NIVA-FAQ | ФОРУМ | НОВИНКИ FAQ | КАРТА САЙТА | ПОИСК ПО САЙТУ |
Привод Нивы Автор ALER |
1. Дифференциалы Нивы
2. Блокировка дифференциала
3. Понижающий ряд передач
4. Полезные советы
5. О блокировке на скользкой поверхности
6. Блокировка+ручник
7. Распределение моментов в раздатке
8. Переключение повышенная/пониженная "на ходу",
автор Васик-Нивасик
Нива отличается от классических ВАЗов (и других одноприводных машин) постоянным полным приводом. Это потребовало введения в трансмиссию (связь между двигателем и колесами) раздаточной коробки (РК, раздатки). Отличие порождает у новичков много вопросов и заблуждений. Эта статья - попытка дать простым и понятным для непосвященных языком ответы на такие вопросы.
Все мало-мальски знакомые с автомобилем, знают, что такое дифференциал. Это механическое устройство, которое распределяет тяговое усилие от двигателя на два колеса, и при этом колеса могут вращаться с разной скоростью. Суммарная же скорость колес в мосту с дифференциалом зависит от общей скорости автомобиля и при постоянной скорости движения постоянна.
Необходимость установки дифференциала в ведущий мост автомобиля объясняется очень просто: на повороте внутреннее колесо проходит меньший путь (делает меньше оборотов), а внешнее - больше. Отсутствие дифференциала привело бы к катастрофическому износу резины: либо одно колесо при повороте буксовало, стремясь вращаться быстрее, либо другое терлось об асфальт - тормозило - стремясь вращаться медленнее. Кроме того, пробуксовка колес провоцирует занос. И, наконец, нагрузка на ось (усилие в ней) была бы чрезвычайно высокой.
В трансмиссии Нивы три таких дифференциала: в каждом мосту есть свой (межколесный), чтобы колеса оси могли вращаться с разной скоростью, а третий (межосевой) - в раздаточной коробке - распределяет тяговое усилие между мостами. Он позволяет колесам осей вращаться с разной суммарной скоростью: сумма скоростей колес передней оси может отличаться от суммы скоростей колес задней оси.
При прямолинейном движении автомобиля без пробуксовки все дифференциалы делят тяговое усилие точно пополам, и тяговые усилия на всех колесах равны. Если же сцепление колес с покрытием недостаточное, возникает пробуксовка, и через дифференциалы все движение, создаваемое двигателем, пойдет на вращение буксующего колеса, а тяговое усилие на остальных уменьшится.
Одно из типичных заблуждений в отношении Нивы - это назначение передней (малой) ручки раздатки. Почему-то думают, что она "подключает передок". На самом деле "передок", т. е. передний привод у Нивы включен всегда, так же, как и задний - она имеет постоянный полный привод на все четыре колеса. А эта ручка управляет работой дифференциала раздатки. При нормальном положении - вперед - дифференциал в раздатке работает. Переключение ручки назад блокирует дифференциал.
При включенной блокировке выходы раздатки на передний и задний приводы соединяются между собой специальной муфтой. Тем самым принудительно приравниваются скорости этих приводов: сумма скоростей колес передней оси будет равна сумме скоростей колес задней оси. Распределение тягового усилия при включенной блокировке принципиально меняет свой характер. Теперь оно передается в сторону наибольшего сопротивления: например, если снять передний кардан, при заблокированной раздатке Нива поедет на заднем приводе - все тяговое усилие будет передано на заднюю ось.
Если буксует одно колесо - допустим, заднее, нужно включить блокировку. Тогда в сторону переднего привода будет передана бОльшая доля тягового усилия, и передние колеса могут вытащить машину. Но если забуксовало еще и одно из передних колес - Нива сама выбраться не сможет.
Блокировку дифференциала можно включать и выключать при выжатой педали сцепления, как на ходу, так и на стоящей машине. При некотором навыке это можно делать без выжима сцепления при сбросе газа.
Существуют подобные, блокируемые дифференциалы и для мостов, в том числе с автоматической блокировкой. Теоретически с ними застрявшая Нива сможет выбраться в том случае, если хотя бы одно колесо имеет достаточное сцепление с почвой. Такие устройства довольно дорого стоят, обычно имеют небольшой срок службы и используются преимущественно в спортивных машинах.
