что такое lsd дифференциал toyota
Самоблокирующиеся дифференциалы LSD и масла для них
Добрый день, коллеги!
В данной статье кратко расскажу о самоблокирующихся дифференциалах LSD, а также о трансмиссионных маслах, которые я заливаю в редуктор заднего моста своего KIA Sorento, оснащенного таким дифференциалом.
Как известно, применяемый в редукторах автомобилей обычный, так называемый «открытый» или «свободный» дифференциал, имеет существенный недостаток, при проскальзывании одного из ведущих колес, он перераспределяет крутящий момент на это колесо, что обездвиживает буксующий автомобиль. Наверное, многие из вас видели такую картину, особенно зимой, когда одно из ведущих колес беспомощно буксует, а другое колесо не вращается, хотя и находится на менее скользкой поверхности.
Для устранения этого недостатка, инженеры внедряют в конструкцию трансмиссии различные блокировки. Блокировки могут быть как межосевыми (для полноприводных автомобилей), когда блокируется связь между осями колес, так и межколесными (для автомобилей с любым приводом), когда блокируется связь между колесами на одной оси. При этом, заблокированные колеса вращаются синхронно, вне зависимости от сцепления с дорожным покрытием, что часто позволяет автомобилю самостоятельно выбраться из дорожного плена.
Помимо жесткой ручной блокировки, также существуют различные виды автоматических блокировок. К ним относятся системы автоматического распределения крутящего момента между осями автомобиля, а также автоматические межколесные блокировки.
Автоматические блокировки, как межосевые, так и межколесные, часто реализуются в виде самоблокирующегося дифференциала той или иной конструкции. Часто его называют дифференциалом повышенного трения, или, в английском варианте, LSD (Limited Slip Differential — дифференциал с ограниченным проскальзыванием).
Вы, наверное, ранее уже слышали такие слова, как Haldex (Халдекс), Torsen (Торсен), Quaife (Квайф). Эти устройства используют механическую связь для перераспределения момента между источником момента и его потребителями (винтовые дифференциалы, многодисковые сцепления и др.). Также, для перераспределения момента может использоваться гидравлическая связь — вязкостная муфта (вискомуфта), а также многодисковая фрикционная муфта. Это все разновидности автоматических блокировок.
Наличие блокировок позволяет существенно повысить проходимость автомобиля. Как правило, жесткими блокировками оснащены серьезные внедорожники, а в более «гражданских» автомобилях (например, кроссоверах), чаще распространены автоматические блокировки.
В редукторах ведущих осей автомобиля, дифференциал LSD применяется в качестве автоматической межколесной блокировки. На покрытии с хорошим сцеплением, когда колеса не проскальзывают, он работает как обычный дифференциал. При проскальзывании одного из колес, дифференциал LSD автоматически блокируется, что повышает проходимость автомобиля.
Принцип действия LSD дискового типа хорошо продемонстрирован на видео:
Устройство такого дифференциала «вживую» можно посмотреть в этом видео (с 7:00):
Подробнее о самоблокирующихся дифференциалах можно посмотреть по ссылкам:
Часто мне задают вопрос, как выяснить, есть ли межколесный LSD в редукторе. Иногда наличие LSD указывается в спецификации к автомобилю, но можно попытаться определить его и самостоятельно. Обращаю внимание, что данный метод не универсальный и не 100% надежный, гораздо надежнее все-таки знать свою комплектацию.
Для определения, оснащен ли редуктор дифференциалом LSD, необходимо вывесить колеса этой оси и на нейтральной передаче покрутить одно из колес. Направление вращения вроде как любое, но обычно вращают по ходу движения.
— Если второе колесо при этом вращается в противоположную сторону с примерно той же скоростью, то LSD нет.
— Если второе колесо уверенно вращается в ту же сторону, LSD есть и он исправен.
— Если второе колесо остается неподвижным или еле вращается в любую сторону, то LSD есть, но он либо изношен, либо неисправен.
Для примера, см. видео, на данном автомобиле нет LSD (c 1:05):
Перейдем к маслам, применяемым для смазывания самоблокирующихся дифференциалов LSD. Не будем рассматривать вискомуфты, так как они, как правило, заправлены специальной силиконовой жидкостью на весь срок службы.
В автоматических блокировках с многодисковым сцеплением может применяться ATF — жидкость для автоматических трансмиссий. Примером может служить межосевая раздаточная коробка TOD производства BorgWarner, устанавливаемая на автомобили KIA Sorento, KIA Mohave, Huyndai Terracan. Спецификация применяемой ATF указывается в спецификации к автомобилю.
В самоблокирующихся дифференциалах, как правило, применяются трансмиссионные масла, разработанные специально для LSD. Их можно отличить по буквам LS или словам Limited Slip в названии масла. Если в какой-либо комплектации автомобиля применяется LSD, требуемый тип масла также будет указан в спецификации (рис.2).
