Военные блокированы!

Иван ЕВДОКИМОВ

фото Александра СТРАХОВА-БАРАНОВА

Прежде чем обратить взоры непосредственно к предмету нашего сегодняшнего исследования, я позволю себе коротко напомнить читателю, что же такое есть дифференциал. Этим техническим термином обозначается механизм, позволяющий колесам автомобиля вращаться с разной относительно друг друга скоростью (это необходимо для качения шин без проскальзывания на поворотах). Причем если дифференциал установлен между приводами колес (полуосями), его называют межколесным, а если между разными осями - межосевым. Ну так вот, для повышения проходимости механизмы дифференциалов делают блокируемыми. Что, спросите, это дает? Представьте себе такую ситуацию: одно из колес ведущей оси попало в яму с глиной, а другое стоит на твердом грунте. Что произойдет в случае обычного, так называемого открытого дифференциала? Правильно, колесо, угодившее в яму, будет беспомощно буксовать, а колесо, стоящее на твердом грунте, находится в покое, не передавая никакого крутящего момента. Как вы уже поняли, блокировки дифференциалов как раз и служат для устранения этой вопиющей несправедливости.

Существуют разные способы блокирования дифференциалов, но в основном блокировки делятся на две большие группы: дифференциалы, которые блокируются жестко, на 100% (так называемые локеры, от английского locker - "замок"), и дифференциалы повышенного трения (в англоязычном варианте - "ограниченного проскальзывания", или LSD - Limited Slip Differencial). У каждого из этих вариантов есть свои преимущества и недостатки. Главный недостаток "жестких" блокировок - это их удивительная способность к разрушению трансмиссии. Хотя, если подумать, ничего неожиданного в этом нет. Ведь даже находящиеся на очень скользком покрытии колеса постоянно то наезжают на кочки, то падают в ямы и проскальзывают в поворотах. Одним словом, на трансмиссию постоянно воздействуют знакопеременные силы. А теперь представим себе внедорожник, идущий по глубокой глинистой колее в крутой подъем, да еще и под некоторым углом к склону... Если заблокировать все дифференциалы (межосевой и оба межколесных), то в какое-то время весь крутящий момент будет передаваться только через одно, расположенное ниже по склону колесо. В таких случаях полуоси, как правило, и не выдерживают... Что же до дифференциалов повышенного трения, то их главный недостаток - отсутствие 100-процентной блокировки дифференциала и соответственно недостаток крутящего момента, перебрасываемого на нагруженное колесо. Плюс повышенный износ подобных механизмов.

Но хватит теории, попробуем лучше разобраться, что, собственно, произошло с ульяновскими "военными"... Нам на испытания были переданы два механизма блокировки повышенного трения для редукторных мостов "УАЗа": один - типа "Торсен", второй - типа "Квайф".

Дифференциалы "Квайф" Сателлиты данного механизма расположены в два ряда параллельно оси вращения корпуса, причем крепятся не на осях, а находятся в закрытых с торцов отверстиях корпуса. Правый ряд сателлитов входит в зацепление с правой полуосевой шестерней, левый - соответственно с левой. Кроме того, сателлиты из разных рядов зацепляются между собой попарно. Все зубчатые колеса имеют винтовые зубья. Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня вращается медленнее корпуса и поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит. Он передает движение связанному с ним сателлиту из другого ряда, а тот, в свою очередь, - на полуосевую шестерню. Так обеспечиваются разные угловые скорости колес в повороте. Благодаря разности крутящих моментов на колесах в винтовом зацеплении возникают осевые и радиальные силы, прижимающие полуосевые шестерни и сателлиты торцами к корпусу. Последние также прижимаются вершинами зубьев к поверхности отверстий, в которых они расположены. За счет этого и возникают силы, осуществляющие частичную блокировку. Величина коэффициента блокировки зависит от угла наклона зубьев сателлитов и полуосевых шестерен. Устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев, можно изменять коэффициент блокировки.