Бытует еще одно заблуждение: якобы переключая заднюю ручку вперед, мы увеличиваем мощность двигателя. Ничего подобного - двигатель будет работать так же, как и раньше. Эта ручка может менять передаточное число трансмиссии между двигателем и колесами. Чем это число больше, тем больше тяговое усилие на колесах (быстрее разгон), но меньше скорость. Точно так же мы переключаем передачи в КПП - едем медленно, но быстро разгоняемся на низких передачах, едем быстро, но медленно разгоняемся на высоких.
Помимо дифференциала в раздатке имеется понижающий редуктор - как бы двухступенчатая коробка передач. Его-то работой и управляет вторая (задняя) ручка раздатки. В нормальном положении - назад - передаточное число раздатки 1,2. Если ручку переключить вперед до упора, передаточное число будет 2,135 - так называемая пониженная передача. Между этими двумя положениями есть среднее - нейтраль - когда редуктор в раздатке разомкнут и не передает тяговое усилие от двигателя.
Передаточные числа двух редукторов - коробки передач и раздатки - перемножаются. Включая пониженную передачу, мы смещаем передачи в КПП в сторону больших передаточных чисел (пониженный ряд передач). В результате, при той же передаче в КПП скорость будет меньше, а тяговое усилие - больше. В таблице приведены рассчитанные передаточные числа совокупности КПП и раздатки для нормального и пониженного ряда передач.
Передача |
КПП+РК (норм.) |
КПП+РК (пониж.) |
Первая |
4,40 |
7,83 |
Вторая |
2,52 |
4,48 |
Третья |
1,63 |
2,90 |
Четвертая |
1,20 |
2,14 |
Пятая |
0,98 |
1,75 |
Задняя |
4,24 |
7,54 |
Перед бездорожьем, где скорость все равно будет невелика, заблаговременное переключение на пониженный ряд передач позволяет при необходимости повысить тяговое усилие. Максимальная же скорость - на пятой передаче - до 70...80 км/ч.
Включать и выключать пониженную передачу лучше только на стоящей машине при выжатой педали сцепления. Хотя в Руководстве написано, что переходить с пониженной на повышенную можно и при движении автомобиля, новичку лучше этого не делать: раздатка не имеет таких синхронизаторов, как КПП.
Я выражаю свою признательность всем участникам Нивской конференции на сервере www.auto.ru. Сейчас уже невозможно установить, кто первым дал тот или иной совет, кому принадлежит то или иное объяснение. И невозможно отделить это от того, что я познал на собственном опыте. В любом случае, эта статья - коллективный опыт конференции.
ALER.
Последнее изменение 19.11.01.
Дополнение от 07.01.04.
5. О блокировке на скользкой поверхности
Первым в конференции мысль о пользе блокировки высказал White Akela (тогда его ник был AB-2131, оригинал сообщения 09.09.99):
"Езда по скользкой поверхности с
блокированным диффом.
Еду недавно по шоссе, а участок на
протяжении нескольких километров заляпан
глиной (с колес кировцев и самосвалов,
которые вывозили грунт с котлована). Какой
то умный решил прогнать поливалки, чтобы
смыть ее. В результате смыть не смыли, но
смочили и размазали.
Получился полигон для подготовки к
зимнему вождению;). Обочина 20 см и сразу
кювет.
Так вот. Я ехал как обычно, все в порядке,
только при неаккуратной перегазовке
слегка потаскивало. Решил попробовать
включить дифф. Очень неплохо".
Поначалу я долго спорил с ним, пытаясь доказать, что при включенной блокировке склонность машины к заносу наоборот должна повышаться. Но впоследствии, проверив его утверждение, полностью убедился в его правоте.
После публикации данной статьи споры относительно пункта 2 раздела 4 возникали в конференции постоянно. Статья Сергея Мишина "Слитно или раздельно?" на сайте проекта "За рулем-Регион" породила очередную дискуссию в конференции на эту тему.
При всем моем глубоком уважении к Сергею Мишину, хочу отметить, что он иногда путает момент и движение (пример, цитата из статьи: "блокировка-то включена и "лишний" момент не может уйти на другой мост"). Повторю, что именно при включенной блокировке момент переходит с моста на мост в сторону наибольшего сопротивления, а при выключенной - делится строго поровну между всеми четырьмя колесами.
При экспериментах на льду Сергей не проверил то, ради чего я, начиная с зимы 1999/2000 года, включаю блокировку на скользких поверхностях - курсовая устойчивость машины на прямой. И на жидкой глине грунтовки, и на заснеженном асфальте, и на чистом льду при выключенной блокировке Нива склонна к потере курсовой устойчивости. При достижении какой-то скорости задние начинают обгонять передние, и машину разворачивает на 90о или больше. Видимо, это следствие короткобазности машины, усугубляющееся неровностями дороги.
