КЛУБ ФОРД БЪЛГАРИЯ - CLUB FORD BULGARIA

Видях, че в раздел "Продавам" колега пита какво е шпер и за да не флуудя темата пускам тази

Какво представлява:
Диференциалите с повишено триене (на английски Limited Slip Differential на кратко LSD) са най-често фрикционни, наричат се така, защото между планетните зъбни колела (тези, в който се забиват полуваловете към гумите) и касетата на диференциала има два диска който са абразивни... при движение направо скоростта на въртене (при идеални пътни условия и еднакви гуми) на двете планетни колела, и касетата, е еднаква... когато автомобила се движи в завой, колелото което е от вътрешната страна на завоя изминава по-малък път следователно скоростта на въртене му е по-малка в сравнение с това от външата страна на завоя. Разликата м/у скоростта на въртене на вътрешното колело и касетата на диференциала е същата каквато е и м/у външното колело и касетата (ако няма приплъзване в гумите) с тая разлика че едната е със знак "-" а другата със знак "+" спрямо скоростта на въртене на касетата!
Тогава започва да се появява триене м/у фрикционните дискове (който са със шлици и са неподвижни спрямо планетното колело и полуоската и подвижни спрямо касетата на диференциала) и касетата на диференциала предизвикващо сили който се стремят да изравнят скоростите на въртене на планетите и касетата. Когато едното колело се опитва да увеличи или намали скоростта си (примерно в завой) трябва първо да преодолее силите на триене м/у фрикционните дискове и касетата.
Как работи:
Представете си, че колата е във въздуха на подемник, двигателя работи и е включена първа предавка на скоростната кутия. Двете колела се въртят с еднаква скорост бавно например с 20 оборота в минута.
При нормалния отворен диференциал прилагайки минимална сила върху едното от колелата даречем 10 Nm (това са стойности само за примера и може да са далеч от реалните) то ще забави скоростта си на въртене от 20 оборота на 10.... тогава другото колело ще повиши скоростта си с 10 оборота и ще се завърти с 30, a ако приложите 20 Nm ще спрете колелото и другото ще се върти със скорост 20+20=40 оборота. Представете си че някой от другата страна приложи сила 10 Nm на въртящото се сводобно колело... тогава ще усетите че колелото което държите се опитва да се завърти като силата с която го държите неподвижно се е повишила от 20 Nm на 30 Nm - точно толкова колкото е приложена на другото колело. А ако не успеете да приложите сила от 30 Nm а си остане първата приложена сила от 20 Nm то тогава колелото ще започне да се върти със скорост 10 оборота а другото ще се върти с 30 оборота.......именно това прави LSD !!!
При LSD 25 % чрез тези фрикционни дискове става следното:
Колата пак е във въздуха пак на първа скорост представете си че можете да приложите 100 Nm сила и тя ще е достатъчна за да спрете въртенето на колелото... е да ама шпер-а е 25% и всеедно от другата страна на свободно въртящото се колело седи някои и прилага 25 Nm сила... тогава вие няма да може да удържите 125 Nm и колелото ще започне да се върти....
Разбира се в реалността нещата са много по-сложни... там важна роля играят въртящият момент на двигателя, предаван от скоростната кутия на главното предаване и от там на диференциала, в сложни зависимости с коефициентите на цепление с пътната настилка, на съпротивление от търкаляне и още доста неща които не знам кой ги е открил и измислил ама е бил ненормален.

Предимства и недостатъци:
Държа да отбележа, че предимствата и недостатъците са различни в зависимост от гледната точка на различните хора. Може написаното от мен да не е безпристрастно по обесними причини.

Предимства:
- На първо место е това, че в трудна ситуация шпер-а е много ценен, помага при движение в сняг, кал и при лоши пътни условия.
- Наличието на шпер прави колата много по-палава и създава много ФЪН.... изключително важен за дрифтове. В комбинация с достатъчно мощност на двигателя, контрола в/у колата при движение с "вратите настрани" е детска игра...но за "напреднали".
- Подобрява много старт-а при Драг... може да сложи мощността на двигателя, до два пъти по-добре на асфалта, отколкото отворения диференциал.
- И не на последно място по важност е възможността за обратен завой на тясно место без маневри и завъртане на 360 градуса м/у колонките за гориво на бензиностанция.