При обслуживании своего KIA Sorento, в редукторе заднего моста которого применен LSD, я использую несколько таких масел:
1. Mobil Mobilube Syn LS 75W-90 GL-5. Сейчас это масло практически не встречается в продаже, скорее всего, снято с производства.
2. Mobil Delvac 1 Gear Oil LS 75W-90 GL-5. Предполагаю, что это масло пришло на смену предыдущему.
3. Castrol Syntrax Limited Slip 75W-140 GL-5.
4. Mannol MaxPower 4×4 75W-140 GL-5 LS.
Внешний вид канистр и описание см. на фото ниже.
PS. Иногда встречаю информацию, что в дополнение к маслам LS существуют отдельно некие присадки в масло, но я лично их не использую, поэтому здесь их не рассматриваю.
Всех с наступающим Новым Годом-2018, до новых встреч!
Сага о дифференциале LSD Toyota. Часть 1
Поехали!
Всем миропонимания!
Это Сага какая-то. Это LSD какое-то.
С детства было интересно чтобы когда Камаз у бати застревал то вращались все колёса(зашёл с далекааа).
В кабине был рычажок на котором написано сухая и скользкая дорога. При его включении всё равно все колёса не вращались…
Прошло куево-кукуево времени.
Купив Краун по началу даже не думал о блокировке дифференциала пока не явилась зима. В один момент заехал в сугроб, ну ведь автошины с шипами+Гудиер=Танк. Колесо одно крутится и всё. Из четырёх. Одно! Вова! Откапывали со знакомым. Танк «не зашёл», точнее зашёл, но не вышел. Зиму до катал аккуратно.
Следующая зима явилась. Как обычно что-то где-то вечно течёт и замерзает. Проезжая такие участки заехал в ямку одним колесом передним колесом, а задние остались: одно на толстом льду, второе на асфальте. Угадайте какое крутилось из четырёх?! Выталкивали человека четыре. Помогли.
Вопрос: производители автомобилей специально так шутят? Ответы пишите в комментах)))
Нутром чуял что нужна дисковая блокировка, которая ОБЕСПЕЧИТ вращение всей оси!
Читал о LSD. Много и разного.
Купил дифференциал LSD от турбового Toyota Mark 2 80-го кузова по цене 20 000 руб.
На то время у меня был запасной б/у редуктор который устал, и издавал посторонние звуки. В него я и установил LSD дифференциал.
Выехав с автосервиса поехал тестить. При поворотах появлялся лёгкий звук. Полагал что так и должно быть( так как многие писали что LSD издаёт звуки).
Так как было тёплое время года и снега не было то решил задомкратить чтобы автомобиль смог съехать с вывешенным одним колесом.
Дифференциал повышенного трения (LSD)
Дифференциал повышенного трения (Limited-slip Differential, LSD)
В стандартном дифференциале повышенного трения (далее L.S.D.), когда одно из колес теряет сцепление с дорогой, вся мощность и крутящий момент передается именно на это колесо, тогда как другое бездействует. Основная идея блокировки дифференциала — распределение мощности между колесами, когда одно из колес «теряет дорогу».
В Nissan Terrano/Patrol устанавливается дифференциал повышенного трения (опция) с использованием фрикционных дисков для снижения взаимного проскальзывания колес. Данная конструкция не обеспечивает 100% блокировки дифференциала заднего моста.
Поэтому наличие в мосту L.S.D. в спорте не даст сильных преимуществ (тут без принудительной/ручной блокировки не обойтись). Однако для большинства владельцев внедорожников наличие данного диффа существенно поможет в бездорожье и езде по заснеженному, скользкому и песчаному покрытию т.к. существенно улучшает сцепление с дорого.
Принцип действия:
Основа — взаимодействие дисков и колец. Диск крепится к шестерне полуоси, а кольцо на корпусе дифференциала. Если шестерня полуоси крутится со скоростью, иной чем, скорость корпуса дифференциала (он прикреплен к зубчатому венцу ведущей шестерни) то возникает вращение дисков между кольцами. Принцип трения в связке диск-кольцо-масло и положен в основу действия LSD.
При потере сцепления одного колеса с дорогой возникает разница скоростей между дисками и кольцами. Давление прижимает фрикционные диски к кольцам, и как следствие увеличивается сопротивление скольжению.
Как определить стоит ли L.S.D. в Вашем мосте?
1. по модельному коду.
2. опытным путем:
Все далее описанные способы производятся при нейтральном положении трансмиссии.
Для начала оторвите от земли любым доступным способом оба колеса моста. Если при вращении одного колеса моста, другое крутится в обратную сторону — в мосте ничего нет.
