Для устранения этой проблемы были разработаны разнообразные конструкции – дифференциалы с повышенным внутренним сопротивлением (так называемые самоблоки) и дифференциалы с принудительной блокировкой, ручной или автоматизированной. В зависимости от конструкции и назначения они могут как изменять перераспределение потока мощности в пользу колеса с хорошим сцеплением с поверхностью, так и полностью замыкать дифференциал, заставляя колеса на оси вращаться с одинаковой скоростью. Разные типы таких дифференциалов мы рассмотрим в отдельных материалах.

Виды, устройство и принцип работы дифференциала

Дифференциал – это механизм трансмиссии, распределяющий подводимый к нему крутящий момент между приводными валами и позволяющий колесам вращаться с разными угловыми скоростями. Особенно это заметно, когда машина проходит поворот. Дифференциал обеспечивает безопасное и комфортное вождение на сухой дороге с твердым покрытием. Однако если автомобиль покинет ее пределы и продолжит двигаться по пересеченной местности, а также в случае гололеда (и других тяжелых погодных условий) этот механизм может лишить автомобиль возможности передвигаться. О том, что такое дифференциал, как он устроен, в чем его вред для внедорожников и как с этим бороться – пойдет речь ниже.

1. Дифференциал как часть трансмиссии
2. Как устроен дифференциал
3. Применение дифференциалов в зависимости от их видов
4. Схема работы дифференциала
5. При прямолинейном движении
6. При повороте
7. При пробуксовке
8. Блокировка дифференциала и система курсовой устойчивости
9. Безопасность прежде всего

Дифференциал как часть трансмиссии

Дифференциал в автомобиле — это механизм, распределяющий крутящий момент карданного вала трансмиссии между ведущими колесами передней или задней оси (в зависимости от типа привода), позволяя каждому из них вращаться без пробуксовки. В этом заключается основное назначение дифференциала.

Ведуший мост с дифференциалом в разрезе

При прямолинейном движении, когда колеса нагружены одинаково и имеют равную угловую скорость вращения – механизм работает в качестве передаточного звена. Если условия движения изменяются (поворот, пробуксовка) – нагрузка становится неравномерной. У полуосей появляется необходимость вращаться с разными скоростями, и, как следствие, становится необходимым распределить полученный крутящий момент между ними в определенном соотношении. Тогда узел выполняет вторую важную функцию: обеспечение безопасного маневрирования автомобиля.

Схема расположения дифференциала зависит от типа привода автомобиля:

1. Передний привод – картер коробки передач.
2. Задний привод – корпус ведущего моста.
3. Полный привод – корпусы переднего и заднего мостов (для передачи крутящего момента ведущим колесам) или раздаточная коробка (для передачи крутящего момента ведущим мостам).

Дифференциал на автомобилях появился не сразу. Конструкторы первых «самодвижущихся экипажей» были очень озадачены плохой маневренностью своих изобретений. Вращение колёс с одинаковой угловой скоростью во время прохождения поворота приводило к тому, что одно из них начинало буксовать или, наоборот, полностью теряло контакт с дорогой. Инженеры вспомнили, что на ранних прототипах первых автомобилей, снабжаемых паровыми двигателями, было устройство, позволявшее избежать потери управляемости.

Механизм распределения вращающего момента изобрёл француз Онесифор Пеккёр. В устройстве Пеккёра присутствовали валы и шестерни. Через них крутящий момент от мотора поступал к ведущим колёсам. Но даже после применения изобретения Пёккера проблема пробуксовки колёс на поворотах не решилась полностью. Выявились недостатки системы. Например, одно из колес в какой-то момент терял сцепление с дорогой. Сильнее всего это проявлялось на обледенелых участках.

Пробуксовка в таких условиях часто приводила к авариям, поэтому конструкторы надолго задумались над тем, как предотвратить занос машины. Решение было найдено Фердинандом Порше. Он стал изобретателем кулачкового механизма, который ограничивал проскальзывание колёс ведущего моста. Немецкое устройство дифференциала нашло применение в автомобилях Volkswagen.

Как устроен дифференциал

Узел работает как планетарный редуктор. Принципиальное устройство дифференциала: шестерни полуосей (5) и сателлитов (4) размещены в чашке (3). Чашка (корпус) жестко соединена с ведомой шестерней (2), которая принимает крутящий момент от ведущей шестерни главной передачи (1). Корпус передает вращение посредством сателлитов полуосям, вращающим ведущие колеса. Разные угловые скорости обеспечиваются благодаря работе сателлитов. Величина крутящего момента остается неизменной.

Применение дифференциалов в зависимости от их видов

Устройства используют для передачи крутящего момента ведущим колесам и ведущим мостам автомобиля .

Грузовики и легковые автомобили всех типов приводов имеют межколесный дифференциал, передающий вращение колесам. Межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент между мостами, применяют исключительно в полноприводных машинах.

По типу применяемой зубчатой передачи различают следующие виды механизмов:

1. конический;
2. цилиндрический;
3. червячный.

По количеству зубьев шестерен полуосей:

1. симметричный;
2. несимметричный.

Благодаря его свойству пропорционально распределять крутящий момент несимметричный дифференциал с цилиндрической передачей устанавливают между мостами полноприводных автомобилей.

Заднеприводные и переднеприводные автомобили оснащают коническим симметричным дифференциалом.

Червячная передача, являясь самой универсальной, используется во всех типах устройств со всеми приводами.

Схема работы дифференциала

Рассмотрим принцип, по которому работает симметричный межколесный конический дифференциал, распределяющий крутящий момент между колесами в трех различных условиях:

1. прямолинейное движение;
2. поворот;
3. пробуксовка.

При прямолинейном движении

Прямолинейное движение характеризуется равномерным распределением нагрузки между колесами автомобиля. Они имеют одинаковую угловую скорость. Сателлиты, размещенные в корпусе, не вращаются вокруг своих осей. Они передают крутящий момент от ведомой шестерни главной передачи к полуосям через неподвижное зубчатое зацепление.

Работа дифференциала при повороте и прямолинейном движении

При повороте

Когда транспортное средство поворачивает, силы сопротивления и нагрузки распределяются следующим образом:

• Внутреннее колесо, имеющее меньший радиус от центра поворота, испытывает сопротивление большей силы, чем наружное. Увеличенная нагрузка заставляет его снизить скорость вращения.
• Наружное колесо, двигаясь по большему радиусу (большей траектории), наоборот, должно увеличить угловую скорость, чтобы автомобиль мог повернуть плавно, без пробуксовки.

Таким образом, колеса должны иметь разные угловые скорости. Замедление вращения полуоси внутреннего колеса приводит сателлиты в движение. Они, в свою очередь, посредством конической зубчатой передачи увеличивают скорость вращения полуоси наружного колеса. Крутящий момент, получаемый от главной передачи, остается неизменным.

При пробуксовке

Колеса автомобиля, движущегося даже прямолинейно по скользкой дороге или бездорожью, могут испытывать различную нагрузку: одно из них пробуксовывает, теряя сцепление с дорогой; другое, становясь более нагруженным, замедляется. Повторяется схема поворота. Только теперь она приносит вред: буксующее колесо может получить 100% принятого дифференциалом крутящего момента, а нагруженное вообще перестанет вращаться. Движение автомобиля прекратится.