Недостатъци:
- Влошава управлението на автомобила, като при хлъзгава настилка е доста силно проявено. В комбинация с невнимателно шофиране и неопитен шофьор резултатите могат да бъдат пагубни за целостта на автомобила и здравето на пътниците.
- Недопустимо е движението на автомобила с различни размери гуми на водещите колела
- Изисква честа смяна на маслото и употребяване на специално. Особенно когато се "използва по предназначение"
- След определен пробег километри, в зависимост от режима на работа и качествата на използваните масла, фрикционните дискове се износват и постепенно процента на LSD намалява, ефективността - също!

Дoпълнителна информация:
- Възможно е преработване на диференциала така че да му се повиши процента на разпределяне на въртящия момент. Това става чрез допълнителни дискове или премахване на старите дискове от шпер касетата и поставане на нови с по-голяма дебелина и грапавост.
- Не е възможно от отворен диференциал да се направи шпер с изключение на някои по специални случай!
- Не е възможно промяната на предавателното число на шпер с изключение на някои по специални случай!

Заключение:
Ако се наслаждаваш на по спортно шофиране, влече те екстремното каране по завой, планини, поляни, градинки и желаш да се движиш по нестандартен начин по пътищата - нужен ти е шпер!
Ако те е страх да шофираш кола със задно предаване през зимата и за тебе това е свързано със неприятни моменти и при всяко подаване на газ настръхваш....... - дай шанс на някои който търси тези неща да ги изпита със шпер-а от твоя автомобил.

Диференциала – това е механично устройство, което предава въртящия момент от един източник на два независими потребителя по такъв начин, че ъгловите скорости на въртене на източника и двата потребителя да могат да бъдат различни един спрямо друг. Това се постига благодарение на така наречения планетарен механизъм. В автомобилостроенето, диференциала се явява един от ключовите елементи на трансмисията.

На първо място той служи за предаване на въртящият момент от скоростната кутия към колелата на водещият мост. Защо въобще е нужен диференциала? При произволен завой пътя на колелото, което е от вътрешната страна на завоя е по-кратък от пътя, който изминава външното (по радиуса) колело. В резултат на това ъгловата скорост на въртене на вътрешното колело трябва да е по-малка от тази на външното колело. В случай че това е на мост, който не е водещ, проблема се решава много лесно, тъй като колелата нямат връзка помежду си и се въртят независимо едно от друго.

Но ако мостът е водещ (предавателен) е нужно да се предава въртящия момент и на двете колела, иначе управлението на автомобила ще бъде затруднено.
При твърда връзка на колелата на водещият мост и подаването на въртящия момент на общата им ос автомобила няма да бъде в състояние да завива нормално, защото двете колела ще се опитват да изминат един и същ път в завоя, което е невъзможно.
Диференциала позволява да се реши този проблем: той предава въртящият момент на две разделени оси по една за всяко колело (полуоси) чрез своя планетарен механизъм с произволно съотношение на ъгловите скорости на въртене на отделните полуоси. Като резултат автомобила може да се движи и завива нормално, направо и в завой.
Схема на работа на диференциала и планетарния механизъм. Анимирана схема на работа може да се види на сайта Howstuffworks .

Но в предвид физиката на устройството планетарния механизъм има и един неприятен недостатък: а именно стреми се да предаде получения въртящ момент там, където е най-леко. Например, ако и двете колела на моста имат еднакво сцепление с пътя и усилието, което е необходимо за задвижването им е еднакво и тогава диференциала ще разпределя въртящия момент еднакво. Но ако само се появи разлика в сцеплението на едното колело към пътя в сравнение с другото (например едното е върху лед, а другото е останало върху асфалта) диференциала веднага преразпределя усилието като предава момента на това колело, което се върти по лесно (което е върху леда). Като резултат колелото, което се намира върху асфалта престава да получава въртящ момент, а това върху леда обратно получава пълния въртящ момент и освен това планетарния механизъм започва да играе ролята на редуктор, което допълнително повишава скоростта му на въртене.

