Установка самоблокирующегося дифференциала для ВАЗ 2107: плюсы и минусы

Зачем его блокировать

В определённых ситуациях это необходимо. Чтобы было понятнее, разберём всё по порядку. Если автомобиль круто поворачивает или идёт по пересечённой местности, его ведущие колёса проходят путь разной длины. Например, при повороте путь внешнего колеса будет длиннее, а путь внутреннего колеса — короче. Раньше, когда скорости машин были невысоки, это обстоятельство никого особо не волновало. Но постепенно скорости автомобилей возросли, и стали возникать проблемы:

• покрышки изнашиваются неравномерно;
• управляемость серьёзно ухудшается.

Всё это происходит из-за того, что крутящий момент на ведущих колёсах автомобиля всегда одинаков. Поэтому и возникла необходимость разделить ведущие колёса так, чтобы на каждом из них был свой крутящий момент. Эту задачу и выполняет дифференциал ВАЗ 2107. Если дорога ровная, проблем с этим узлом нет. Но как только автомобиль оказался на пересечённой местности с включенным дифференциалом, колёса начинают пробуксовывать, а управлять машиной становится намного сложнее. Именно в этой ситуации водителю следует заблокировать дифференциал, чтобы увеличить проходимость машины.

Износ подшипников.

Другой распространенной причиной шума кпп является износ подшипников. Только в отличии от изношенных шестерен коробка из за подшипников гудит не долго. Подшипники разрушаются, при этом зачастую повреждается картер кпп. Так что если загудела тянуть с ремонтом не стоит. Ремонт потом намного дороже выйдет. При переборке подшипники нужно очень внимательно осмотреть. Типичный признак это питтинг на беговых дорожках:

Конечно такой подшипник сразу видно, что на выброс. Но нужно внимательно осматривать те которые кажутся хорошими, малейшие пятнышки — тоже менять. При этом имейте ввиду, не все подшипники одинаково долговечны. Самый слабый это конечно задний подшипник первичного вала. На фото как раз обоймы с такого. Он работает при заведенном двигателе не зависимо стоит машина или нет, но главное при разгоне у него те же обороты что и у двигателя. Кроме того чем интенсивней разгон, тем больше на него нагрузка. Этот подшипник подвергается не только радиальным, но и осевым нагрузкам. Зубья же шестерен косые и при нагрузке вал пытается сдвинуться в продольном направлении, от смешения его удерживает только этот подшипник. Ну а подшипник удерживает в одну сторону стопорное кольцо, а в другую стопорная пластина. Хочу заметить, что в похожих коробках именитых иномарок в таких узлах применяют роликовые конические, либо конструкции с упорными подшипниками, которые способны выдерживать гораздо большие нагрузки. На второе место по частоте поломок я бы поставил такой же 305-й подшипник который устанавливается на вторичном валу. Поэтому если хотите хорошо сделать коробку эти два лучше заменять как и сальники на новые независимо от состояния. Конечно при условии, что эти новые качественные, потому как новые могут попасться еще хуже старых. Следующий это роликовый подшипник переднего конца вторичного вала. Вот этот уже довольно надежный, хотя последнее время тоже бывает что разрушается, обычно с разрывом картера. Ну и самые надежные это передний первичного вала и подшипники дифференциала. Они очень редко требуют замены. Поэтому их, если выглядят прилично, можно смело оставлять старые. Еще пару слов по выбору подшипников. Обычно считаются лучшими вологодские, но на самом деле среди них тоже нередко попадаются бракованные. На новых с завода коробках могут загудеть тысяч через пятьдесят. На самом деле выбор подшипника это лотерея, повезет будет долго служить. Что касается роликовых, то не рекомендую ставить такие как на фото справа:

Видите, ролики меньше по размеру и количеству. Эти очень недолговечные, но это и понятно, мелкие ролики не смогут нести такую же нагрузку как оригинальный подшипник. Так же не забывайте проверить стальную пластину, корорая фиксирует задние подшипники. Очень часто в ней появляется глубокая выработка, если выработка не значительная и нет новой можно немного осадить молотком. Она из мягкой стали, главное чтобы эта пластина прижимала подшипники:

Виды блокировок

Их три: ручная (принудительная), автоматическая (самоблокирующийся дифференциал) и частичная.