Эти недостатки работы узла решаются различными способами:

• ручной или автоматической блокировкой;
• внедрением системы курсовой устойчивости.

Блокировка дифференциала и система курсовой устойчивости

Чтобы крутящий момент полуосей снова стал одинаковым, нужно блокировать действие сателлитов или обеспечить его передачу от чашки на нагруженную полуось.

Это особенно актуально для машин повышенной проходимости, имеющих полный привод 4Х4. Не только потому что они предназначены для езды по местности с тяжелыми дорожными условиями. Стоит машине, оснащенной тремя дифференциалами (два межколесных, один межосевой), хотя бы в одной из четырех точек потерять сцепление – величина крутящего момента остальных колес устремится к нулевому значению, и машина откажется ехать.

Избежать неприятностей помогает блокировка, которая может быть либо частичной, либо полной (зависит от степени перераспределения усилий между полуосями), а также либо ручной, либо автоматической (зависит от степени контроля со стороны водителя).

Хорошо себя зарекомендовали самоблокирующиеся дифференциалы, распределяющие крутящий момент, учитывая его разность на полуосях или исходя из значений угловых скоростей.

Наиболее сложным совершенным способом устранить недостатки узла является электронная блокировка, реализуемая на базе системы курсовой устойчивости, датчики которой контролирует все необходимые параметры во время движения автомобиля. На основе полученных данных работа автомобиля корректируется автоматически.

Безопасность прежде всего

Дифференциал создан для обеспечения безопасного комфортного маневрирования на трассе. Описанные выше недостатки касаются езды в экстремальных условиях, а также по пересеченной местности. Поэтому если на автомобиле установлен привод ручной блокировки, использовать его нужно исключительно в соответствующих дорожных условиях. А шоссейные автомобили, которые сложно «уговорить» ехать медленнее 100 км/час, эксплуатировать без дифференциала вообще невозможно и даже опасно. Такой вот нехитрый, но бесконечно важный механизм в трансмиссии.

Дифференциал

Дифференциал (на английском differential) — это механизм в системе привода автомобиля, который отвечает за вращение колес одной оси с разными скоростями, что необходимо при прохождении поворотов.

Зачем нужен дифференциал

Дифференциал в автомобиле применяется в трех случаях.

Благодаря своей конструкции, он передает крутящий момент двигателя так, что колеса могут крутиться с разной скоростью. Это нужно при входе автомобиля в поворот, ведь “внешнее” колесо движется по более широкой траектории чем “внутреннее”, а соответственно колеса будут двигаться с разной скоростью. Если бы не было такого механизма, то внутреннее колесо буксовало бы.

Вторая функция дифференциала — передача крутящего момента на полуоси под углом 90 градусов. Это необходимо, когда мотор установлен не на одной стороне с ведущей осью (например, мотор спереди, а привод задний).

Третья функция дифференциала — это распределение крутящего момента и работа в системах полного привода и антипробуксовочной системы Traction control system (TCS).

Где находится дифференциал

Дифференциалы находятся под днищем автомобиля, а само расположение отличается в зависимости от конструкции машины.

• Если машина имеет задний привод, то дифференциал стоит в картере заднего моста.
• Если автомобиль переднеприводный, то дифференциал стоит в картере коробки передач.
• В полноприводной машине, дифференциал стоит в картере обоих мостов и в раздаточной коробке.

Конструкция

Конструкционно это отдельная деталь с несколькими шестернями, корпус которой интегрируется в мост.

Устройство дифференциала: 1 — шестерни полуосей; 2 — ведомая шестерня главной передачи; 3 — ведущая шестерня главной передачи; 4 — сателлиты; 5 — корпус.

Как работает дифференциал

Внутри корпуса дифференциала используется принцип планетарной передачи. На корпусе (чашке) дифференциала неподвижно закреплена ведомая шестерня, которая получает крутящий момент от шестерни главной передачи. Внутри корпуса есть оси, на которых установлены шестерни-сателлиты. Они и передают мощность на шестерни полуосей колес.

При прямолинейном движении шестерни-сателлиты не вращаются и передают крутящий момент в равной мере на обе полуоси. Но в повороте, когда внутреннее колесо встречает большее сопротивление и замедляется, его полуось тоже начинает вращаться медленнее. В таком случае сателлиты начинают вращаться и крутящий момент перераспределяется пропорционально на вторую полуось, которая начинает двигаться быстрее. Таким образом колеса вращаются с разной скоростью.

Еще один режим работы дифференциала — пробуксовка одного из колес (например, при движении по обледенелой поверхности). Принцип работы дифференциала такой, что он будет отправлять весь крутящий момент на то колесо, которое вращается легче. Возникает парадоксальная ситуация — вся мощность отправляется на колесо, которое пробуксовывает, а второе колесо почти не вращается. Чтобы выйти из ситуации нужна блокировка дифференциала. Инженеры придумали несколько вариантов как это можно сделать, поэтому появились различные виды дифференциалов.

Виды дифференциалов

Дифференциалы отличают по месту установки, виду зубчатой передачи и по принципу блокировки.

По месту установки

По расположению их делят на межколесные и межосевые. Межколесные устанавливаются в картере моста автомобиля и перераспределяют крутящий момент между полуосями колес. Межосевые устанавливаются в раздаточной коробке и перераспределяют крутящий момент между осями полноприводного автомобиля.

По виду зубчатой передачи

По типу конструкции и виду зубчатой передачи отличают конические, цилиндрические и червячные дифференциалы. Конические более распространены как межколесные дифференциалы, цилиндрические — как межосевые, а червячные более универсальные и используются во всех конструкциях.

По принципу блокировки

Дифференциалы могут блокироваться принудительно или автоматически. С полной принудительной блокировкой используются на внедорожниках и блокируются по команде водителя причем только во время полной остановки автомобиля. Блокирование происходит с помощью кулачковой муфты, которая может иметь разные типы привода (механический, электронный, гидравлический, пневматический).

Дифференциалы с автоматической блокировкой называют еще самоблокирующимися и они могут иметь 4 вида конструкции.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал

К обычной конструкции дифференциала добавлены пакеты фрикционных дисков. Одни закреплены на корпусе дифференциала, другие — на полуоси. Когда одна из полуосей начинает вращаться быстрее, это вращение замедляется силой трения между пакетами дисков. Прижимная сила фрикционов может быть как постоянной, так и регулируемой.

Червячный самоблокирующийся дифференциал

Такой тип дифференциалов блокируется благодаря свойству червячных передач заклинивать при достижении сильной разницы крутящих моментов. При этом блокировка всегда будет частичной. За такими дифференциалами закрепились названия компаний, которые их создали и выпускают — Torsen (сокращенно от Torque sensitive — чувствительные к крутящему моменту) и Quaife. Плюсы этой конструкции — в простоте и отсутствии электроники. Минусы — в дороговизне, сложности ремонта и обслуживании.

Электронно блокирующийся дифференциал

Электронная блокировка дифференциала применяется в антипробуксовочных система TCS (Traction Control System). В таком случае колесо, которое слишком быстро вращается, просто замедляется с помощью деталей тормозной системы. В результате часть крутящего момента перераспределяется на колесо с лучшим сцеплением.