Если же включить блокировку дифференциала, этого не происходит: скорость задних колес принудительно приравнивается блокировкой к скорости передних колес. Проходить повороты с включенной блокировкой тоже можно, но занос наступает раньше, чем без блокировки, хотя машина ведет себя более предсказуемо. Впрочем, на скользких поверхностях всегда нужно ездить осторожно и медленно.
Мой опыт подтверждается опытом других нивоводов. Dil_21213 пишет в конференции 23.11.03 (оригинал):
"Товарищи, полагаю, что в Книге по технической эксплуатации Нивы в разделе про использование заблокированного дифференциала надо внести дополнение в части использования этой фичи в скользких погодных условиях (которые не далее как сегодня ночью наблюдались). Это я к тому, что вчера ночью поехать мне пришлось в г. Железнодорожный. А там дороги антигололедным реагентом не посыпают. И на заснеженной трассе пару раз занесло машину мою не по-деЦки. И тогда я плюнул на всё и врубил раздатку. Ощущение - потрясающее - машина _гораздо_ управляемее стала в поворотах. Когда уже вернулся в Москву, на нормальную расчищенную более-менее трассу выехал, раздатку конечно вырубил. Но в области, да на таком снегу - рекомендую в общем блокировать дифференциал".
S406 проверял эффективность этого приема на льду Гребного канала в Крылатском (оригинал):
"Решил освежить в памяти поведение машины на скользкой дороге с заблокироанным диффом и в нормальном режиме, с этой целью потратил около трех часов наматывая километры по льду гребного канала. Резюме следующее - с заблокированным диффом машина охотнее входит в поворот, ее туда легче направить и легче вести в заносе в повороте".
В дискуссии был рассмотрен еще один интересный момент. При включенной блокировке нельзя пользоваться ручником при движении, как это делается при спортивной езде для поворота с заносом задней оси. И это можно доказать с математической точностью.
При включении блокировки дифференциала скорости вращения переднего и заднего карданов принудительно делаются равными. Поэтому и суммарные скорости вращения колес переднего и заднего моста будут равны. Если задние колеса заторможены ручным тормозом, то суммарная скорость передних колес тоже будет равна нулю. В результате, возникает занос не задней оси, а всех четырех колес, и машина полностью теряет управление.
Строго говоря, в этой ситуации передние колеса могут вращаться, но только в противоположные стороны и с равной скоростью (повторяю: сумма скоростей колес будет равна нулю).
Еще интереснее будет, если при блокировке раздатки частично выдернутый ручник из-за асимметрии его действия на задние тормоза заблокирует только одно колесо. Поскольку суммарная скорость задних колес принудительно равна суммарной скорости передних колес, незаблокированное заднее колесо увеличивает скорость своего вращения вдвое. В результате заблокированное тормозит, а противоположное - разгоняется, и машину разворачивает в сторону заблокированного колеса. Без выключения ручника "поймать" в таком заносе машину просто невозможно.
Пример подобной неприятности привел в конференции Бульдог 4х4: "В прошлом годе на гребном канале при использовании ручника и блокировки вкупе прилег на крышу jorka. И именно потому, что колесо одно заднее - заблокировалось".
Резюме по этому вопросу: при включенной блокировке дифференциала пользоваться при движении ручным тормозом нельзя.
Хочу подчеркнуть, что прохождение поворотов с ручником - спортивный прием, который отрабатывается длительной и настойчивой тренировкой на специально отведенных для этого площадках. Не рекомендуется применять его при гражданской езде без соответствующей подготовки.
Дополнение от 10.04.05.
7. Распределение моментов в раздатке
Вопрос возникает довольно часто. Непонимание возникает из-за того, что путают совершенно разные физические явления: силу (момент) и движение (вращение).
Сначала несколько исходных положений.
1. Незаблокированный симметричный дифференциал распределяет приходящий с входного вала момент на выходные валы строго поровну: 50/50. Это следует из того, что передаточные отношения от входного вала к выходным одинаковы. При этом выходные валы могут вращаться с разной скоростью, но средняя скорость (полусумма скоростей) равна скорости входного вала, деленной на передаточное отношение.
2. Заблокированный дифференциал перестает быть дифференциалом. Поровну на выходные валы передается движение (вращение) входного вала. Скорости выходных валов равны между собой, а их сумма равна скорости входного вала, деленной на передаточное отношение.