Ручную блокировку водитель включает сам, оказавшись на пересечённой местности. Всё просто: в кабине нажимается переключатель, после чего начинает работать специальный ограничительный узел, не позволяющий распределять крутящий момент на ведущие колёса в зависимости от проходимого ими пути. Плюсы такой блокировки очевидны: водитель сам решает, когда следует задействовать ограничительный механизм, а в остальное время это устройство не работает и, соответственно, не изнашивается. Минусы тоже есть: чтобы заблокировать дифференциал вручную, водителю придётся отвлечься от управления. И отвлекается он в крайне сложных дорожных условиях. Ещё водитель не должен забывать отключать блокировку, оказавшись на ровной дороге. Если этого не сделать, можно сломать сам дифференциал. И, наконец, устанавливать придётся не только сам ограничитель, но и систему, которая будет приводить его в действие, что сопряжено с определёнными техническими трудностями.

Пример принудительной блокировки дифференциала на автомобили ВАЗ и Нива

Пример готовой блокировки на ВАЗ от Val-racing

Объяснение принципа работы

В переводе с латинского языка differentia означает «разница». В автомобиле дифференциалом называют механизм, распределяющий крутящий момент на автомобильные оси. Он обязательно существует в каждом автомобиле. Простой дифференциал называется классическим, открытым или свободным.

Представим, что в редукторе заднего моста нет дифференциала, а существует единая ось, как у трёхколёсного велосипеда.

Так как не существует абсолютно прямолинейного движения, и руки водителя практически никогда не лежат на рулевом колесе неподвижно, то ясно, что у ведущих колёс путь будет очень похожий, но немного разный.

Если бы не было дифференциала, то путь левого и правого колеса был единым. Тогда неизбежными станут постоянные пробуксовки, так как колёсам «навязана» общая траектория. Отсюда повышенный износ покрышек, быстрый выход узлов трансмиссии из строя.

Задача редуктора – дать колёсам независимость и «свободу», разобщить их жёсткую связь.

Как работает классический дифференциал?

Если есть одна ведущая ось (вся ВАЗовская классика), то требуется один редуктор между задними колёсами, т.е. межколёсный. В случае полноценного джипа имеется целых три дифференциала – два межколёсных на каждую ось, и дополнительно межосевой.

Этот механизм (второе название – редуктор) ставится в картере заднего моста. Ведущая шестерня передаёт на ведомую момент вращения. Он распределяется на две шестерёнки полуосей, а те вращают колёса.

Дополнительные шестерни – сателлиты являются симметричным равноплечим рычагом, и передают усилия на колёса поровну.

Когда автомобиль движется прямолинейно, то сателлиты не вращаются. Как только автомобиль съезжает на неровную почву, или входит в поворот, то есть когда у каждого колеса появляется свой путь, сателлиты приходят во вращение и перераспределяют момент вращения между колёсами ведущей оси, причём на ту полуось, которая меньше сопротивляется и которую легче раскрутить.

Дифференциал ВАЗ представлена на рис ниже:

8 — шестерня полуоси; 9 — сателлит; 11 — ведомая шестерня главной передачи; 18 — ведущая шестерня главной передачи;

Так ведут себя сателлиты и распределяют момент движения на разных участках:

— прямолинейное движение— поворот налево— правое колесо буксует

Из анализа частот вращения полуосей и коробки редуктора следует, что:

1. Если одно колесо неподвижно, то свободное колесо вращается «за двоих», и частота вращения удвоена.
2. Если одно колесо скользит, то оно вращается быстрее, и начинает буксовать, а второе колесо с хорошим сцеплением получит такой же крутящий момент, так как он распределен поровну, и дифференциал не может отдать ему всю тягу.
3. Если тяга единственного колеса станет меньше, чем сопротивление движению, автомобиль встанет.
4. При этом образуется ситуация пункта 1, работающее колесо останавливается, а ранее буксующее резко увеличивает обороты.
5. При попытке «добавить газа» увеличивается частота оборотов буксующего колеса.