Вискомуфта или вязкостная муфта

Такой дифференциал использует свойства жидкости. В конструкции используются дополнительные перфорированные диски, закрепленные на дифференциале и полуосях, но находящиеся в герметичном корпусе с силиконовой жидкостью. Когда полуось начинает вращаться с отличной скоростью, ее диски начинают перемешивать силиконовую жидкость и она становится гуще, блокируя дифференциал. Сейчас такие варианты используются редко, потому что они слишком большие, перегреваются и реагируют с опозданием.

Неисправности дифференциала

Износ внутренних компонентов дифференциала

Проблема в дифференциале может быть только одна — износ металлических компонентов конструкции. В целом ломаться там нечему — это одна из самых надежных конструкций в автомобиле и при должном обслуживании он может отслужить без проблем всю жизнь автомобиля. Все неисправности дифференциала могут возникать только при ненадлежащем обслуживании и эксплуатации автомобиля.

Причины проблем с дифференциалом

• Недостаточное количество смазки внутри узла из-за течей масла через некачественные или изношенные сальники и прокладки.
• Масло внутри дифференциала давно не менялось и не выполняет качественно задачу смазывания трущихся деталей.
• Естественный износ со временем при очень больших пробегах.
• Работа в очень тяжелых условиях, при постоянном использовании дифференциала, что приводит к его перегреву.

Признаки проблем с дифференциалом

О том, что в дифференциале что-то не так говорят следующие факторы:

• наличие подтеков смазывающих материалов;
• сильный шум со стороны дифференциала;
• стуки и удары в дифференциале во время движения автомобиля.

Четвертый, последний признак — результат игнорирования первых трех. Сначала в дифференциале начинает подтекать масло, потом начинает что-то шуметь и стучать и если не обращать на это внимание, мост может заклинить.

Проверка дифференциала

Есть один метод проверки дифференциала, который поможет определить действительно ли проблема в нем, если у вас есть сомнения. Для этого понадобится помощник и возможность вывесить ось автомобиля, чтобы свободно крутить колеса. При нейтральном положении выбора передач начинайте крутить колесо в одну сторону и попросите помощника держать свое колесо на месте или крутить его в другую сторону от вашего. Если это происходит без шумов и стуков — значит проблема не в дифференциале.

Обслуживание дифференциала

В дифференциале все процедуры обслуживания заключаются лишь в замене трансмиссионного масла внутри узла. Регламент замены зависит исключительно от используемого в вашем автомобиле механизма дифференциала и типа смазочной жидкости. Периодичность замены масла в дифференциале указан в руководстве по эксплуатации автомобиля. Среднее значение — около 50 000 километров, но у некоторых автомобилей это нужно делать существенно чаще.

Подбор и покупка дифференциала

Купить дифференциал можно как целый в сборе, так и отдельные его компоненты. При мелких повреждениях деталей дифференциала проблему можно исправить обработкой наждачной бумагой, но при сильном износе или повреждениях – детали подлежат замене.

Стоимость серьезно отличается в зависимости от машины. Дифференциалы на ВАЗ в сборе стоят в среднем от 4000 рублей. Замена дифференциалов на неродные для тюнинга автомобиля или улучшения его внедорожных свойств может обойтись вам от $1000 и больше.

Что такое дифференциал в автомобиле (принцип работы, устройство и виды блокировок)

Привод на одно колесо в автомобилях не применяется, минимум на два, расположенные на одной оси. Таким образом, возникает необходимость в механизме, распределяющем крутящий момент между ними. Та же задача появляется при попытке организовать полный привод, то есть связь между осями.

Зачем в машине нужен дифференциал

Назначение дифференциала – передать вращение на оба колеса или обе оси, при этом позволить им вращаться с разной скоростью.

Если между колёсами обеспечить жёсткую связь, то в поворотах возникнут проблемы. Каждое колесо движется по своей дуге окружности с разными радиусами. Соответственно, путь они проходят различный, и скорость вращения будет отличаться.

При жёсткой посадке на единую ось резина начнёт пробуксовывать, машина крайне неохотно входить в повороты, а все механизмы трансмиссии будут испытывать запредельные перегрузки.

Дифференциал развязывает ведущие колёса, позволяя им свободно менять скорость, при этом сохраняет передачу на них крутящего момента, разделив его в определяемом конструкцией соотношении.

Где находится

Межколёсные дифференциалы располагаются в одном картере с редуктором ведущего моста, а межосевые обычно внутри раздаточной коробки.

Смазываются они из единой с редуктором масляной ванны, иногда довольствуясь тем же маслом, что и гипоидная пара шестерён, но часто требуя дополнительных свойств от присадок, если конструкция подразумевает повышенное трение.

Из чего состоит

В состав самых распространённых дифференциалов входят:

• корпус (коробка) дифференциала, к которой прикладывается входящий момент через ведомую шестерню главной пары;
• шестерни полуосей, надеты на шлицы выходных валов, через них вращение передаётся на колёса;
• сателлиты, это небольшие шестерни, вращающиеся на осях, связанных с коробкой и входящие в зацепление с полуосевыми шестернями.

В коробке может быть два и более сателлитов, их количество зависит от величины нагрузки, передаваемой через редуктор. В самых распространённых случаях конических сателлитов легковых автомобилей их обычно два, для тяжёлых машин повышенной проходимости (джипов) количество возрастает до четырёх.

Принцип работы

Крутящий момент от двигателя через коробку передач передаётся на корпус дифференциала. У заднеприводных автомобилей посредством карданного вала, при переднем приводе дифференциал обычно устанавливается внутри КПП, образующей в таком случае моноблок трансмиссии, из которого наружу выходят уже шарнирные полуоси к колёсным ступицам.

Далее характер работы зависит от траектории движения и наличия достаточных сцепных свойств дорожного покрытия.

При прямолинейном движении

Когда автомобиль движется прямолинейно по гладкой поверхности с твёрдым сухим покрытием, обе полуоси вращаются с одинаковой угловой скоростью. Полуосевые шестерни находятся в покое одна относительно другой, весь дифференциал сильно похож на монолитную конструкцию.

Сателлиты, будучи связанными через свои зубья с обеими полуосевыми шестернями, относительно своих осей не вращаются. Момент распределяется поровну между осями, если дифференциал симметричный и свободный, то есть лишён блокировок. Впрочем, с блокировками в таком идеальном случае будет то же самое.

При повороте

В повороте, а это обычный режим работы дифференциала, поскольку идеальных прямых в природе не существует, одно из колёс всегда будет вращаться быстрее. Сателлиты придут в движение относительно своих осей, но связь между полуосевыми шестернями и корпусом не утратят. То есть момент продолжит передаваться от корпуса к колёсам, причём всё в том же соотношении 50/50.

Это очень любопытно рассмотреть с точки зрения мощности. Момент одинаков, а скорость у внешнего от поворота колеса больше, то есть и мощность на него передаётся пропорционально большая.

И это неудивительно, так как чем больше скорость, тем выше потери, которые компенсируются добавкой мощности. При этом ни малейших помех вращению колёс с разной скоростью создаваться не будет, в отличие от жёсткой связи.

При пробуксовке

Гораздо менее приятно дела обстоят в том случае, когда одно из колёс попало на относительно скользкий участок дороги и сорвалось в пробуксовку при разгоне. Сцепления с дорогой нет, а значит момент сопротивления покрытия резко падает. Но этот момент всегда равен тяговому, это закон физики. Значит и тяговый момент упадёт.

