- Регистрация
- 14 Апр 2014
- Сообщения
- 3,338
- Баллы
- 8,132
- Возраст
- 44
- Адрес
- Москва
- Ф.И.О.
- Гарик
- Авто
- в поисках
Всем привет!
Вот и снова захотелось чего то новенького, а больше захотелось улучшить характеристики своего BMW с правильным приводом. Как вы наверное знаете мой автомобиль оснащён задним приводом, что дарит мне эмоции как зимой так и летом, по сути угла можно дать в любое время года, корма легко уходит в занос, при желании, а дальше азарт и отличная управляемость на каждый день. Отключить DSC полностью — возможно, для этого необходимо около четырёх секунд удерживать данную кнопу включенной и затем можно либо жечь резину, либо ехать в управляемом заносе. Что же это за аббревиатура DSC?! DSC (Dynamic Stability Control) – это система динамического контроля устойчивости, устанавливается на автомобили BMW. Её главное назначение — предотвратить занос и опрокидывание машины, для чего используется торможение или изменяется тяга на отдельных колесах. Ее работа основана на своевременном уменьшении оборотов двигателя и выборочном подтормаживании соответствующих колес для борьбы с недостаточной, нейтральной или избыточной поворачиваемостью (ситуации бывают разные, если что). Для уменьшения оборотов и подтормаживания система стабилизации использует механизмы антипробуксовочной и антиблокировочной системы. Мозг системы стабилизации – датчик поворота руля и акселерометр, отслеживающий реальный угол поворота автомобиля, расхождение показаний от которых служит основным сигналом для вступления системы в работу. Как и любая электроника, система стабилизации работает по определенному алгоритму и, в отличие от человека, неспособна оценить бесконечное множество вероятных ситуаций, поэтому, в целях безопасности, функционирует с перестраховками. Естественно при обычной эксплуатации я езжу либо при полностью включенной DSC, либо одним нажатием на кнопку — DSC снижает давление в тормозной системе, при этом возрастает драйв, BMW виляет хвостом, при резком перестроении легко поехать боком, с светофора к примеру можно стартануть намного быстрее чем с включенной DSC, при повороте в 90 градусов заносишь корму, задние колодки не так быстро изнашиваются=) Знаю, что многие опасаются заднего привода как зимой так и летом, как ни странно, спрашивая у меня: «Ну как?». «Да отлично всё», — отвечаю я. Главное помнить, что это не джип с «понижайкой» и нужно помнить, что ведущая ось одна!
М1 даёт угла
Ну что же, это было плавное вступление, а сейчас перейдём к всем известному выражению – классический задний привод BMW. Мой автомобиль имеет открытый дифференциал, а не как у F80 (новая М3) к примеру уже в базу входят управляемый дифференциал на задней оси, что позволяет в крайних случаях на колесо с наилучшим сцеплением передаваться до 100 % мощности, но у меня не М (F80), у меня F30, у которой даже опционально не возможно установить дифференциал повышенного трения. Как же работает классический задний привод с открытым или ещё можно называть с свободным диффом?! Дифференциал классической конструкции устроен просто. Вращение от ведомого вала коробки передач передается через карданный вал на ведущую коническую шестерню главной передачи, которая находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней главной передачи. Ведомая шестерня является одновременно корпусом дифференциала, в котором перпендикулярно оси ведомой шестерни закреплена ось сателлитов — малых конических шестерен, не знаю почему их так назвали=) Эти самые сателлиты вращаются вместе с корпусом дифференциала относительно оси ведомой шестернёй главной передачи. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с коническими шестернями левой и правой полуосей ведущих колес.
При прямолинейном движении автомобиля сателлиты относительно собственной оси не вращаются. Но каждый, подобно равноплечему рычагу, делит крутящий момент ведомой шестерни главной передачи поровну между шестернями полуосей. Когда автомобиль движется к примеру по змейке, маневрируя, внутреннее колесо вращается медленней, а наружное быстрей — при этом сателлиты вращаются вокруг своей оси, обегая шестерни полуосей. Но принцип деления момента поровну между колесами — сохраняется. Мощность же, подаваемая на колеса, перераспределяется — ведь она равна произведению крутящего момента на угловую скорость колеса (формула такая есть). Если радиус поворота настолько мал, что внутреннее колесо останавливается, тогда внешнее вращается с вдвое большей скоростью, чем при движении автомобиля по прямолинейной траектории. Итак, дифференциал не меняет крутящий момент, но перераспределяет между колесами мощность – это вся суть свободного или открытого диффа. Мощность всегда больше на том колесе, которое вращается быстрее! Постараюсь привести понятный пример. Если колесо попадёт на скользкую поверхность (лёд, снег, грязь…), а второе колесо на этой оси находиться на твёрдой поверхности, то вращается именно то колесо которое скользит, а второе колесо будет стоять на месте. Причина проста. Момент сопротивления вращению буксующего колеса ничтожен, соответственно мал и подводимый к нему крутящий момент. Значит, столь же мал крутящий момент и на противоположном колесе — оно стоит. Всё просто в принципе.