Итак, обычный редуктор не помогает ведущей оси на скользкой дороге, и на покрытиях с большим сопротивлением качению (снег, песок и грязь). Стоимость обычного редуктора около 5000 руб.

Какую выбрать на ВАЗ 2107

Ответ на этот вопрос напрямую зависит от условий эксплуатации автомобиля. Если автовладелец никогда не выезжает в город и перемещается исключительно по просёлочным дорогам и пересечённой местности, ему подойдёт полная ручная блокировка дифференциала. Если водитель ездит по городу, но качество дорог там оставляет желать лучшего, имеет смысл остановиться на автоматической дисковой блокировке. Наконец, если автовладелец круглый год ездит по хорошим городским дорогам, ему вполне подойдёт механизм частичной блокировки дифференциала. Лучшие устройства этого типа выпускаются фирмами Quaife, Lokka и Torsen. Это дорогостоящие узлы, установку которых лучше доверить квалифицированным специалистам. Вместе с тем несложную блокировку можно сделать и своими руками. Именно об этом речь пойдёт ниже.

Как сделать

Проще всего сделать постоянную полную блокировку дифференциала. Но такая самодельная блокировка приемлема для автомобилей, передвигающихся только по бездорожью. Например, для ралли-рейдовых авто. Чтобы реализовать задумку, нужно снять агрегат, оснащенный дифференциалом, и разобрать его. После чего приварить сателлиты к осям. Фиксация шестерен позволит механизму делить скорость вращения между полуосями только в пропорции 50 на 50.

Дифференциал повышенного трения своими руками сделать немного сложнее, чем просто зафиксировать сателлиты. Зато такая модернизация не только улучшит проходимость автомобиля по грязи и снегу, но и не изменит работу агрегата на твердом покрытии. Один из вариантов такого устройства может быть собран из двух латунных или бронзовых втулок и пружины. Их размеры будут зависеть от того, трансмиссию какого автомобиля вы модернизируете. Потому работы начинаются со снятия узла и разборки планетарной передачи. После этого можно провести измерения, заказать изготовление втулок и подобрать подходящую по габаритам пружину.

Достаточно ли будет ее жесткости, вы узнаете после сборки на испытаниях вашей самоделки. Пружина предназначена для того, чтобы прижимать сателлиты к корпусу дифференциала. От этого под действием силы трения сателлиты будут медленнее вращаться вокруг своей оси. Чем больше будет сила трения, тем ровнее станет делиться скорость вращения карданного вала между полуосями. Металлические втулки нужны для того чтобы исключить соприкосновение сателлитов с пружиной.

Конечно, установка блокировки дифференциала заводского изготовления проще и результат такого апгрейда лучше. Однако он требует больших затрат и практически исключает из процесса творчество. Стоимость «самоблоков» для автомобилей семейства ВАЗ немногим менее 12 тыс. р. Зато их установка требует лишь внимательности и аккуратности. При этом нет необходимости в специальном инструменте.

Какая блокировка лучше

Ответ на этот вопрос зависит от того, какой у вас автомобиль и где вы на нем ездите. Поэтому скажем всего несколько слов об особенностях разных типов блокировок.

• Принудительная ручная блокировка. Преимуществом является полное включение и выключение ее в нужное время и, как следствие, лучшая проходимость транспортного средства. К недостаткам можно отнести необходимость заблаговременного включения и обязательного выключения.
• Автоматическая блокировка. Включение и выключение без участия водителя – безусловное преимущество. Заметная инерционность – ее явный недостаток.

Последовательность действий

1. Перед началом работы из бронзы или латуни изготавливаются 2 втулки по чертежу, который приводится ниже.