Естествено в тази ситуация силно се влошава управлението, проходимостта и управляемостта на автомобила. В края на краищата според логиката в тази ситуация е желателно въртящия момент да се предава предимно на колелото което е върху асфалта за да може автомобила да продължи своето движение.

При автомобилите с предаване на всички колела обикновено с диференциали са оборудвани и двата моста а често може да има и диференциал между мостовете. (при автомобилите 4х4) Последният е необходим за постоянното движение с включени два моста и предаване на четирите колела. В случая е важен факта че при завой колелата на предния и задния мост изминават различни пътища.
Междуосевия диференциал служи за предаването на въртящият момент от скоростната кутия към двата водещи моста с различни ъглови скорости. Такава схема с три диференциала се явява едно от най-разпространените решения за автомобилите 4х4 (Full time 4WD).
Връщайки се към горния проблем на планетарния механизъм е интересно да се погледне и ситуацията в която автомобила 4х4 с междуосев диференциал само с едното от колелата е върху този лед (или хлъзгава яма). Какво ще се случи? Диференциала на моста, чието колело е върху леда ще отдаде целия получен момент на колелото, което е върху леда. Междуосевият диференциал на свой ред ще предаде целия въртящ момент натам, накъдето е най-лесно т.е. към моста с колелото, което е върху леда а не на моста който би могъл да осигури движението на автомобила. В резултат, целия въртящ момент от двигателя през скоростната кутия ще отиде за въртенето на единственото колело, което се намира върху леда. Останалите три колела ще спрат и няма да получават никакъв въртящ момент. В крайна сметка резултата е че от четири водещи колела остава само едно което се движи и то е върху леда т.е. автомобила е заседнал. Как да се направи така, че диференциала да предава въртящия момент на колелата с по-добро сцепление? За това са разработени различни способи за частична, пълна, ръчна и автоматична блокировка на диференциалите, която ще разгледаме по-долу.

Основна цел на блокировките на диференциала се явява предаването на необходимия въртящ момент на двата му потребителя (полуосите или карданите съответно) Съществуват принципно различни методи за решение на тази задача.

1. Пълна (100%-на) ръчна блокировка
При този тип блокировки диференциала фактически престава да изпълнява своите функции и се превръща в проста предавка твърдо свързваща полуосите (или карданите) като им предава въртящият момент с еднаква ъглова скорост. За да блокирате класическия диференциал е достатъчно или да блокирате възможността за въртене на сателитите или твърдо да съедините чашката на диференциала с едната от полуосите. Такава блокировка като правило използва пневматичен, електрически или хидравличен начин на задействане който се управлява от купето на автомобила. Използва се и при междуосевите и при мостовите диференциали.

На картинката е изобразена схемата на блокировка на фирмата ARB за мостов диференциал при който се блокират сателитите.

Такива блокировки могат да се включват само при напълно спрял автомобил. Следва да се използват с изключително внимание тъй като въртящият момент от двигателя е достатъчен, за да счупи или механизма на блокировката или полуосите. Използването на такава блокировка е допустимо само при движение с малка скорост и в лоши пътни условия тъй като ефекта от действието им е силно намаляване на управляемостта на автомобила. Като правило с такива блокировки се оборудват пълноценни автомобили за тежки условия като Toyota Land Cruiser, 4Runner (Hilux Surf), Mercedes G-Class и т.н.
Limited Slip Differentials -Диференциали с ограничено приплъзване (на едната полуос спрямо другата) Към тези диференциали се отнасят точките 2,3 и 4.

2. "Slip Limiter". Автоматична блокировка с използване на виско-муфа:
В този случай се употребява блокировка на едната от полуосите с чашката на диференциала. Виско-муфата се монтира съосно на полуоската така че единият и привод се закрепва твърдо към чашката на диференциала, а другата към полуоската. При нормално движение ъгловите скорости на въртене на чашката и полуоската са еднакви или се различават незначително. (при завой) Съответно работните плоскости на виско-муфата имат някакво неголямо разминаване в ъгловите скорости и муфата е не задействана.