Опять же мой автомобиль в базе имеет открытый дифференциал, но с электронным управлением. Как только «мозг» получает от датчика вращения сигнал о том, что одно колесо оси вращается значительно быстрей второго, свободное колесо притормаживается рабочим тормозом — благодаря свободному дифференциалу мощность передается на колесо, которое не утратило контакта с дорожным покрытием. Казалось бы всё супер, зачем я дальше что то рассказываю и почему название темы совсем другое. А дело вот в чём! Внешнее колесо при повороте проходит более длинную дугу, чем внутреннее. То есть при вращении ведущих колёс с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, а это негативно сказывается на управляемости, также с разрывом перераспределяется крутящий момент и как странно это бы не звучало падает сцепление с дорожным покрытием, но это всё в сравнении с дифференциалом повышенного трения, вот о нём то я и хочу более подробно поговорить=)
Изучая вопрос дифференциалов я уяснил для себя, что их бывает несколько. Заострять внимание на каждом из них не буду, а лишь перечислю какие бывают и остановлюсь на двух диффах интересных мне в данных случае. Итак в мире существуют: дифференциалы с коническими шестернями (ещё его называю симметричным дифференциалом), самоблокирующиеся дифференциалы с полной блокировкой (например такой диф установлен на ВАЗ 21213), самоблокирующиеся многодисковые дифференциалы (ещё называют героторный дифференциал, от английского Gear — шестерня), вискомуфта (получила свое название от латинского viscosus – вязкий, на бывшем авто подобное стояло), самоблокирующий дифференциал «Торсен», всем известный по Ауди с приводом quattro или по русски кватро, который они нахваливают и по сей день=). Кстати не думайте, что торсен изобрели инженеры из Ауди, нет. Дифференциал типа торсен изобретён в 1958 году американцем Верноном Глизманом. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Torsen произошло от английского Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc. Ещё добавлю последний самоблокирующийся дифференциал «Quaife» (по русски «Квайф»).
Это Torsen T1
Привод Torsen
Диффы типа Quaife и типа Torsen хорошо распространены и известны в мире автомобилестроения, на них я и хотел остановиться, потому что они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать», при определённом соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают бОльшую часть крутящего момента (до 80 %) небуксующему колесу. Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность, бОльшая потеря мощности, чем у обычного дифференциала. А вот дифференциал повышенного трения Quaife обладает меньшим КПД из-за потерь на трение, но на скользких покрытиях или при избытке тяги он может полнее реализовать крутящий момент двигателя.
Я остановился на выборе Quaife
Компанию RT Quaife Engineering Ltd. основал некий Rodney Quaife в далеком 1965 году. Он разработал 5-ти ступенчатую коробку передач для очень популярных в то время мотоциклов Triumph and Norton / AMC. Производство начинается на заводе в Chalcott, графство Кент. В условиях продолжающийся снижения популярности мотоциклов Rodney Quaife переключается на автомобили, вот с этого момента стало интереснее по моему мнению. Сейчас компания имеет собственный завод, вложила более 1 миллиона фунтов стерлингов в новые металлообрабатывающие станки с ЧПУ (фунт стерлинг на момент 11.02.15 г. стоит 99,75 по отношению к российскому рублю, смеяться или плпкать). В данный момент компанией управляют дети или внуки Rodney Quaife, Michael Quaife (Технический директор), Sharon Quaife-Hobbs (Финансовый директор). Очень удивительный факт, компания Quaife Engineering Ltd. дает пожизненную гарантию на выпускаемую продукцию, что не может быть минусом и как бы намекакет о качестве выпускаемой продукции.
А теперь о самоблокирующимся дифференциале Квайф подробнее, ещё называют терминами из тюна: блока, диф, вобщем кому как нравится=) Сателлиты (как я писал ранее это малые конические шестерни) механизма самоблокирующего диффа 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. Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня вращается медленнее корпуса и поворачивается входящей 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.
Здесь пример того как работает дифференциал повышенного трения.
Устанавливаться будет в редуктор заднего моста.
