LSD-диференціал - що це таке?

Кожен автолюбитель прагне до того, щоб дізнатися про свій автомобіль як можна більше корисної і важливої інформації. Природно, якщо ви не будете знати, що таке диференціал, то ви все одно зможете водити машину. Але на цьому все і закінчиться – на більше ви не здатні, а адже багато автолюбителі воліють проводити ремонт свого чотириколісного друга самостійно. Більш того, у водіїв є своє власне негласне співтовариство, і ви навряд чи зможете потрапити в нього, якщо не будете мати ніякого уявлення про те, як працює ваш автомобіль. Саме для цього вам потрібно вивчати абсолютно всі дрібниці, так як вони вам в майбутньому цілком можуть придатися.


І в даній статті буде в деталях розглянуто LSD-диференціал. Що це таке? Як він працює? Які у нього бувають види? На всі ці питання ви знайдете відповіді в процесі прочитання статті про LSD-диференціал. Що це таке? Це перше питання, на яке хотілося б знайти відповідь, але не варто поспішати. В першу чергу вам варто дізнатися, що таке диференціал в принципі, якщо ви цього не знаєте. Якщо ж ця інформація вам вже відома, то ви можете просто освіжити свої знання, перш ніж приступати до основної частини статті.

Що таке диференціал?

Отже, основна тема цього матеріалу – LSD-диференціал: що це таке, як це працює і так далі. Але спочатку вам варто все ж дізнатися про те, що взагалі являє собою диференціал. Багато автолюбителів вже знають визначення цього поняття, але якщо вам воно все ще невідомо, то дана інформація стане дуже важливою для вашого подальшого вивчення теми.


Диференціал в автомобільній термінології – це механізм, який становить частину трансмісії. Він служить для передачі потужності, однак у нього є одна цікава особливість, через яку він і отримав таку назву. Справа в тому, що потужність в диференціалі ділиться в процесі обертання або на два диференціально пов'язаних потоку, або ж два потоку потужності підсумовуються в один. Варто звернути увагу на те, що два потоку потужності пов'язані між собою саме диференційно, тобто в сумі вони дають сто відсотків потужності, однак при цьому у них немає конкретного показника. Іншими словами, вони можуть давати як 50 на 50 відсотків потужності, так і 70 на 30 відсотків, і на 100 0 відсотків і, навпаки, 0 на 100 відсотків потужності. Що ж, це базова інформація, що стосується диференціала як такого. Однак тема статті є трохи інший, тому варто перейти до розгляду відповідного питання. Тема статті – LSD-диференціал, що це таке, як діє цей механізм і які бувають у нього види. Саме про це і піде мова далі.

Диференціал

Диференціал підвищеного тертя, LSD є самоблокується, і він переконливо відрізняється від класичного варіанту. В чому ж полягають відмінності? Справа в тому, що при появі великої різниці швидкостей обертання півосей приводу коліс включається блокування, що дозволяє вирішити проблему максимально швидко і ефективно. Найпростіший приклад – це буксовка передніх або задніх коліс, саме вона стала першочерговою причиною появи необхідності у змінах в класичному диференціалі. Коли яка-небудь з осей починає прокручуватися з-за того, що колеса не можуть подолати той чи інший ділянку дорозі, диференціал може стати справжнім порятунком.
Природно, для рівного і гладкого дорожнього покриття вам і не потрібна така блокування – однак це ще одна причина, щоб ви більше уваги приділяли теорії. Адже існують диференціали з різними типами блокування, які підходять як для різних автомобілів, так і для різних дорожніх покриттів і умов. Саме тому вам варто більш уважно вивчити, що являє собою диференціал підвищеного тертя, LSD.

Абревіатура

Ви отримали загальне уявлення про те, чим є диференціал LSD, однак, якщо у вас запитають, що означають ці три літери, які зазначаються в назві, – що ви зможете відповісти? Насправді все досить просто – розшифровується ця абревіатура як Limited Slip Differential, що можна перекласти по-різному. Один варіант вже було зазначено вище - диференціал підвищеного тертя, але часто можна зустріти ще один – диференціал з підвищеним внутрішнім опором. Обидва варіанти є правильними, і, якщо ви будете використовувати який-небудь з них, вас, швидше за все, зрозуміють. Але набагато легше, звісно, використовувати скорочення LSD, так як воно є універсальним, ємним і зрозумілою всім. Однак це все лише теоретичні дані – настав час розібратися з тим, як працює LSD-диференціал, і почати варто з його порівняння з класичним аналогом.