Когато едната от полуските започне да получава по-голям въртящ момент и съответно по-голяма ъглова скорост на въртене спрямо другата във виско-муфата започва да се появява триене, което започва да предизвиква блокиране. При това колкото по-голяма е разликата в скоростите толкова по-силно е триенето вътре и съответно степента на блокиране. Колкото степента на блокировка е по-голяма толкова намалява разликата в ъгловите скорости на двете колела, което довежда до намаляване на триенето във виско-муфата, което пък води до плавното и изключване.

Такава схема на блокировка обикновено се използва за между-осеви диференциали тъй като конструкцията и е прекалено масивна, за да бъде монтирана на мостовия диференциал. Подобен механизъм работи добре при експлоатация на пътища с лошо покритие, но при истински тежки условия и липса на път способностите и не са особено големи. Виско-муфата в такива условия постоянно работи, което довежда до много бързото и прегряване и съответно до повреждането и. Такъв тип блокировки се слагат само на «паркетни» автомобили от рода на Toyota Rav4, Lexus RX300, FW Tuareg и т.н.

3. Палцеви и зъбни автоматични блокировки.

Палцев (кулачков)

Detroit locker
E-Z Locker
Принципа на работа на тези блокировки е достатъчно прост. Вместо класическия планетарен механизъм се използват палцеви или зъбни двойки, които при неголяма разлика в ъгловите скорости на полуосите имат възможност да прескачат, а при пребоксуване се заклинват и така блокират двете полуоси една с друга.
Не е трудно да си представим какво се случва с автомобила при сработване на такава блокировка в завой. Именно затова такива блокировки се използват само при военни и специални машини (УАЗ, БТР...) като специално за блокировките на УАЗ са направени промени във височината и формата на палците за да се намали до минимум ефекта на заклинването. На картинката е изобразена блокировка на (БТР 60), Detroit Locker и Detroit E-Z Locker. (компания Tractech) Предимство на този тип блокировки са тяхната здравина, надеждност и живот съизмерим с този на диференциала.

4. Само-блокиращи диференциали.

По принцип на работа се делят на два типа speed sensitive т.е сработващи от разликата в ъгловите скорости на полуоските и torque sensitive – сработващи от разликата в предавания момент на полуосите.

Speed sensitive differentials

Устройството на тези диференциали е достатъчно просто и принципиално не се различава от обикновения диференциал.
Между полуосите и чашката на диференциала са добавени комплекти блокове от фрикционни пластини (отбелязани с червени точки). Именно затова подобни диференциали често биват наричани "friction based LSD". Когато диференциала се опитва да преразпредели въртящия момент на едната от полуосите и започне да възниква разлика в ъгловите скорости между полуосите и чашката пластините под действието на силите на триене сдържат увеличаването на тази разлика. Разбира се, когато величината на въртящият момент превъзхожда силата на триене между пластините целият момент се предава на по-леко въртящото се колело (полуос). Такива блокировки работят в сравнително неголям диапазон на разлика в моментите. Много често фрикционните блокове пружинират.

Такива диференциали обикновено се инсталират заводски в задния мост на много автомобили Toyota 4Runner (Hilux Surf), Nissan Terrano, Kia Sportage и т.н. Американската компания ASHA Corp. е отишла много по-далече като е снабдила тази конструкция с помпа-бутало за задействане.

При възникване разлика в ъгловите скорости на полуосите и чашката помпата нагнетява масло на към буталото и натиска фрикционния блок като по този начин блокира диференциала. Тази конструкция е получила името Gerodisk (Hydra-Lock) и се монтира на машините на Крайслер (на картинката). Практически за всички friction based диференциали е необходимо да се използва специално масло което съдържа присадки позволяващи нормалната работа на фрикционните блокове.
Това е една от най-интересните, ефективни, технологични и практически приложими системи за блокировка на диференциалите. Принципа на работа е основан на свойството на хипоидната предавка „разклинване”. Във връзка с това основните или по-често всичките сцепления в такива диференциали са хипоидни (по народному винтови) Разновидностите са три основни типа.