Свободный симметричный дифференциал делит тягу пополам между колёсами. Всегда 50/50. То есть при падении момента на одном до нуля, на втором он обнулится автоматически. Автомобиль начнёт терять скорость, а если речь идёт о трогании с места на льду или жидкой грязи, то он просто там и останется, не сумев выехать из засады.

В этом главный недостаток свободного дифференциала. Он может передать усилие только то, которое способно переварить колесо, находящееся в худших условиях. Даже если второе будет на сухом чистом асфальте, автомобиль никуда не поедет. Вся энергия уйдет на быстрое и бесполезное вращение буксующего колеса.

Виды дифференциалов

Конкретных реализаций дифференциалов много, если не говорить только о самом распространённом – коническом свободном. И классифицировать их можно по разным признакам.

Место установки

Для развязки колёс одной ведущей оси используется межколёсный дифференциал в редукторе ведущего моста. Если этот редуктор установлен в коробке передач переднеприводной машины – значит там и смонтирован дифференциал.

Некоторые машины оснащены постоянным полным приводом. Это означает, что он включён всегда. Но при этом оси могут иметь разную скорость, например, в том же повороте. И тогда в элемент трансмиссии, называемый раздаточной коробкой, внедряется межосевой дифференциал, работающий так же, как было рассмотрено в случае межколёсного.

Вид зубчатой передачи

По типу применяемых зацеплений дифференциалы подразделяются на:

• самый распространённый – конический , по форме полуосевых шестерён и сателлитов;
• цилиндрический , применяется значительно реже, но иногда по компоновочным и функциональным соображениям незаменим, напоминает планетарную передачу;
• червячный , бывает построен разными способами, чаще всего этот тип зацепления используется в самоблокирующихся дифференциалах, червячные пары могут создавать значительное внутреннее трение.

От размеров и организации зубчатых пар зависит также и симметрия дифференциала. Иногда важно отправлять на одну ось больший момент, чем на вторую. Например, в некоторых версиях 4-matic от Mercedes 65% момента идёт на заднюю ось, 35 – на переднюю.

По принципу блокировки

Блокируемые дифференциалы лишены упомянутого выше главного недостатка по части проходимости и динамичного разгона при недостаточном сцеплении с дорогой.

Достигается это разными способами:

• Дисковые блокировки и их менее эффективные разновидности LSD работают по принципу поджатия пакета фрикционных дисков по мере увеличения разности в скоростях между колёсами оси, в результате часть момента всё же поступает на ту сторону, где есть зацеп;
• Червячные работают примерно так же, но несколько мягче, за счёт дополнительного проворота сателлитов червячного типа перед их упором торцами в корпус с последующей блокировкой относительного смещения полуосей, это самые распространённые типы самоблоков, различаются ориентацией сателлитов относительно оси;
• Электронной блокировкой принято называть её имитацию, когда вывешенное колесо зажимается тормозными колодками и момент перебрасывается на загруженное, чем эта схема работает эффективней, тем больше потери, перегрузки и износ тормозов, тем не менее она часто спасает легковые машины и кроссоверы в трудной ситуации;
• Вискомуфты могут выполнять роль как дифференциалов, так и их блокировок, в первом случае они включаются последовательно в линию передачи момента и могут её прерывать, а во втором – блокируют входной и выходной валы, препятствуя работе свободного дифференциала.

Самой эффективной блокировкой будет жёсткая механическая с электрическим или пневмоприводом. Именно так и сделано на лучших внедорожниках, там блокируются все три дифференциала, межосевой и два межколёсных.

Неисправности

Свободный дифференциал достаточно надёжен и сам не сломается. Но его очень часто ломает водитель своими паническими действиями при буксовании автомобиля.

Дело в том, что шестерёнки дифференциала работают на подшипниках скольжения, причём самых простейших. Они не рассчитаны на долгое и тяжёлое вращение под нагрузкой, когда крутится только одно колесо.

Антифрикционные шайбы перегреваются, зубья изнашиваются, появляются люфты и стуки, а при резкой остановке колеса, внезапно попавшего на асфальт после раскрутки, ломаются оси сателлитов и шлицевые соединения.

Ремонт чаще всего заключается в замене коробки дифференциала в сборе. Иногда можно поставить ремкомплект из шестерён и пальца с новыми регулировочными шайбами. Совсем редко обходятся только регулировкой подбором шайб.

Обслуживание

ТО исправного дифференциала сводится к замене масла в редукторе или раздатке. Никаких регулировочных или иных сервисных операций не предусмотрено, только ремонт при износе и поломках. На самоблоках иногда потребуется восстановить величину предварительного натяга подбором пакета пружинных шайб.

Обычно все дифференциалы повышенного трения требуют применения специального масла типа LSD (Limited Slip), но сейчас лучшие универсальные масла уже обладают подобными свойствами, о чём указано на этикетке.

В любом случае, лучше руководствоваться инструкцией изготовителя конкретного изделия.

Что такое дифференциал и как он работает

Основная задача трансмиссии в конструкции любого автомобиля – изменение передаточного числа, полученного от силовой установки и передача вращения на ведущие колеса.

Если рассматривать конструкцию заднеприводного автомобиля, то в состав его трансмиссии входит коробка передач (она меняет передаточное число), карданная передача (посредством ее осуществляется передача вращения на заднюю ведущую ось) и редуктор (передает вращение на полуоси, к которым крепятся колеса). Но в этой конструкции есть одна особенность – колеса в определенных случаях должны вращаться с различной скоростью. И чтобы это осуществить, в редуктор добавили еще один узел – дифференциал автомобиля.

Конический симметричный дифференциал:
1 — коробка сателлитов дифференциала правая;
2 — болт коробки сателлитов;
3 — опорная шайба шестерни;
4, 8 — полуосевые шестерни;
5 — опорная шайба сателлита;
6 — сателлиты;
7 — ось сателлитов;
9 — левая коробка сателлитов дифференциала.

Для чего нужен дифференциал

Схема полноприводного авто с раздаткой и межосевым дифференциалом.

При прямолинейном передвижении дифференциал, в принципе и не нужен, поскольку ведущие колеса крутятся с одной скоростью. Но ведь часто возникает надобность проходить и повороты. При этом колеса идут по различным радиусам, то есть пройденное расстояние при повороте у колес одной оси отличаются. Движущееся по внутреннему радиусу колесо проходит значительно меньший путь, чем идущее по внешнему.

Если при этом обеспечить равную передачу вращения на каждое из колес, то одно из них начнет пробуксовывать, при этом и возникает большая нагрузка на элементы трансмиссии. В результате происходит повышенный износ шин и высока вероятность повреждения приводных элементов.

Чтобы этого не произошло, требуется перераспределение вращения на колеса в соответствии с условиями движения. Другими словами нужно, чтобы при прохождении поворота движущееся по внутреннему радиусу колесо – замедлилось, а идущее по внешнему – ускорилось. Именно это и обеспечивает добавленный в конструкцию трансмиссии авто дифференциал.

Виды и их особенности дифференциалов

Видео: GPS Навигатор — описание и тест

Видов дифференциалов по месту установки – два:

1. Межколесный.
2. Межосевой.

Дифференциал заднеприводного автомобиля

Первый используется на всех легковых авто с одной ведущей осью, и в его задачу входит только выполнение своей функции. На заднеприводных авто он располагается в заднем мосту и устанавливается на редуктор. То есть редуктор передает вращение на полуоси не напрямую, а через дифференциал.