Порівняння роботи диференціала LSD з класичним

Класичний диференціал також має кілька назв, кожне з яких використовується досить широко. Його можуть називати стандартним, відкритим і навіть вільним – і його відмінною рисою є той факт, що у нього є допустима можливість різниці в кутових швидкостях вихідних валів. Що це означає? Це означає, що кожен з вихідних валів може працювати як на сто відсотків, так і на нуль відсотків. А це, в свою чергу, означає, що один з валів може навіть зупинитися. Це легко можна помітити при буксовке, коли одне колесо працює на повну потужність, а друге взагалі не прокручується.
Як же з цією проблемою справляється LSD-диференціал? Принцип роботи цього механізму вкрай простий – у нього є система автоматичного блокування, яка не допускає різницю потужності двох потоків, однак досить невелику, наприклад, 60 відсотків на 40 відсотків. Проте, коли ця різниця перевищує допустимі ліміти, відбувається блокування, яка захищає автомобіль від негативних наслідків такого явища. Робота LSD-диференціала найбільш помітна в позашляховиках, а також в спортивних автомобілях.

Де використовується такий пристрій?

Як ви вже зрозуміли, для кожного виду автомобілів існують свої диференціали і способи блокування різниці потужностей. Якщо ви їздите на легковому автомобілі рівною і гладкою асфальтованій дорозі або трасі, вам не потрібно піклуватися про описаної вище проблеми. Як вже було сказано раніше, найбільш придатним такий диференціал є в позашляховиках і спортивних автомобілях. Якщо ви їздите на позашляховику, то, найімовірніше, вам доводиться пересуватися по пересіченій місцевості, де велика ймовірність того, що ваша машина почне буксувати. І щоб цього уникнути, як ви вже зрозуміли, вам потрібна якісна блокування диференціала. LSD-версія ідеально для цього підходить, рівномірно розподіляючи потоки потужності і не допускаючи того, що один вал отримує всю потужність, а інший залишається нерухомим. Приблизно те ж саме відбувається і в тому випадку, коли ви їздите на спортивному автомобілі. Проте в даному випадку ваша мета не впоратися з пересіченою місцевістю, а здолати асфальт на старті. Якщо ви хоча б раз бачили, як легкова машина стартує на великих обертах з місця, ви точно помітили, що колеса на старті прокручуються – це відбувається саме через занадто високої різниці в потоках потужності. Диференціал знижує цю різницю до допустимого мінімуму, тим самим мінімізувавши і прокручування коліс на старті при великих оборотах. Так що, приміром, LSD-диференціал Subaru гоночної моделі буде прагнути до того, щоб максимально обмежити різницю між потоками потужності, але при цьому без шкоди до загальних показниками автомобіля.

Принцип роботи

Ви вже встигли отримати загальне уявлення про те, як працює такий диференціал, однак варто зупинитися окремо на цьому моменті. Адже принцип роботи – це те, що є найголовнішим пунктом у всьому розумінні пристрою. Отже, даний механізм спочатку працює точно так само, як і класичний, – потужність подається по двох каналах, однак при цьому існує заводський межа різниці цих двох потужностей, який може бути досягнутий в процесі руху. У підсумку, коли трапляється непередбачена ситуація і потужність одного потоку починає сильно перевищувати потужність іншого, спрацьовує та сама блокування. У результаті відбувається перерозподіл потужності, а точніше скидання її до стандартного розподілу, тобто 50 на 50 відсотків. Нормалізація крутного моменту дозволяє вам вийти зі скрутної ситуації. І в сучасних моделях блокування диференціала залишається активною до тих пір, поки ситуація не прийде в норму, тобто поки контакт з дорогою не буде повністю відновлений.

Види LSD-диференціалів

Як вже стало цілком зрозуміло, ці механізми є далеко не єдиними в світі автомобілів. Однак самі вони також поділяються на види, які вам також варто розглянути більш детально. Отже, основних видів є тільки два, проте працюють вони абсолютно за різними принципами. Перший являє собою конструкцію, яка ґрунтується на чутливості до різниці швидкостей, в той час як друга – на чутливості до різниці в передачі крутного моменту. Проте чи дійсно така велика різниця, щоб приділяти цьому особливу увагу? Прийшов час про це дізнатися.