Първият тип е на името на компанията Zexel Torsen . Хипоидните двойки се явяват зъбните колела на водещите полуоси и сателити. При това всяка полуос има собствени сателити, които са по двойки свързани със сателитите на противоположната полуоска чрез обикновено зъбно съединение с прави зъби. Следва да се отбележи, че оста на сателита е перпендикулярна на полуоската. При нормално движение и равенство на предаваните моменти към полуоските хипоидните двойки сателит / водещо зъбно колело или са спрени или се въртят осигурявайки разлика в ъгловите скорости на полуосите при завой. В момента в който диференциала се опита да отдаде повече момент на една от полуоските то тази хипоидна двойка започва да се «разклинва» и блокира с чашката на диференциала което довежда до частично блокиране. Тази конструкция работи в голям диапазон на въртящият момент от 2.5/1 до 5/1. Диапазона на задействане се управлява от наклона на зъбите на предавката.

Автор на втория тип блокировки е англичанинът Rod Quaife. При това решение осите на сателитите са паралелни на полуосите. Сателитите са разположени в своеобразни джобове на чашката на диференциала.
При това двойките сателити имат не право-зъбо зацепване а образуват помежду си още една хипоидна двойка която «разклинвайки» се участва в работата на диференциала. ( на картинката) Подобно устройство има и диференциала True Track на компанията Tractech.
Компанията Zexel Torsen в своя диференциал Т-2 предлага малко по-различна компановка на това устройство. Благодарение на своята необичайна конструкция двойките сателити са съединени помежду си с външната страна на слънце-образните зъбни колела. В сравнение с първия тип тези диференциали имат по-малък диапазон на блокировка, но са много по-чувствителни към разликата в предаваните моменти и сработват знаително по-рано. Компанията Tractech произвежда мостов torque sensitive дифференциал Electrac, който е с принудително електрическо задействане.
Третия тип се произвежда отново от Zexel Torsen (Т-3) и неговото основно предназначение е за между-осови диференциали. Планетарната структура на конструкцията позволява да се премести номиналното разпределение на момента в полза на единия мост. Например използвания на 4Runner 4-то поколение диференциал Т-3 има разпределение 40/60 в полза на задният мост.

Подобно устройство на диференциала го прави много компактен.

Горе описаните torque sensitive диференциали са много популярни в авто-спорта. Освен това много производители инсталират такива диференциали още при производството както за между-осеви така и мостови. Тези диференциали не изискват специални присадки към маслото, но е много важно маслото да бъде от достатъчно висок клас предназначено за хипоидни предавки.

5. Управление на работата на диференциала с помощта на електронни системи за контрол на спирачното усилие (Traction Control)

В съвременното автомобилостроене се използват все повече и по мощни електронни системи за контрол. Рядкост стават автомобилите които са без фабрично инсталирана ABS система. Наличието на тази система е добра основа за реализация на допълнителни системи за управление на момента. Принципите на работа на подобни системи са много прости. Използвайки датчиците за въртене на колелата, когато системата установи, че някое от колелата буксува автоматично го блокира използвайки спирачния апарат, което както знаете от устройството на планетарния механизъм предизвиква преместването на момента към другото колело.

Възможна е и комбинация от такава система с класически решения като Torsen диференциал например. Подобни системи въпреки своите предимства на пътя са много далече от успешната работа в тежки условия, където не успяват да осигурят необходимата надеждност и отказо-устойчивост.

Браво за материала, но искам да внеса малко корекции.
1. Има голяма разлика м/у абразивен и фрикционен материал. По същество дори не са еднакви.
2. Мерната единица N (нютони) е грешно използвана. Това което си искал да кажеш е Nm (нютон-метър и правете разлика от N/m - нютон за метър). С тази единица се измерва въртящия момент. Ако ще го мериш в N трябва да знаеш примерно диаметъра на колелото.