Либо второе. L.S.D., основанный на принципе дисков сцепления, достаточно быстро изнашивается и мост начинает работать просто как с открытым дифференциалом. В этом случае определить стоит ли там что-нибудь (особенно, если Вы приобрели подержанный автомобиль) можно только при вскрытии. Единственным утешением (учитывая что регулировкой моста толком никто не занимается) может служить то, что вам не придется тратится на покупку специального масла для мостов с L.S.D.
Если другое колесо крутится в ту же сторону — Вы счастливый обладатель дифференциала повышенного трения.
Применяемые масла и сроки замены
Учитывая особенность конструкции, данный дифф требует масло определенного типа. Если Вы зальете обычную трансмиссионку, то можете в дальнейшем продолжать ее лить т.к. Ваш мост стал обычным мостом и смена масло на специальное тут не поможет (вопрос времени конечно…).
Производитель рекомендует производить замену масла через каждые 20-40 тыс. км., в зависимости от условий эксплуатации.
LSD дифференциал — что это, для чего нужен и как работает
LSD дифференциал — что это, как работает и какую помощь может оказать на бездорожье? Дифференциал повышенного трения LSD работает также, как и аналогичные автоматические неполные блокировки. Он срабатывает в тех случаях, когда колеса на одной оси начинают крутиться со слишком разной по отношению друг к другу скоростью. Чаще всего LSD дифференциал ставят на внедорожники и спортивные автомобили, но считать его 100% блокировкой и панацеей от застревания в грязи или диагонального вывешивания ошибочно.
LSD дифференциал — что это такое и откуда пошло
Обыкновенный LSD дифференциал
В пример еще можно привести LSD дифференциал Toyota — в определенный момент блокировка срабатывает и крутящий момент обеих валов сравнивается, становится одинаковым. Равные пропорции всё равно дают возможность завязшему колесу прокручиваться, но то колесо, которое имеет хорошее сцепление, тоже начинает крутиться и джип выезжает с засады на нормальное место (во многих, но далеко не во всех случаях).
Как работает LSD дифференциал и как делиться на типы
Нужно сразу отметить, что для нормальной работы этой блокировки требуется специальное, особенное масло для LSD дифференциала. Если лить туда обыкновенное масло, то узел долго не прослужит и проблемы могут возникнуть очень быстро. А, так как дифференциал LSD ремонтируется довольно сложно и (что даже важнее) очень дорого, то до такого лучше не доводить. Специальное масло непременно имеет на упаковке пометку, что оно подходит для соответствующих LSD блокировок.
Обыкновенный LSD дифференциал
Что касается типов LSD:
Классический — дифференциал чувствителен к разнице скоростей между валами, блокируя при определенном моменте. Это классическая блокировка, аналогичная вискомуфте. Применяется всё чаще, особенно во внедорожниках, так как лёгок в обслуживании и крайне прост по своей конструкции и принципу действия;
Традиционный — дифференциал срабатывает при разнице между передачей крутящего момента. Его уже почти никуда не устанавливают, встречается только на старых авто и то, чаще в нерабочем или полумертвом состоянии. Дифференциал LSD такого типа можно отнести к червячному типу, он блокирует автоматом при определенной разнице между КМ самого дифференциала и, непосредственно приводного вала.
Классический задний дифференциал LSD очень популярен, но на многих старых машинах доведен до ужасного состояния. В новые его тоже периодически устанавливают, но, как уже говорилось выше, его эффективность в серьезной грязи не очень высока. Многое зависит от прокладки между сиденьем и рулем, поэтому в умелых руках автомобиль лишь с такой блокировкой тоже способен на небольшие подвиги, но заменить 100% блокировку он не способен.
Также начинающие джиперы часто интересуются, как определить LSD дифференциал — делается это очень просто: задняя сторона машины домкратиться так, чтобы колеса отрывались от земли. Передняя часть авто при этом стоит на земле (не забывайте ставить под колеса противооткаты и держать авто на передаче в момент подъема). Колесо, которое оказывается в воздухе, можно попробовать покрутить. Если второе колесо крутится в ту же сторону, то у вас установлен LSD. Если второе колесо начинает крутиться в другую сторону, то в мосту или ничего нет, или дифференциал с блокировкой сломан и не функционирует. Также определить наличие или отсутствие LSD в мосту можно по наклейкам на самом узле или на арке водительской двери, но как показывает практика, чаще всего на старых авто такие наклейки не сохраняются.
Необходимый минимум про самоблоки (LSD) — часть 2.
Ну что же, вроде предыдущая часть заинтересовала общественность, продолжаем помалу.
Сегодня поговорим о так называемых «дисковых» самоблокирующихся дифференциалах, они же Clutch Type LSD.