Блокировочная латунная втулка для редуктора ВАЗ 2107

Пара втулок в пружине от клапана автомобиля ВАЗ 2110

Полуось, извлечённая из ВАЗ 2107

Штатный редуктор, снятый с ВАЗ 2107

Пара втулок вставляется в редуктор ВАЗ 2107

Видео: Установка блокировки на семёрку своими руками

Подводя итог, следует сказать, что блокировка дифференциала на ВАЗ 2107 была и остаётся вопросом очень спорным. С одной стороны, у автомобиля повышается проходимость, он лучше проходит повороты, а разгон становится более динамичным. С другой стороны, удержать разогнавшийся автомобиль на прямой не так-то просто, да и склонность к заносам у него повышается. Одним словом, ставить или не ставить — решать только водителю.

Плюсы и минусы установки самоблокирущегося редуктора

Итак, при установке самоблокирующегося дифференциала приобретается:

• повышенная колёсная тяга на ведущих осях;
• повышенная проходимость вне асфальтовых дорожных покрытий;
• улучшенная динамика разгона;
• улучшение прохождения поворотов.

Расплатой за установку является ухудшение управляемости (у ВАЗ на заднем приводе):

• трудно удерживать автомобиль при разгоне на прямой;
• в повороте склонность к заносу у «классики» увеличена;
• при любой конструкции появляются дополнительные звенья повышенного трения, что повышает, даже незначительно,износ и расход топлива.

Спул дифференциала заднего редуктора ВАЗ 2101, 2102, 2103, 2104, 2105, 2106, 2107

Жесткая блокировка дифференциала типа спул используется на спортивных автомобилях ВАЗ 2101-2107 для участия в соревнованиях по дрифту и ралли.

Спул является самым надежным и простым решением передачи одинакового крутящего момента на оба колеса задней оси автомобиля, что позволяет постоянно держать автомобиль в контролируемом заносе, а также увеличить стабильность и динамику разгона по прямой.

Установка дифференциала типа спул позволяет избежать кустарных способов решения задачи по полной блокировке дифференциала, таких как заваривание, которое в свою очередь является не надежным и подвержено поломке.

Благодаря относительно несложной конструкции, данный вид дифференциала прост в установке и не требует особого технического обслуживания.

Спул для ВАЗ 2101-2107 производится в заводских условиях на импортном оборудовании, с учетом соблюдения высокой точности изготовления.

На складе в Самаре

Самоблокирующийся дифференциал

Это нечто среднее между самой простой системой жесткой блокировки и свободным дифференциалом. Самый простой самоблокирующийся дифференциал — дисковый. Он представляет собой тот же свободный механизм, но с фрикционными дисками на каждой полуоси, работающими по типу сцепления. Хорош это механизм тем, что позволяет регулировать силу прижатия фрикционов, а как следствие, и распределение крутящего момента между ведущими колесами. Сила прижатия может быть как фиксированной, так и регулируемой пневматическим приводом, гидравликой или электроникой. Такие дифференциалы применяются в мостах спортивных автомобилей и в качестве межосевых у некоторых внедорожников, Ниссан Патруль предыдущего поколения, к примеру.

Вязкостная муфта, или вискомуфта, представляет собой своего рода гидротрансформатор. Это набор дисков, котрые близко расположены друг к другу и находятся в одном корпусе, заполненном силиконовой жидкостью. Эта жидкость имеет свойство твердеть при повышении температуры, что и происходит, когда одни диски начинают вращаться быстрее, а вторые медленнее. Как только колеса начинают выравнивать угловые скорости, жидкость остывает и вискомуфта разблокируется.

Видео: блокировка дифференциала

Существуют также электронные системы блокировки дифференциала, но на самом деле, это просто имитация, поскольку в качестве компенсирующего угловые скорости механизма выступают тормоза, а не трансмиссия и срабатывает система по сигналу от датчиков. Этих систем есть довольно много, но самые известные — EDS в большинстве автомобилей (Ниссан Пасфайндер, Рено Дастер), или система ETS в автомобилях Мерседес. Компания Фольксваген устанавливает более продвинутые системы, ETS с расширенными функциям, XDS. Эти комплексы установлены на Шкода Октавия, Фольксваген Пассат, Тигуан. Электронные системы не могут рассматриваться, как блокировки дифференциала, а только, как средства повышения безопасности.