Фото днища и редуктора моего BMW.
Для себя вижу два минуса от диффа Квайф: 1) Хуже обеспечивает перераспределение крутящего момента в случае, когда одно колесо «вывешено». Зачастую в такой ситуации Quaife работает как обычный свободный дифференциал, передавая усилие на незагруженное колесо, но у меня не джип и штурмовать бездорожье на своей пузотёрке BMW я и не собирался=) 2) Считаю что возможна менее плавная работа – не исключены влияющие на управляемость одномоментные ударные нагрузки при передвижении, но возможно я ошибаюсь, посмотрим!
Рекомендации по эксплуатации аналогичны таковым для любых механических дифференциалов. Следить за уровнем смазки и беспокоиться, когда «загудит» (на мой век точно хватит). Правда, большинство «квайфов» не только ремонтопригодны, но и штатно разборные. Кстати, устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев можно менять коэффициент блокировки, находящийся в прямой зависимости от угла наклона зубьев сателлитов и полуосевых шестерен. Таким образом, рабочие характеристики узла можно корректировать в зависимости от особенностей конкретного автомобиля и условий его применения, но заморачиваться этим я не буду. Ведь дифференциал Квайф рассчитан инженерами точно под мою модель автомобиля.
Диф Quaife красивее чем NBT
Ну а теперь вероятно у вас возникли вопросы – зачем… В процессе написания данного текста, я как можно лучше пытался разъяснить и ответить на этот вопрос, но тем не менее я объясню по порядку или просто перечислю плюсы. Самоблокирующийся дифференциал позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышает проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием, улучшает динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, нагрузки на полуоси (привода) не такие критичные, как у 100% блокировки, что исключает их поломку – например в конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жёстко связывая колёса ведущей оси — это вроде как допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также к плюсам отнесу отличную управляемость, увеличение скорости прохождения поворотов, значительно легче вывести автомобиль из заноса и валить боком в управляемом заносе.
Цена вопроса: 1 576 €
Вот и снова захотелось чего то новенького, а больше захотелось улучшить характеристики своего BMW с правильным приводом. Как вы наверное знаете мой автомобиль оснащён задним приводом, что дарит мне эмоции как зимой так и летом, по сути угла можно дать в любое время года, корма легко уходит в занос, при желании, а дальше азарт и отличная управляемость на каждый день. Отключить DSC полностью — возможно, для этого необходимо около четырёх секунд удерживать данную кнопу включенной и затем можно либо жечь резину, либо ехать в управляемом заносе. Что же это за аббревиатура DSC?! DSC (Dynamic Stability Control) – это система динамического контроля устойчивости, устанавливается на автомобили BMW. Её главное назначение — предотвратить занос и опрокидывание машины, для чего используется торможение или изменяется тяга на отдельных колесах. Ее работа основана на своевременном уменьшении оборотов двигателя и выборочном подтормаживании соответствующих колес для борьбы с недостаточной, нейтральной или избыточной поворачиваемостью (ситуации бывают разные, если что). Для уменьшения оборотов и подтормаживания система стабилизации использует механизмы антипробуксовочной и антиблокировочной системы. Мозг системы стабилизации – датчик поворота руля и акселерометр, отслеживающий реальный угол поворота автомобиля, расхождение показаний от которых служит основным сигналом для вступления системы в работу. Как и любая электроника, система стабилизации работает по определенному алгоритму и, в отличие от человека, неспособна оценить бесконечное множество вероятных ситуаций, поэтому, в целях безопасности, функционирует с перестраховками. Естественно при обычной эксплуатации я езжу либо при полностью включенной DSC, либо одним нажатием на кнопку — DSC снижает давление в тормозной системе, при этом возрастает драйв, BMW виляет хвостом, при резком перестроении легко поехать боком, с светофора к примеру можно стартануть намного быстрее чем с включенной DSC, при повороте в 90 градусов заносишь корму, задние колодки не так быстро изнашиваются=) Знаю, что многие опасаются заднего привода как зимой так и летом, как ни странно, спрашивая у меня: «Ну как?». «Да отлично всё», — отвечаю я. Главное помнить, что это не джип с «понижайкой» и нужно помнить, что ведущая ось одна!