Бывает их несколько разновидностей, но в широком ходу, по сути, только одна — с нажимными дисками:
Именно так выглядят заводские самоблоки БМВ, да и подавляющее большинство дифференциалось от всех именитых контор выполнены по такой структуре, отличаются мелочами принципиально ни на что не влияющими.
Основой конструкции являются пакеты фрикционных колец, в общем случае расположенных через одно. Четные соединены с полуосью, нечетные с корпусом дифференциала. Пакетов таких два, по одному на полуось. Между пакетов размещен, по сути своей, обычный свободный дифференциал. Причем количество сателлитов может быть разным — два или четыре, соответственно и осей сателлитов либо одна, либо две. Отличие этого «почти свободного дифференциала» от того, что в учебниках в том, что корпус не цельный, а из двух половин, между которыми в особой форме гнездах зажаты оси сателлитов. Вот эти то половинки корпуса как раз и называются нажимными дисками, причем они жестко соединены с корпусом дифференциала с помощью пазов и могут вращаться только вместе с ним.
Весь бутерброд из «недодифференциала» и двух пакетов фрикционов сжаты вместе с помощью пружин преднатяга. Пружины могут быть какие угодно — конусные между корпусом и фрикционами, листовые между шестернями полуосей, винтовыми опять же между шестеренок. Масса вариантов, но суть одна — весь пакет в состоянии покоя плотно стянут.
Как это все работает шикарнейшим образом показано вот в этом ролике:
Пересказывать все не вижу смысла, остановлюсь на ключевых моментах:
1. Силы реакции в зубья шестерен раздвигают шестерни полуосей, как следствие через нажимные диски усилие передается на пакеты фрикционов, заставляя их сжимать плотнее и меньше проскальзывать.
2. Гнезда оси сателлитов выполнены таким образом, что при воздействии на ось крутящего момента происходит взаимодействие по принципу наклонной плоскости. Как следствие — опять же осевая сила на нажимных кольцах, которая сжимает пакеты фрикционов.
3. Сила сжатия пакета фрикционов зависит от момента на каждой полуоси. Чем больше момент — тем сильнее будет сжат пакет фрикционов. Логично, что силы эти для полуосей могут быть разными в один и тот же момент времени.
4. Сила, воздействующая на нажимные кольца от оси сателлитов одинакова для обоих колец.
И вот тут самое время разобраться, что же такое за магические обозначения 1 Way, 1.5 Way и 2 Way.
Если очень упрощенно — это специфика работы конкретного экземляра дифференциала, обусловленная его конструкцией, конкретно — формой гнезд в нажимных дисках, с которыми взаимодействует ось сателлитов.
Упрощенно прицип работы показан на этой картинке:
Как видно, клиновидная форма гнезда может быть в одну сторону (получим дифференциал 1 Way, работающий только под газом), может быть симметричная в обе стороны (тогда получаем 2 Way дифференциал, работающий симметрично и под газом, и при торможении/сбросе газа), либо углы наклона стенок гнезда могут быть различными, с более тупым углом в обратном направлении. Это дифференциал 1.5 Way, эффективность блокировки которого при сбросе газа меньше, чем под газом.
Собственно, именно возможность «программирования» поведения дискового дифференциала в зависимости от направления крутящего момента и обусловило популярность конструкции с нажимными кольцами. Тут надо упомянуть два момента:
1. Немного «прижатый» дифференциал на сбросе газа улучшает управляемость и облегчает начальную фазу поворота.
2. Конструкция с нажимными кольцами позволяет легко перенастраивать дифференциал под текущие задачи — просто на кольцах сразу делаются посадочные гнезда разных профилей. При обслуживании механики переставляют ось сателлитов в нужное место, в итоге не меняя дорогостоящий узел мы можем перенастраивать технику под конкретную трассу/пилота. Это очень актуально для спорта, очень!
Как пример — фото (нагло потянуто из статьи Дмитрия Мячина) нажимных колец и оси сателлитов от самоблокирующегося дифференциала Sadev, которым комплектуются Renault Clio RS R3 Maxi. Прекрасно видны гнезда с разными углами передней/задней стенок:
Не могу я не упомянуть и несколько более простой конструкции дискового самоблокирующегося дифференциала, лишенной нажимных дисков:
Как видите, в данном случае ось сателлитов жестко закреплена в корпусе дифференциала. Работает такая конструкция за счет осевых реакций шестерен, соответственно блокировка возможна только под газом. При сбросе газа такой конструктив «расцепляется» и превращается в обычный свободный дифференциал (ну почти, с поправкой на преднатяг), т.е. в принципе такой вариант можно рассматривать как полноценный 1 Way.
На этом, я думаю, достаточно на сегодня.
Как обычно — тыкайте кнопки, пишите комменты 🙂
Пока!