Різниця між LSD-диференціалами

Отже, якщо перед вами стоїть вибір між двома механізмами, один з яких активує блокування залежно від різниці швидкостей, а інший – в залежності від різниці крутного моменту, який з них вам варто вибрати? Варто знати про те, що перший вид є набагато більш популярним, він використовується в більшості автомобілів, на яких установлено LSD-диференціал. Тому все ж варто робити вибір на користь нього. Причин є цілих дві. Перша полягає в тому, що диференціал працює завдяки конструкції на підставі віскомуфти – досить простого механізму, який виробляти легко і недорого. Тому і ціна на такий диференціал буде більш низька, в той час як механічне блокування другого типу є більш дорогою у виробництві і, відповідно, обійдеться дорожче при покупці. Друга ж причина полягає в простоті і невибагливості віскомуфти – вам взагалі не доведеться про неї піклуватися, а якщо з нею щось трапиться, то ремонт буде простий і недорогий. Якщо ж розглядати другий вид диференціала, то конструкція там є досить складною, має велику кількість деталей, так що ремонт LSD-диференціала буде важким і дорогим.

Диференціали, чутливі до різниці швидкостей

Тепер прийшов час більш уважно розглянути обидва ці виду, так як у них також існує свій розподіл – як бачите, це питання виявляється далеко не таким простим, яким міг здатися спочатку. Отже, перший варіант механізмів, заснованих на чутливості до різниці швидкостей, - це вязкостний диференціал. Вам необхідно дуже ретельно підбирати масло для LSD-диференціала такого типу, так як тут важливу роль відіграє силіконовий гель, який не повинен змішуватися з маслом. Для цього також віскомуфта, тобто основний резервуар цього пристрою, робиться герметичним. Власне кажучи, саме з-за гелю і виходить одне з найважливіших переваг такого типу диференціалів – вони дуже плавно працюють із-за змін властивостей цього гелю. Завдяки йому зникає ступінчастість, яка є проблемою багатьох коробок передач. А враховуючи той факт, що зараз автомобільна промисловість спрямована в основному на підвищення комфорту водія і пасажирів, це властивість виявилося дуже важливим. Однак не варто думати, що цей тип диференціала є ідеальним – у нього є і свої недоліки. Наприклад, робота виконується за рахунок тиску рідини, в результаті чого втрачається частина енергії, і, відповідно, підвищується витрата палива. Також не варто забувати, що такий механізм дуже чутливий до високих навантажень, так що при кожній сильній буксирування його ефективність буде падати. Ну і, звичайно ж, масло для LSD-диференціала, про який мова йшла вище, має бути високої якості, так як віскомуфта має підвищену чутливість до ущільнень. Проте існує і ще один вид диференціалів, чутливих до різниці швидкостей – вони працюють на основі герторного насоса. Це відносно недавня технологія – точніше, вона почала отримувати розвиток разом з комп'ютерним прогресом, так як герторним насосом водій може управляти самостійно в сучасних автомобілях. Очікується, що найближчим часом саме такий тип стане самим популярним – він встановлюється, наприклад, на всіх автомобілях Toyota. Але не забувайте про те, що вам тепер потрібно ретельно вибирати масло для LSD. Диференціал Toyota і інших марок, які використовують дану технологію, є чутливим до нього.

Диференціали, чутливі до різниці в передачі крутного моменту

Ну і другий тип, як ви вже знаєте, є чутливим не до різниці швидкостей, а до передачі крутного моменту. Природно, конструкція цього механізму разюче відрізняється – найчастіше на ринку зустрічаються механічні диференціали черв'ячного типу. Принцип їх роботи полягає в забезпеченні автоматичного блокування в тому випадку, якщо різниця крутних моментів біля корпусу і приводного валу перевищує допустиму норму. В результаті якщо ця різниця підвищується до неприпустимих показників, то відбувається автоматичне перерозподіл крутного моменту. Варто звернути увагу на те, що блокування відбувається не повна, тобто вона залежить саме від того, яка різниця між крутним моментом корпусу і приводного валу. Часто це буває задній диференціал LSD – це означає, що він встановлюється не на передньому, а на задньому мосту автомобіля. Можна зустріти два найпопулярніших підвиди цього механізму – торсен і квайф. Перший утворився безпосередньо від двох англійських слів, torque sensing, які переводяться як «крутний момент» і «чутливий» відповідно. Що ж, тепер ви знаєте практично все, що необхідно знати про такий механізм, як диференціал LSD. Toyota, BMW, Mercedes і всі провідні марки автомобілів зараз практично завжди комплектуються саме такими пристроями, тому що на даний момент вони є найбільш ефективними.