Но както и да е, поста си е интересен.

Може да има неточности, тъй като материалите са събирани от нета, за това се надявам да коментирате и да стане хубава тема. За нютона си абсолютно прав, веднага ще го оправя

Факт, свързан с "нашата" марка - Ford Focus RS използва Quaife, докато Rallye Focus-а - Torsen.





Torsen T2

И от мен поздравления за автора. Но може ли някой да даде информация специално за нашата марка. От коя година насам и на кои модели FORD в скоростната кутия е монтиран диференциал с някоя от горе споменатите екстри - напр. LSD, особено колите между 1991 - 2000 г. имат ли въобще.

В ск. кутия нямаш диф освен ако не е 4х4.
Можеш да търсиш такива при моделите със задно предаване (напр. сиера), 4х4 и като изключение Focus RS (при ST го няма)

KickingKing написа:В ск. кутия нямаш диф освен ако не е 4х4.
Можеш да търсиш такива при моделите със задно предаване (напр. сиера), 4х4 и като изключение Focus RS (при ST го няма)

Аз нямам диференциал на Фокуса ли?

Нямаш шпер

KickingKing написа:В ск. кутия нямаш диф освен ако не е 4х4.

не е еднакво с

KickingKing написа:Нямаш шпер

Да не бъркаме четящите...

Нещо не те разбрах, но идеята ми беше, че ако колата не ти е със задни, 4х4 или RS, то тогава нямаш шпер. Не че в другите случай имаш де ама е доста по-голяма вероятността

Прочети си пак първия пост, като имаш предвид, че диференциал не означава автоматично шпер, и ще ме разбереш. Буквално излиза, че колите с предно нямат диференциал едва ли не .

А ти ми прочети постовете след тва и не се хващай за неща, които обясних, че не са така.

А малко повече инфо за Мондео TCS4, '95? С коя от всички блокировки е оборудвано и т.н.Благодаря предварително на отзовалите се!

ИМАМ ФОКУС 2003 GHIA 1,6 НЕ МИ СЕ ВКЛЮЧВА БЛОКАЖА НА ДИФЕРЕНЦИАЛА ИМА ЛИ НЕЩО СПЕЦИАЛНО ???

montoyab написа:ИМАМ ФОКУС 2003 GHIA 1,6 НЕ МИ СЕ ВКЛЮЧВА БЛОКАЖА НА ДИФЕРЕНЦИАЛА ИМА ЛИ НЕЩО СПЕЦИАЛНО ???

Единственият Фокус с "блокаж" на диференциала, е Фокус RS Traction-control не е блокаж на диференциала, а добавка към спирачната система, която чрез спирачките на колата и управлението на двигателя ограничава пробоксуването И пиши с малки букви, МОЛЯ.

Здравейте, мога ли да попитам за Мондео МК3, какви варианти има като системи срещу пробуксуване /блокажи или ТС или др./. По какво може да се разбере при закупуване на такъв автомобил дали има такава система - копче, индикация на таблото или др.? Има ли разлика преди и след фейса на модела в предлаганите системи и индикацията им? Благодаря предварително.

При Мондео МК3 има като допълнителна екстра ESP, което включва и TC.
Може да се разбере лесно - има бутон, който е най-долу на конзолата откъм шофьорската седалка - на огледалното място на cup holder-a, който е откъм пасажера. Другото, по което можеш да разбереш е като дадеш контакт - ако светне лампата на ESP-то (колата с 2 дири отзад) - значи има. Ако не светне - няма.

Здравейте имам фокус 1.8 125кс. 2006г. когато предницата е вдигната и завъртя едната гума на ръка другата се движи в същата посока не трябва ли да се върти в обратната посока .И второ като запаля двигателя и пущам плавно съединителя започват удари в диференциала и веднага натискам педала на съединителя защото започва колата да се тресе следователно при вдигната предница не е възможно да се въртят гумите на която и да е скорост имам бутон ESP при включен или изключен бутон разлика няма.Ако някой знае защо моля да обясни благодаря.