М1 даёт угла
Ну что же, это было плавное вступление, а сейчас перейдём к всем известному выражению – классический задний привод BMW. Мой автомобиль имеет открытый дифференциал, а не как у F80 (новая М3) к примеру уже в базу входят управляемый дифференциал на задней оси, что позволяет в крайних случаях на колесо с наилучшим сцеплением передаваться до 100 % мощности, но у меня не М (F80), у меня F30, у которой даже опционально не возможно установить дифференциал повышенного трения. Как же работает классический задний привод с открытым или ещё можно называть с свободным диффом?! Дифференциал классической конструкции устроен просто. Вращение от ведомого вала коробки передач передается через карданный вал на ведущую коническую шестерню главной передачи, которая находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней главной передачи. Ведомая шестерня является одновременно корпусом дифференциала, в котором перпендикулярно оси ведомой шестерни закреплена ось сателлитов — малых конических шестерен, не знаю почему их так назвали=) Эти самые сателлиты вращаются вместе с корпусом дифференциала относительно оси ведомой шестернёй главной передачи. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с коническими шестернями левой и правой полуосей ведущих колес.
При прямолинейном движении автомобиля сателлиты относительно собственной оси не вращаются. Но каждый, подобно равноплечему рычагу, делит крутящий момент ведомой шестерни главной передачи поровну между шестернями полуосей. Когда автомобиль движется к примеру по змейке, маневрируя, внутреннее колесо вращается медленней, а наружное быстрей — при этом сателлиты вращаются вокруг своей оси, обегая шестерни полуосей. Но принцип деления момента поровну между колесами — сохраняется. Мощность же, подаваемая на колеса, перераспределяется — ведь она равна произведению крутящего момента на угловую скорость колеса (формула такая есть). Если радиус поворота настолько мал, что внутреннее колесо останавливается, тогда внешнее вращается с вдвое большей скоростью, чем при движении автомобиля по прямолинейной траектории. Итак, дифференциал не меняет крутящий момент, но перераспределяет между колесами мощность – это вся суть свободного или открытого диффа. Мощность всегда больше на том колесе, которое вращается быстрее! Постараюсь привести понятный пример. Если колесо попадёт на скользкую поверхность (лёд, снег, грязь…), а второе колесо на этой оси находиться на твёрдой поверхности, то вращается именно то колесо которое скользит, а второе колесо будет стоять на месте. Причина проста. Момент сопротивления вращению буксующего колеса ничтожен, соответственно мал и подводимый к нему крутящий момент. Значит, столь же мал крутящий момент и на противоположном колесе — оно стоит. Всё просто в принципе.
Опять же мой автомобиль в базе имеет открытый дифференциал, но с электронным управлением. Как только «мозг» получает от датчика вращения сигнал о том, что одно колесо оси вращается значительно быстрей второго, свободное колесо притормаживается рабочим тормозом — благодаря свободному дифференциалу мощность передается на колесо, которое не утратило контакта с дорожным покрытием. Казалось бы всё супер, зачем я дальше что то рассказываю и почему название темы совсем другое. А дело вот в чём! Внешнее колесо при повороте проходит более длинную дугу, чем внутреннее. То есть при вращении ведущих колёс с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, а это негативно сказывается на управляемости, также с разрывом перераспределяется крутящий момент и как странно это бы не звучало падает сцепление с дорожным покрытием, но это всё в сравнении с дифференциалом повышенного трения, вот о нём то я и хочу более подробно поговорить=)
Изучая вопрос дифференциалов я уяснил для себя, что их бывает несколько. Заострять внимание на каждом из них не буду, а лишь перечислю какие бывают и остановлюсь на двух диффах интересных мне в данных случае. Итак в мире существуют: дифференциалы с коническими шестернями (ещё его называю симметричным дифференциалом), самоблокирующиеся дифференциалы с полной блокировкой (например такой диф установлен на ВАЗ 21213), самоблокирующиеся многодисковые дифференциалы (ещё называют героторный дифференциал, от английского Gear — шестерня), вискомуфта (получила свое название от латинского viscosus – вязкий, на бывшем авто подобное стояло), самоблокирующий дифференциал «Торсен», всем известный по Ауди с приводом quattro или по русски кватро, который они нахваливают и по сей день=). Кстати не думайте, что торсен изобрели инженеры из Ауди, нет. Дифференциал типа торсен изобретён в 1958 году американцем Верноном Глизманом. Принцип работы основан на свойстве червячной передачи «расклиниваться». Название Torsen произошло от английского Torque sensitive («чувствительный к крутящему моменту»). Torsen — товарный знак JTEKT Torsen North America Inc. Ещё добавлю последний самоблокирующийся дифференциал «Quaife» (по русски «Квайф»).