Дифференциал переднеприводного авто с приводным валом

Что касается переднеприводных авто, то из-за отсутствия карданной передачи и моста с редуктором, вращение от коробки передач передается напрямую на дифференциал (они размещены в одном корпусе), а от него уже оно поступает на приводные валы.

Межосевой дифференциал используется на полноприводных авто, у которых обе оси являются ведущими. Там он нужен для того, чтобы правильно распределять получаемое вращение по осям при движении по неровностям. К примеру, авто движется на подъем, в результате чего задняя ось находится в низком положении относительно передней. В результате происходит перераспределение массы авто, она начинает больше давить на задок, и установленный узел в этом случае повышает крутящий момент на задних ведущих колесах. И все выполняется с точностью до наоборот на спусках.

При этом на полноприводных авто также требуется распределение вращения и на колесах, поэтому у них в общей сложности используется 3 дифференциала (1 – межосевой и 2 – межколесных).

Конструкция, принцип работы дифференциала

Дифференциалы, используемые на авто, делаются на основе обычного редуктора планетарного типа. Основными его составными компонентами являются:

• корпус, он же — чашка (выполняет роль ведущего элемента);
• сателлиты;
• ведомые шестеренки;

Видео: Как работает дифференциал / How Differential Steering Works (на русском)

Эта конструкция может использовать разные виды зубчатых передач:

1. Цилиндрические.
2. Конические.
3. Червячные;

Видео: Дифференциал, обзор конструкции, принцип действия

Редуктор состоит из двух шестерён (малой ведущей и большой ведомой). Часто ведомую из-за ее размера называют еще зубчатым колесом. Вот к ней и крепиться чашка при помощи болтового соединения. Внутри чашки сделаны оси для крепления сателлитов. Количество их может варьироваться в зависимости от значения крутящего момента. На легковых авто, где усилия не особо высокие, устанавливается по два сателлита, на внедорожниках же их количество может составлять 4 штуки.

Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с правой и левой ведомыми шестернями (вторые получаются зажатыми между первыми). Ведомые шестеренки закрепляются посредством шлицевого соединения на полуосях (в переднеприводных авто они соединены с приводными валами).

Количество зубьев на ведомых шестернях может быть как одинаковым (симметричный дифференциал), так и разным (ассиметричный). Первый тип обеспечивает распределение вращения по полуосям (приводным валам) в равном соотношении, а у второго это выполняется в строго определенных значениях.

Из-за этих особенностей симметричный тип используется в качестве межколесного, а ассиметричный – межосевого дифференциалов.

Работает планетарный узел так: во время прямолинейного движения оба колеса ведущей оси получают одинаковое сопротивление от дорожного полотна. Вращение, получаемое от коробки передач передается на ведомое зубчатое колесо редуктора, а вместе с ним и крутиться чашка дифференциала с размещенными в ней сателлитными осями. Поскольку сопротивление одинаково, то сателлиты осуществляют передачу крутящего момента на ведомые шестеренки в одинаковых соотношениях, то есть скорость вращения их, а вместе с ними и полуосей, равна. При этом сателлиты лишь передают вращение, сами же они остаются неподвижными относительно своих осей.

При вхождении в поворот, колеса начинают двигаться по разным радиусам. При этом, идущее по внутреннему радиусу получает большее сопротивление, чем внешнее. Это сопротивление обеспечивает замедление вращения ведомой шестеренки, из-за чего сателлиты начинают крутиться на осях. В результате начала движения сателлитов, скорость вращения полуоси наружного колеса возрастает, то есть происходит изменение угловых скоростей полуосей (приводных валов). Примечательно, что общая скорость вращения обеих полуосей соответствует скорости вращение зубчатого колеса редуктора, но увеличенной вдвое. При этом крутящий момент от разницы угловых скоростей не меняется, и он разделяется на ведущие колеса равномерно.

В результате такой работы узла при прохождении поворотов удается избежать появления пробуксовки и увеличения нагрузки на элементы трансмиссии.

Блокировка дифференциала

Блокировка дифферециала с гидроприводом включения

Но у автомобильного дифференциала есть существенный недостаток, который проявляется в случае, когда сопротивление вращению на одном из колес полностью пропадает (к примеру, оно попало на скользкий участок дороги). В результате особенностей работы, у колеса, потерявшего сопротивление дороги, максимально возрастает угловая скорость. То есть, по сути, все вращение передается только на него, в то время как второе колесо из-за сопротивления останавливается.

В результате автомобиль обездвиживается, поскольку из-за низкого сопротивления на одном колесе падает и крутящий момент на нем. А поскольку дифференциал работает симметрично, то на втором колесе момент тоже очень мал, и его явно недостаточно, чтобы заставить его вращаться. Чтобы решить такую проблему, достаточно лишь замедлить вращение буксующего колеса, тем самым повысив крутящий момент на нем, и соответственно, на втором колесе. И для этого применяются блокировки дифференциала.

Видео: GБлокировки дифференциала для УАЗа, разновидность и принцип работы

Все просто – если обеспечить жесткое соединение одной полуоси с чашкой дифференциала, то она просто не сможет вращаться быстрее, чем шестерня редуктора. Из-за этого не будет происходить перераспределение вращения, крутящий момент на обеих полуосях будет одинаковым, и его хватит, чтобы обеспечить вращение и колеса, на котором имеется сопротивление, то есть автомобиль сможет двигаться даже в случае потери сопротивления на одном из колес.

Блокировки дифференциала различаются по степени блокирования и бывают они с:

1. Полной.
2. Частичной блокировкой.

Полная описана выше и указывает она на то, что происходит жесткое соединение элементов дифференциала машины, по сути, он просто прекращает выполнять свои функции и крутящий момент подается равно на обе полуоси.

В частичной же блокировке передача усилия между составными элементами узла ограничена определенной величиной, что обеспечивает повышение крутящего момента на колесе, получающем повышенное сопротивление.

Управление блокировкой

Блокировка может устанавливаться на любой автомобильный дифференциал, как межколесный, так и межосевой. При этом в полноприводных авто передний межколесный дифференциал обычно не оснащают блокировкой, чтобы не оказывать влияние на управляемость авто. Задействование же блокировки, если она имеется, может осуществляться в ручном и автоматическом режиме.

Ручное включение подразумевает принудительное блокирование дифференциала, то есть оно задействуется только когда нужно. При этом водитель задействует привод, в результате чего происходит жесткое соединение составных элементов дифференциала между собой.

Привод блокировки может быть:

• механический;
• гидравлический;
• пневматический;
• электромеханический;

Основной недостаток ручного управления крыт в надобности соблюдения условий эксплуатации. Так, заблокированный дифференциал может повредить трансмиссию в случае, когда оба колеса окажутся на дороге с хорошими сцепными свойствами. Такое может произойти, к примеру, когда водитель забыл разблокировать дифференциал в авто после преодоления бездорожья.

Виды самоблокирующихся дифференциалов

Дифференциалы, у которых блокирование происходит в автоматическом режиме, называются самоблокирующимися. В них, при определенных условиях происходит самостоятельная блокировка, без какого-либо участия водителя. Точно также он и разблокируется.