3. Если суммарный момент, приложенный к валу (колесу) не равен нулю, вращение будет с ускорением или с замедлением. Это - второй закон Ньютона. Если вал или колесо вращается равномерно, суммарный момент, действующий на него, в точности равен нулю. Отсутствие движения - это тоже равномерное вращение, но с нулевой скоростью.
В ниве три симметричных дифференциала. Когда они все незаблокированы, на каждое колесо приходится по 25% момента, переданного через трансмиссию от двигателя. И вращение, создаваемое двигателем, также передается на все четыре колеса, но не обязательно поровну. Например, в повороте задние колеса проходят меньший путь (идут по меньшему радиусу), чем передние, но при этом тянут все четыре колеса одинаково.
Рассмотрим ситуацию, когда одно колесо буксует, остальные - стоят. Все вращение двигателя передается на буксующее молесо. Как это ни странно на первый взгляд, на буксующее колесо приходится 25% крутящего момента, ровно столько же, сколько на остальные. Но момент этот мал: он равен моменту силы трения (только в трансмиссии, если колесо совсем вывешено). Значит, и на остальных колесах момент тоже очень мал, он не может сдвинуть машину. Машина стоит, а вывешенное колесо вращается со скоростью, которая в четыре раза больше, чем было бы при нормальном движении на скорости при тех же оборотах двигателя и при тех же передачах в КПП и раздатке.
А теперь включаем блокировку межосевого дифференциала. Скорости вращения карданов принудительно приравниваются. Суммарная скорость передних колес должна сравняться с суммарной скоростью задних. Но сзади колесо вывешено, вращение осуществляется практически без сопротивления, реакция со стороны заднего моста через кардан практически нулевая. Кардан вращается равномерно, т. е. суммарный момент на нем равен нулю. Значит и момент, приходящий на него с двигателя тоже равен нулю. А передние колеса имеют хорошее сцепление с поверхностью, т. е. обеспечивают большую реакцию при попытке их провернуть. И на передние колеса передается практически весь момент двигателя. Чтобы заставить их вращаться, нужно преодолеть силу трения колес о поверхность, что и делает приходящий с двигателя момент.
Получается, что заблокированный дифференциал передает бОльшую часть момента входного вала на тот выходной вал, где реактивный момент больше, т. е. крутящий момент пойдет в сторону наибольшего сопротивления.
Дополнение от 08.04.08, автор Васик-Нивасик
Переключение раздаточной коробки с пониженной передачи на повышенную и обратно "на ходу"
Вообще так переключаться вредно чрезвычайно. Вредность заключается в том, что одно неосторожное действие при переключении может привести к повреждению раздаточной коробки – сломаются шлицы включения передач.
Но, тем не менее, так переключаться можно и вполне успешно.
Для чего необходимы такие навыки. Необходимости каждому нивоводу уметь переключать раздатку «на ходу» я не вижу. Это трюк из серии «тайные знания древних нивоводов». Возможно, эти навыки могут пригодиться спринтерам, когда на трассе чередуются асфальтовые участки с жесткими говнами. Двигаясь по асфальту можно не останавливаясь полностью подготовиться к преодолению сложного участка, и, соответственно выскочив на асфальт – перейти на прямую передачу, не теряя драгоценные секунды.
В этой статье ALER описал возможность переключения раздатки «на ходу». Описано все правильно, только статья не содержит конкретных приемов и рекомендаций. Сразу переключать раздатку на скорости 60 км/ч, прочитав, это описание, я бы не рекомендовал. Сложность заключается в том, что необходимо очень ловко управлять двумя последовательными коробками – КПП и РК.
Прежде чем приступить к экспериментам «на ходу», я предлагаю проделать следующее упражнение на стоящей машине с выключенным двигателем.
Сымитируйте движение на автомобиле: выжмите педаль сцепления, включите первую передачу, отпустите педаль сцепления. Как бы едем.
Выжмите сцепление, ручку переключения передач РК переведите в нейтральное положение, отпустите сцепление, мысленно сделайте мощную перегазовку до 4000 об/мин., снова нажмите сцепление, толкните ручку раздатки на пониженную передачу, далее (!) не отпуская педали сцепления, переключите КПП на вторую передачу, сделайте мысленную догазовку и отпустите сцепление. Ура! Вы переключились на пониженную передачу практически «на ходу».
В этом и заключается алгоритм переключения раздатки «на ходу» с прямой передачи на пониженную.
Теперь некоторые аспекты.
1. Зачем нужна мощная перегазовка вроде бы понятно – разница в передаточных числах составляет почти 1,8. Без перегазовки пониженная передача просто не включится, а Вы услышите треск ломающихся шлицов включения пониженной передачи.