Это Torsen T1
Привод Torsen
Диффы типа Quaife и типа Torsen хорошо распространены и известны в мире автомобилестроения, на них я и хотел остановиться, потому что они основаны на свойстве косозубой или червячной передачи «заклинивать», при определённом соотношении крутящих моментов. Такие дифференциалы передают бОльшую часть крутящего момента (до 80 %) небуксующему колесу. Применяются во внедорожниках и гоночных автомобилях. Недостатки: сложность, бОльшая потеря мощности, чем у обычного дифференциала. А вот дифференциал повышенного трения Quaife обладает меньшим КПД из-за потерь на трение, но на скользких покрытиях или при избытке тяги он может полнее реализовать крутящий момент двигателя.
Я остановился на выборе Quaife
Компанию RT Quaife Engineering Ltd. основал некий Rodney Quaife в далеком 1965 году. Он разработал 5-ти ступенчатую коробку передач для очень популярных в то время мотоциклов Triumph and Norton / AMC. Производство начинается на заводе в Chalcott, графство Кент. В условиях продолжающийся снижения популярности мотоциклов Rodney Quaife переключается на автомобили, вот с этого момента стало интереснее по моему мнению. Сейчас компания имеет собственный завод, вложила более 1 миллиона фунтов стерлингов в новые металлообрабатывающие станки с ЧПУ (фунт стерлинг на момент 11.02.15 г. стоит 99,75 по отношению к российскому рублю, смеяться или плпкать). В данный момент компанией управляют дети или внуки Rodney Quaife, Michael Quaife (Технический директор), Sharon Quaife-Hobbs (Финансовый директор). Очень удивительный факт, компания Quaife Engineering Ltd. дает пожизненную гарантию на выпускаемую продукцию, что не может быть минусом и как бы намекакет о качестве выпускаемой продукции.
А теперь о самоблокирующимся дифференциале Квайф подробнее, ещё называют терминами из тюна: блока, диф, вобщем кому как нравится=) Сателлиты (как я писал ранее это малые конические шестерни) механизма самоблокирующего диффа 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. Когда одно из колес начинает отставать, связанная с ним полуосевая шестерня вращается медленнее корпуса и поворачивается входящей 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.
Здесь пример того как работает дифференциал повышенного трения.
Устанавливаться будет в редуктор заднего моста.
Фото днища и редуктора моего BMW.
Для себя вижу два минуса от диффа Квайф: 1) Хуже обеспечивает перераспределение крутящего момента в случае, когда одно колесо «вывешено». Зачастую в такой ситуации Quaife работает как обычный свободный дифференциал, передавая усилие на незагруженное колесо, но у меня не джип и штурмовать бездорожье на своей пузотёрке BMW я и не собирался=) 2) Считаю что возможна менее плавная работа – не исключены влияющие на управляемость одномоментные ударные нагрузки при передвижении, но возможно я ошибаюсь, посмотрим!
Рекомендации по эксплуатации аналогичны таковым для любых механических дифференциалов. Следить за уровнем смазки и беспокоиться, когда «загудит» (на мой век точно хватит). Правда, большинство «квайфов» не только ремонтопригодны, но и штатно разборные. Кстати, устанавливая в корпус комплекты сателлитов и шестерен с различным углом наклона зубьев можно менять коэффициент блокировки, находящийся в прямой зависимости от угла наклона зубьев сателлитов и полуосевых шестерен. Таким образом, рабочие характеристики узла можно корректировать в зависимости от особенностей конкретного автомобиля и условий его применения, но заморачиваться этим я не буду. Ведь дифференциал Квайф рассчитан инженерами точно под мою модель автомобиля.
Диф Quaife красивее чем NBT
Ну а теперь вероятно у вас возникли вопросы – зачем… В процессе написания данного текста, я как можно лучше пытался разъяснить и ответить на этот вопрос, но тем не менее я объясню по порядку или просто перечислю плюсы. Самоблокирующийся дифференциал позволяет частично устранить пробуксовку при разных коэффициентах сцепления колес автомобиля, повышает проходимость автомобиля и его управляемость при движении по дорогам с разным покрытием, улучшает динамику разгона автомобиля на дорогах с любым покрытием, нагрузки на полуоси (привода) не такие критичные, как у 100% блокировки, что исключает их поломку – например в конструкции раллийных автомобилей иногда дифференциал намертво блокируют (заваривают), жёстко связывая колёса ведущей оси — это вроде как допустимо, так как на гравии или снегу в ралли повороты проходятся только с заносом. Также к плюсам отнесу отличную управляемость, увеличение скорости прохождения поворотов, значительно легче вывести автомобиль из заноса и валить боком в управляемом заносе.
Цена вопроса: 1 576 €