Видео: Кардан Главная передача Дифференциал

Самый простой самоблокирующийся дифференциал – дисковый, имеющий в своей конструкции дополнительный элемент – пакет фрикционных дисков, одна часть которого жестко соединена с чашкой дифференциала, а вторая – с одной из осей. При этом диски прижаты друг к другу.

Действует такая блокировка очень просто: при прямолинейном движении машины чашка и полуось вращаются с одной скоростью, а вместе с ними и фрикционный пакет.

В случае повышения угловой скорости на одной из полуосей, она начинает вращаться быстрее чашки. При этом одна часть фрикционного пакета (закрепленная на оси) ускоряется относительно второй. А поскольку они прижаты, то между ними возникает сила трения, которая и препятствует повышению угловой скорости, соответственно крутящий момент на колесе с большим сопротивлением повышается.

Вискомуфта в качестве межосевого дифференциала

Примерно так же действует и вязкостная муфта, она же вискомуфта, которая сейчас является достаточно распространенным способом заблокировать дифференциал в автоматическом режиме. Но из-за больших габаритных размеров ее в качестве межколесной блокировки не используют. Муфта устанавливается только на межосном дифференциале, как вспомогательное устройство, а в некоторых случаях она полностью его заменяет.

Конструкция этой муфты такая: имеется герметичный корпус, с помещенным в нее пакетом дисков, одна половина которого жестко связана с ведущим валом (от которого подается вращения) а вторая – с ведомым.

Вискомуфта в разобраном состоянии

Все пространство между дисками заполнено дилатантной жидкостью, особенность которой заключается в повышаемой вязкости при перемешивании.

Действует вискомуфта примерно также же, как и дисковая блокировка. Пока валы вращаются с одной скоростью, перемешивание жидкости, расположенной между дисками, не происходит. Но как только появляется разница в скоростях вращения, диски начинают мешать жидкость из-за чего она становиться более вязкой. В результате повышения вязкости жидкости, которая при большой разнице скоростей может стать практически твердой, выравнивается угловая скорость на валах.

Существует также электронная блокировка дифференциала, которая используется на межколесном дифференциале автомобиля. Причем в качестве основного рабочего элемента в ней выступает антиблокировочная система тормозов.

Такая блокировка имеет свое обозначение – противопробуксовочная система, суть работы которой сводится к тому, что в случае увеличения угловой скорости на одном ведущем колесе, тормозная система притормаживает его, тем самым повышая крутящий момент на другом колесе.

Что такое дифференциал и в чем его секрет?

Интересное механическое устройство, известное человечеству с давних времен. Несколько лет назад ученые считали, что первый механизм, работающий по типу дифференциала, был использован в антикитерском механизме – удивительной находке, поднятой со дна моря, и оказавшейся самым настоящим древним калькулятором для астрономических вычислений. Так что сама идея дифференциала не нова, однако настоящее признание она получила только с появлением первых автомобилей.

1. Что такое дифференциал и для чего он нужен?
2. Устройство и принцип работы
3. Преимущества и недостатки
4. Виды дифференциалов
5. Заключение

Что такое дифференциал и для чего он нужен?

Дифференциал – это механизм, отвечающий за распределение момента вращения и угловых скоростей от главной передачи на колёса автомобиля (или на оси, если говорить про межосевой дифференциал). Зачем это нужно? Затем, чтобы дать возможность транспорту нормально поворачивать, не нарушая равномерного сцепления с дорогой каждого колеса.

Если попробовать развернуть на ходу любую повозку с жесткой осью, выяснится, что колесо, находящееся внутри радиуса поворота, пробуксовывает. Одновременно с этим другое колесо, которое находится на наружной дуге и должно двигаться быстрей, теряет сцепление с поверхностью. Другими словами, поворачивать вот так, с двумя колесами, насаженными на одну ось, очень сложно. Можно только посочувствовать лошадям, вынужденным таскать неповоротливые телеги…

Однако автомобиль – давно уже не телега, в том числе и потому, что во время поворота срабатывает дифференциал, который распределяет скорость вращения так, чтобы замедлить колесо внутри дуги поворота и ускорить второе, которое движется по внешней дуге. Всё это происходит без вмешательства водителя, только за счет механического распределения момента вращения.

Размещение дифференциала зависит от того, какой тип привода использован в автомобиле.

1. В переднеприводных автомобилях установлен передний дифференциал, который находится внутри коробки передач.
2. В заднеприводных моделях установлен в заднем мосту на ведущей оси.
3. В полноприводных автомобилях с постоянным полным приводом ставится межосевой дифференциал в раздаточной коробке (он распределяет усилия между передней и задней осью) и межколесные на каждую ось.
4. А вот подключаемый полный привод не требует межосевого распределителя, в таких автомобилях устанавливается межколесный дифференциал на каждую из осей.

Почему только на ведущую ось (внедорожников это тоже касается, у них обе оси ведущие)? Просто потому, что дифференциал предназначен для того, чтобы распределять момент вращения, идущий от двигателя, а значит, на ведущей оси.

Устройство и принцип работы

С технической точки зрения дифференциал устроен достаточно просто, но при этом он способен выдерживать огромные нагрузки. Что внутри этого узла и как он работает?

По своему типу это планетарный редуктор со всеми необходимыми элементами.

1. Шестерня главной передачи – подает вращение от КПП на дифференциал.
2. Ведомая шестерня связана и с главной передачей, и с шестернями-сателлитами.
3. Сателлиты – закреплены в «чашке» ведомой шестерни, так что вращаются вместе с ней.
4. Шестерни полуосей – соединены с сателлитами и не контактируют с остальными элементами дифференциала.

Детально показано на видео-ролике, ниже.

1. От КПП выходит вал главной передачи, от которого вращение передается на ведомую шестерню.
2. Ведомая шестерня и скрепленная с ней «чашка» (водило) принимают крутящий момент.
3. Вращаясь, ведомая шестерня и чашка приводят в движение шестерни-сателлиты.
4. Сателлиты, в свою очередь, передают вращение на полуоси.
5. При равной нагрузке на полуоси (когда автомобиль движется по прямой дороге с равномерным покрытием) сателлиты не вращаются. Работает только ведомая шестерня, в чашке которой закреплены сателлиты, и они описывают обороты вместе с ней, при этом не совершая вращения вокруг своей оси. Таким образом, момент вращения распределяется на полуоси поровну, 50:50.
6. Когда автомобиль поворачивает и одно из колес должно замедлить, а второе – ускорить движение, сателлиты приходят в движение. За счет конической зубчатой передачи они, вращаясь, замедляют одну полуось и ускоряют вторую. Другими словами, перераспределяют момент вращения в нужной пропорции, вплоть до 0:100 без потери усилия.
7. При пробуксовке одного колеса включается механизм блокировки, без которого на то колесо, которое вращается быстрее, ушел бы весь момент вращения. Без блокировки автомобиль останавливается при попадании хотя бы одного колеса на скользкую поверхность.

Преимущества и недостатки

Основное преимущество дифференциала – это то, что он дал возможность выполнять повороты. Скорость движения каждого колеса на ведущей оси подстраивается под дорожную ситуацию совершенно автоматически, без участия водителя, так что безопасность и маневренность транспортного средства выросли в десятки раз после внедрения этого механизма. Сегодня дифференциал той или иной конструкции используется во всех видах автомобильного транспорта.