Дифференциалы "Торсен" Получили свое название от англ. torque - "крутящий момент" и sensing - "чувствительный". Под этой маркой выпускаются два типа конструкции. В первом сателлиты расположены в корпусе перпендикулярно его оси и объединены между собой попарно с помощью прямозубого зацепления а с полуосевыми шестернями связаны червячным зацеплением. В повороте полуосевая шестерня связанная с отстающим колесом поворачивает входящий с ней в зацепление сателлит а он в свою очередь вращает второй сателлит и полуосевую шестерню. Эта "цепочка" позволяет колесам вращаться с разной скоростью. Силы трения, возникающие в червячном зацеплении от разности моментов на колесах, и осуществляют частичную блокировку дифференциала. Применение комплектов сателлитов и шестерен с различным профилем червячного зацепления дает возможность изменять коэффициент блокировки. Второй тип "Торсена" отличается тем что в нем сателлиты расположены параллельно оси корпуса дифференциала в отверстиях и соединены попарно между собой и с полуосевыми шестернями винтовым зацеплением. Работа механизма на поворотах и частичная блокировка осуществляются так же как у "Кваифа". Этот вариант конструкции менее сложен, кроме того позволяет уменьшить диаметр корпуса дифференциала.

Механизмы были разработаны и адаптированы для редукторных мостов ульяновского внедорожника инженером И. А. Плахотиным участка подготовки автомобилей "УАЗ" автокомбината № 40 совместно с компанией SVR Convertions. Кстати, еще до редакционного теста эти устройства прошли доводочные испытания на автомобилях "УАЗ", принимавших участие в тяжелых трофи-рейдах. Ну что, посмотрим, как это хозяйство работает? Для сравнения были взяты два "УАЗа": один с обычными "открытыми" дифференциалами, а второй - с дифференциалом типа "Квайф" в переднем мосту и дифференциалом типа "Торсен" в заднем.

Моя первая мысль была следующей: самоблокирующиеся механизмы в мостах должны оказывать заметное влияние на управляемость автомобиля (в особенности на радиус разворота). Сажусь за руль машины без блокировок, выполняю на асфальтированной площадке несколько "восьмерок", и сразу же - за руль "блокированного" автомобиля. Повторяю упражнение - и, как это ни удивительно, никакой разницы. А теперь то же самое, но пошустрее. Опять никакого эффекта. .. Делаю "переставку" поочередно то на одной машине, то на другой - разницы не ощущаю. И только при развороте, выполненном в "экстремальном" режиме, слегка возросло усилие на руле, но при этом сам маневр на "блокированной" машине получился вроде бы пошустрее.

На сухом проселке по дороге к нашему традиционному полигончику действие блокировок никак не проявлялось. Однако при переезде первой же канавы по диагонали "блокированная" машина сразу же проявила свое преимущество (автомобиль с обычными дифференциалами преодолел канаву, отчаянно буксуя). Скользкий подъем "УАЗ" с самоблокирующимися дифференциалами преодолел не напрягаясь с первой попытки, а обычный - только с разгона... Выезжаем на глинистую колею. Разумеется, "УАЗ" с редукторными мостами на таких препятствиях и без блокировок идет очень хорошо. Пока не начинает цеплять мостами за грунт или пока не попытаешься из этой самой колеи выехать... Так вот, "УАЗ" с механизмами блокировок в межколесных дифференциалах едет не просто лучше - он спокойно двигается там, где машина без блокировок уже начинает останавливаться и буксовать.

Очень интересно проявляется работа как "Квайфа", так и "Торсена" при диагональном вывешивании. Если зафиксировать машину в положении "классической диагонали", то вначале ничего не происходит (вывешенные колеса медленно и беспомощно вращаются), но стоит плавно увеличить обороты двигателя, как машина начинает сначала заметно подергиваться, а затем, с увеличением оборотов, плавно трогается с места. Из дифференциалов при этом раздаются звуки характерного низкого тона. Препятствия "триального" типа и вовсе показали полное превосходство "блокированных" мостов перед обычными. Но мне все-таки хотелось найти такое положение, при котором степени блокируемости дифференциалов не хватит. Для этого пришлось упереться правым передним колесом в большой земляной бугор (левое переднее колесо было в яме, а правое заднее на кочке). Машина встала! Колеса беспомощно гребли по диагонали, дифференциалы завывали, как раненые звери, а внедорожник не двигался. "А попробую-ка я чуть-чуть порезче", - подумалось мне. Отпускаю педаль акселератора, потом резко ее утапливаю, и - о чудо! - рывок, машинка перелетает через казавшийся неприступным бугор...

Оба типа испытанных нами дифференциалов повышенного трения для редукторных мостов автомобилей "УАЗ" - это именно то, чего ждала многочисленная армия поклонников марки! Они просты, надежны и эффективны. На наш взгляд, появление механизмов блокирования межколесных дифференциалов уазовских редукторных мостов еще больше расширит сферу применения ульяновских машин.

Блокировки предоставлены участком подготовки автомобилей "УАЗ" автокомбината №40, тел.: (903) 119-53-36; (095) 375-05-00, доб. 13; e-mail: suv4x4@yandex.ru