2. Зачем переключать КПП на вторую
передачу? Наша задача переключить
раздаточную коробку, не теряя скорости. Вы
ехали на первой передаче переключили
раздаточную коробку на пониженную
передачу, а передача КПП та же, если в этот
момент отпустить сцепление, автомобиль
очень сильно уткнется, тормозя двигателем.
Чтобы этого избежать и продолжить
движение с той же скоростью (и
приблизительно на тех же оборотах
двигателя) мы и переключаем КПП на вторую
передачу. Конечно же, можно избежать
такого утыкания - педаль газа в пол до
упора и отпускаем сцепление. Правда рев
двигателя будет такой, что Вы сами
интуитивно переключитесь на вторую
передачу - так давайте сделаем это заранее.
Мы сейчас рассматриваем переключение на
пониженную передачу раздатки с первой
передачи КПП,
переключаться можно и на более высоких
передачах. Об этом читайте далее.
3. Зачем догазовка после переключения на вторую передачу? Пока Вы научитесь быстро и ловко переключать раздатку пройдет некоторое время. А первые разы скорее всего у Вас все будет получаться медленно и неловко :). К тому моменту когда Вы перейдете на вторую передачу, КПП обороты двигателя упадут до холостых, а скорость снизится незначительно, поэтому нужно будет догазовывать, чтобы автомобиль сохранил ровность хода.
Переходим к практическим занятиям.
Выберите прямой асфальтированный
участок дороги с отсутствующим дорожным
движением. Для чего это нужно, чтобы не
пугать
других участников движения мощными
перегазовками и внезапными (для других
участников движения) утыканиями и рывками
Вашей
машины (сразу научиться ловко и быстро
переключаться у Вас не получится, хотя,
возможно, я заблуждаюсь).
Я наловчился переключаться следующим образом.
Ключевым моментом являются обороты двигателя 2000 об/мин.
Едем на любой передаче кроме самой высшей, например, на третьей, выставляем нужные нам обороты – 2000, скорость при этом будет 40 км/ч, резко выжимаем сцепление, раздатку в нейтраль, отпускаем сцепление, резко поднимаем обороты до 4000 об/мин, бросаем газ, тут же быстро выжимаем сцепление и пока обороты падают, включаем в раздатке нижнюю передачу (включение произойдет когда обороты будут где-то в районе 3600 об/мин), КПП переключаем на 4-ю передачу, чуток догазовывая, отпускаем сцепление и продолжаем движение с той же скоростью 40 км/ч, но уже на пониженной раздатке и 4-й передаче КПП. Правильно выполненное переключение раздатки происходит бесшумно, слышен, только рев двигателя при перегазовке. Если Вы услышали треск в раздатке, это означает, что скоро Вы ее будете чинить :(
Если Вы решили переключиться на 5-й передаче (или на 4-й, если КПП 4-х ступенчатая), то Вам придется столкнуться с тем, что выше этой передачи переключаться некуда. В этом случае Вам придется с уже включенной пониженной передачей РК и выжатым сцеплением снизить скорость до скорости, которая будет соответствовать скорости 5-й (4-й) пониженной передаче, догазовать и отпустить сцепление.
Как без хруста в раздатке переключиться
с пониженной на прямую передачу. Все тоже
самое только наоборот. Разгоняемся на
любой
пониженной передаче до 4000 об/мин., выжимаем
сцепление, раздатку в нейтраль, отпускаем
сцепление, сбрасываем обороты двигателя и
делаем их чуть больше 2000 об/мин. Снова
выжимаем сцепление и включаем в раздатке
прямую передачу, переключаем КПП на нижнюю
передачу.
Едем дальше на прямой передаче.
Пример: едем на 4-й пониженной передаче, разгоняем двигатель до 4000 об/мин. Выжимаем сцепление, раздатку в нейтраль, отпускаем сцепление, выставляем обороты чуть больше 2000, выжимаем сцепление включаем прямую передачу в раздатке. КПП переключаем на 3-ю передачу, едем дальше.
Еще раз предупреждаю, что такой способ переключения очень опасен для раздатки. Возможна поломка раздаточной коробки. Лучше остановиться и спокойно переключиться.
Ну, вот и всё! Удачи на дорогах.
З.Ы. Внимание! Никогда не переключайте
раздатку «на ходу» в присутствии пожилых
людей, беременных женщин и малолетних
детей. Возможны инфаркты, обмороки и
детские неожиданности. Владельцы
недоприводов могут впадать в оцепенение. :)