Еще одно преимущество – довольно высокая надежность узла. Планетарная передача выдерживает большие нагрузки, а особенности некоторых типов дифференциала еще дополнительно повышают его мощность и стойкость к износу

Основным недостатком можно назвать необходимость использовать механизм блокировки, чтобы автомобиль мог двигаться и по льду, и по сложным дорогам. Ручная, автоматическая или электронная – любой тип блокировки должен применяться обязательно, а это означает, что появляется дополнительный механизм, который может выйти из строя.

И, конечно, нельзя забывать о контроле за техническим состоянием узла. Это еще один узел, в котором нужно менять масло, хоть и не часто, и отслеживать износ деталей. И, кстати, о необходимости этой процедуры многие автовладельцы забывают.

Виды дифференциалов

За годы эволюции это устройство менялось и совершенствовалось. Так что теперь в автомобилестроении используют различные виды дифференциалов, в зависимости от того, на какие нагрузки рассчитан автомобиль, для каких дорожных условий предназначен, какую цель ставили перед собой конструкторы.

По особенностям конструкции различают конический, цилиндрический и червячный типы. Название зависит от того, какой тип передачи используется для вращения полуосей. В настоящее время самый распространенный вид – конический.

Виды блокировки дифференциала. Система блокировки разрабатывалась для внедорожников, для которых пробуксовка любого колеса означает полную остановку автомобиля. На видео, ниже, подробно рассказано о системах блокировки.

Существует три основных типа блокировки.

1. Ручная блокировка дифференциала – это система, при которой водитель самостоятельно включает и выключает блокировку по своему усмотрению. Возле водительского места находится рычаг или кнопка управления блокировкой, с помощью которых принудительно останавливается вращение сателлитов вокруг свой оси. Фактически, дифференциал начинает работать так же, как при движении по прямой, распределяя усилие на обе полуоси поровну. При этом ухудшается управляемость, ведь повороты с заблокированным дифференциалом выполнить крайне сложно.
2. Автоматическая блокировка или самоблокировка – система, которая облегчает управление автомобилем, снимая с водителя необходимость самостоятельно блокировать дифференциал. Самоблокирующийся тип называют еще дифференциалом повышенного трения.
3. Электронная блокировка – это, по сути, имитация работы дифференциала, используемая в антипробуксовочных электронных системах. При необходимости забуксовавшее колесо принудительно замедляется тормозом, после чего дифференциал перераспределяет усилие, давая больше нагрузки на вторую полуось, которая имеет лучшее сцепление с дорогой.

Самоблокирующийся делятся на два основных типа.

1. Тип Torque – блокировка, срабатывающая от разницы крутящего момента на полуосях. При пробуксовке срабатывают гасители скорости, подтормаживающие ту полуось, скорость вращения которой выше.
2. Тип Speed Sensitive – блокировка с помощью вискомуфты, которая срабатывает, если одна из полуосей движется быстрее другой.

На сегодняшний день существует несколько видов дифференциалов, используемых в современных автомобилях.

1. Квайф (Quaife) – самая простая конструкция, главной особенностью которой является использование нескольких пар сателлитов, сцепляющихся между собой попарно. Благодаря возникающим силам трения механизм автоматически подстраивается под дорожные условия, правильно распределяя момент вращения при поворотах и пробуксовке.
2. Вискомуфта – устройство блокировки, основанное на применении жидкости с переменной вязкостью. Чем выше скорость ее перемешивания (соотношение скоростей вращения левой и правой полуосей), тем выше вязкость жидкости, вплоть до полной блокировки контактных дисковых блоков. Вискомуфта устанавливается на кроссоверы и легковые автомобили, то есть она не рассчитана на условия жесткого бездорожья.

” data-medium-file=”https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/дисковая-блокировка-дифференциала.jpg?fit=300%2C176&ssl=1″ data-large-file=”https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/дисковая-блокировка-дифференциала.jpg?fit=700%2C411&ssl=1″ loading=”lazy” src=”https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%B4%D0%B8%D1%84%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D0%B0.jpg?resize=700%2C410&ssl=1″ alt=”Устройство дисковой блокировки дифференциала” width=”700″ height=”410″ data-recalc-dims=”1″ data-lazy-srcset=”https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/дисковая-блокировка-дифференциала.jpg?w=800&ssl=1 800w, https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/дисковая-блокировка-дифференциала.jpg?resize=300%2C176&ssl=1 300w, https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/дисковая-блокировка-дифференциала.jpg?resize=768%2C450&ssl=1 768w, https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/дисковая-блокировка-дифференциала.jpg?resize=1024%2C601&ssl=1 1024w” data-lazy-sizes=”(max-width: 700px) 100vw, 700px” data-lazy-src=”https://i0.wp.com/vaznetaz.ru/wp-content/uploads/2019/10/%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BA%D0%B0-%D0%B4%D0%B8%D1%84%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D0%B0.jpg?resize=700%2C410&is-pending-load=1#038;ssl=1″ srcset=”data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″> Дисковая блокировка

Полная блокировка (кулачковая) – это тип с ручной блокировкой из салона автомобиля. Несмотря на некоторые неудобства его продолжают использовать во внедорожниках и есть много поклонников именно этого типа блокировки.

Заключение

Сегодня дифференциал используется на всех без исключения автомобилях, что говорит о его незаменимости. Многие автовладельцы и не задумываются о том, что там у них под днищем автомобиля, а обо всех нюансах и тонкостях этого узла знают только поклонники автоспорта и сурового бездорожья. Но от того, насколько качественно выполняет свою работу этот узел, зависит уверенность в маневрах и безопасность на дороге.

Принцип работы автомобильного дифференциала

Крутящий момент, создаваемый двигателем внутреннего сгорания, передается колесам с помощью различных механизмов – валов, шлицевых и шестеренчатых передач, дифференциалов. Последние вызывают наибольший интерес у любителей экстремальной езды по бездорожью, поскольку принимают участие в распределении мощности. Многие автолюбители слабо представляют работу данного узла, поэтому стоит рассмотреть вопрос, что такое дифференциал в автомобиле, объяснить его устройство и принцип действия.

Назначение механизма

Чтобы понять роль дифференциала, применяющегося в транспортных средствах всех типов, нужно рассмотреть конструкцию обычного планетарного редуктора, передающего усилие от карданного вала двум полуосям. Алгоритм работы агрегата прост:

1. Кардан вращает хвостовик с косозубой шестеренкой на конце.
2. От хвостовика крутится большая планетарная шестерня, соединенная с двумя полуосями.
3. Крутящий момент передается от планетарной шестерни полуосям и закрепленным на концах колесам.

Без дифференциала редуктор поровну распределяет крутящий момент на 2 оси, в результате колеса вертятся с одинаковой скоростью. Такое разделение вполне годится для прямолинейного движения, которое в реальности встречается довольно редко – даже при езде по ровным участкам трассы автомобиль отклоняется от прямой линии.

Чтобы машина идеально прошла поворот, колеса одного моста должны вращаться с разными скоростями, поскольку внешнее катится по более широкой дуге. Простой редуктор, обеспечивающий одинаковое вращение обеих полуосей, на повороте заставит одну шину скользить, вторую – буксовать, что заметно ухудшает маневренность авто.

Справка. Проблема весьма актуальна для внедорожников с постоянным полным приводом. В данном случае крутящий момент делится не только между колесами, но и между осями, вращающими редукторы переднего и заднего моста.

Совмещенный с планетарным редуктором дифференциал нужен для изменения угловых скоростей правого и левого колеса в зависимости от крутизны поворота. Механизм автоматически распределяет крутящий момент на полуоси, позволяя колесным покрышкам совершать разное число оборотов при движении автомобиля по дуге. Без дифференциала нормальная эксплуатация транспортного средства невозможна по таким причинам:

• недостаточная управляемость;
• быстрое истирание шин;
• ускоренный износ деталей редуктора, валов и полуосей.

Как работает свободный дифференциал?

Механизмами данного типа оснащается подавляющее большинство машин с приводом на переднюю либо заднюю ось. В первом случае узел размещается внутри коробки передач, во втором является частью планетарного редуктора заднего моста.

Конструкция планетарной передачи подразумевает использование шестеренок конической формы. Существуют и другие разновидности автомобильных редукторов – цилиндрические, конусно-цилиндрические и червячные.

Устройство дифференциала свободного типа предусматривает совмещение с главной передачей. Механизм заднего моста включает следующие детали:

• хвостовик с конической ведущей шестерней, соединенный с карданным валом;
• ведомая планетарная шестеренка;
• корпус ведомой шестерни оборудован двумя проушинами, куда вставляются оси сателлитов;
• сателлитные шестеренки конической формы;
• ведомые шестерни полуосей;
• подшипники;
• корпус редуктора.

В легковых авто устанавливается 2 сателлита, на грузовиках – четыре.

Изучить принцип работы свободного дифференциала предлагается на примере:

1. Пока машина едет прямо, колеса крутятся с одинаковой скоростью. Хвостовик вращает «планетарку» вместе с закрепленными на ней сателлитами, причем последние остаются неподвижными и передают равный крутящий момент обеим осям за счет давления на зубья.
2. Автомобиль входит в поворот. Крутящиеся вместе с большой шестерней сателлиты начинают вращаться вокруг собственной оси, причем в разные стороны.
3. Мощность на валу делится не пополам, а в зависимости от крутизны дуги. Благодаря комбинированному вращению сателлитов полуоси и колеса совершают разное число оборотов, машина успешно преодолевает поворот без проскальзывания и пробуксовки резины.

Дифференциал получил название свободного, поскольку передает больший крутящий момент на колесо, которое вращается легче. Понятно, что на повороте шина внутри дуги сопротивляется вращению, поэтому дифференциал отдает больше мощности другой оси – противоположное колесо крутится быстрее.

Примечание. Полноприводные авто и внедорожники оснащаются тремя дифференциальными разделителями мощности – межосевым (ставится в раздаточной коробке) и двумя межколесными.

Свободный механизм решает главную проблему, но создает побочную. Когда одна покрышка начинает контактировать со скользким покрытием – льдом, укатанным снегом, грязью, начинается пробуксовка. Причина – дифференциальный механизм, отдающий максимум мощности в сторону наименьшего сопротивления. Для предотвращения подобных ситуаций на многих автомобилях задействована временная блокировка дифференциала.

Разновидности механизмов

Чтобы избавиться от пробуксовок на скользком дорожном покрытии либо в условиях бездорожья, производители комплектуют транспортные средства дифференциальными устройствами следующих конструкций:

• механизм свободного типа с принудительной блокировкой от привода;
• частично блокирующийся дифференциал повышенного сопротивления;
• самоблокирующаяся червячная передача типа Torsen.

В первом варианте применяется рассмотренный выше шестеренчатый узел, дополнительно оснащенный блокировочным устройством. Система функционирует просто: в случае необходимости водитель активирует привод, фиксирующий сателлиты в неподвижном состоянии. Крутящий момент начинает делиться ровно пополам, оси вращаются с одинаковой скоростью и транспортное средство успешно преодолевает проблемное место.

Принудительная блокировка межосевого дифференциала включается с помощью различных приводов:

• механический – от рычага раздаточной коробки;
• электрический;
• пневматический;
• гидравлический.

Аналогичные приводные элементы применяются для остановки и удержания сателлитов переднего либо заднего моста.

Автомобили дорогой комплектации производители оснащают антипробуксовочной системой. Она «обманывает» дифференциальное устройство другим способом: по сигналу датчика, фиксирующего быстрое вращение одного колеса, электроника отдает команду его притормозить. Тогда сателлитные шестеренки начинают передавать больше мощности на другую ось и авто прекращает «грестись» на месте.

Устройство повышенного сопротивления

Помимо сателлитов, ведущих и ведомых шестерен, дифференциал повышенного трения включает такие элементы:

• корпус, жестко прикрепленный к планетарной шестеренке;
• пакет фрикционных дисков, установленных на каждой полуоси;
• стальные диски, чьи выступы зафиксированы в корпусе;
• распорная пружина, вставленная между коническими шестернями полуосей.

Стальные и фрикционные диски (похожие применяются в сцеплении) установлены поочередно, первые вращаются вместе с корпусом, вторые – с осями. Конусообразная шестеренка надета на шлицы оси и способна смещаться на определенное расстояние. Пружина поддавливает 2 противоположных осевых шестерни.

Частичная блокировка дифференциала происходит следующим образом:

1. На прямолинейном сухом участке дороги сателлиты неподвижны, а диски вращаются друг относительно друга.
2. При попадании одной шины на скользкий участок начинается пробуксовка. Благодаря конусной форме зубьев шестеренки со стороны остановившегося колеса начнут взаимно отталкиваться.
3. Шестерня полуоси сдвинется и сожмет пакет дисков. Возникнет сила трения, заставляющая ось вращаться вместе с корпусом напрямую от «планетарки» в обход сателлитов.

Подобное устройство самостоятельно регулирует степень блокировки – чем медленнее крутится покрышка с хорошим сцеплением, тем сильнее сжимаются диски и подается больше крутящего момента.

Самоблокирующиеся передачи Torsen

Принцип работы данных механизмов базируется на одной особенности червячной пары: шестеренка способна передавать вращение сателлиту, но обратное действие невозможно. Все шестерни, включая сателлитные, сделаны в виде цилиндров с косыми дугообразными зубьями. Всего в механизме применяется 3 пары червячных сателлитов, установленных вокруг шестеренок полуосей.

Самоблокирующийся дифференциал работает так:

1. Во время прямолинейного движения червячные сателлиты ведут себя аналогично конусным – не крутятся сами, но вращают оси от главной передачи.
2. На повороте число оборотов одной полуоси вырастет и она придаст вращение парам сателлитов – мощность начнет распределяться по-разному.
3. Поскольку каждая пара сателлитов связана между собой прямозубой передачей, пробуксовка одного колеса исключается. Ось способна крутить свой сателлит, тот вращает соседний, который уже не может поворачивать вторую полуось. Механизм блокируется автоматически.

Устройство Torsen – самое надежное и передовое, но слишком дорогое, поэтому ставится на машины максимальной комплектации. В остальных применяются более доступные механизмы повышенного трения.

В среде любителей экстремальной езды по бездорожью известен простейший способ избежать пробуксовок – блокировка заднего дифференциала с помощью сварки. Сателлиты намертво привариваются к осям и всегда находятся в неподвижном состоянии. Правда, подобные автомобили предназначены только для езды по грунту и снегу – эксплуатировать их на твердом покрытии чересчур неудобно и дорого.