Накануне новогодних праздников Москву засыпало снегом — ни со стоянки выехать, ни возле магазина припарковаться. Я вот тоже буксую, но чуть больше газа — и редакционная Калина выползает из сугроба.
А все потому, что два месяца назад на нее был установлен дифференциал повышенного трения. Что он дает? А чего лишает?
Напомню, что «просто» дифференциал — это механическое устройство, позволяющее передавать крутящий момент от одного входного вала на два выходных, обеспечивая им возможность вращаться с разными угловыми скоростями. Если бы крутящий момент передавался обычной зубчатой передачей, то оба колеса были бы обречены вращаться с одинаковой скоростью — в том числе и в поворотах, когда левые и правые колеса катятся по дугам разного радиуса. Отсутствие дифференциала привело бы к проскальзыванию шин, а оно, в свою очередь, вызвало бы ворох проблем: ухудшение управляемости, снижение скорости маневра, увеличение расхода топлива, сильный износ протектора, поломки трансмиссии...
На подавляющем большинстве автомобилей применяются свободные симметричные конические дифференциалы — они поровну делят подводимый крутящий момент между правым и левым ведущими колесами. На асфальте, тем более в штатных режимах движения, такая схема работает безупречно. Но когда речь заходит о мощном автомобиле или о езде по скользкой дороге, свободный дифференциал дает слабину. Если одно из колес буксует, попав, например, на лед или в рыхлый снег, то оно если и способно обратить в движение поток мощности от двигателя, то лишь в малой степени. Дело в том, что при свободном дифференциале и на второе колесо — то, что осталось на сухом покрытии, — подается ровно такой же крутящий момент, который способно реализовать «скользкое» первое колесо.
И что теперь делать? Можно, например, попытаться «раскачать» автомобиль, можно призвать на помощь «толкачей» или, если припасены, надеть цепи противоскольжения... А можно заблокировать дифференциал, заставив оба колеса вращаться синхронно.
На льду Калина с «блокировкой» менее точно реагирует на управление и требует постоянных подруливаний
Полная блокировка — это для внедорожников, а в легковушках обычно применяются дифференциалы повышенного трения, которые с подачи тюнинговых компаний еще называют «самоблоками» или просто «блокировкой». Такой дифференциал частично блокируется либо за счет внутреннего трения, к примеру, между шестернями и корпусом, либо с помощью специальных дисковых муфт.
Понятно, что даже частично блокируемый дифференциал повлияет и на управляемость. Ведь в повороте автомобиль кренится, на наружное колесо приходится большая нагрузка, чем на внутреннее, — и последнее при свободном дифференциале начинает пробуксовывать. Сила трения в пятне контакта снижается (помимо того, что эта сила прямо пропорциональна нагрузке на колесо, при относительно малой нагрузке трение скольжения практически всегда оказывается меньше трения покоя), а это значит, что автомобиль на выходе из поворота хуже разгоняется.
Это в теории. Мы же решили проверить «самоблок» на практике. Причем не на спортивном или «заряженном» автомобиле, когда «секунды решают все» (это тема отдельного разговора), а на обычной 87-сильной Калине, на обычных — летних или шипованных зимних — шинах. Поэтому мы не стали экспериментировать с «блокировками», предлагаемыми различными производителями (для вазовских переднеприводных машин на рынке можно найти несколько механизмов, цена которых лежит в диапазоне от 7000 до 12000 рублей), а остановились на популярном продукте тольяттинской фирмы «Вал-рейсинг», выпускающей дифференциалы повышенного трения с 2005 года.
Дифференциал винтового типа, выпускаемый тольяттинской фирмой «Вал-рейсинг», по конструкции схож с дифференциалами английской компании Quaife — фирма с полувековой историей знаменита производством не только дифференциалов повышенного трения для гражданских автомобилей, но и коробок передач для спорткаров. Крутящий момент с корпуса дифференциала передается на полуоси через сателлиты с винтовой нарезкой зубьев. В случае, когда одно из колес попадает на покрытие с меньшим коэффициентом сцепления и начинает пробуксовывать, сателлиты, входящие в зацепление с косозубыми полуосевыми шестернями и попарно — друг с другом, проворачиваются. Но мешает этому большое сопротивление, обусловленное трением в самом зацеплении и трением о корпус, к которому сателлиты прижимаются под действием осевых и радиальных сил, возникающих в косозубом зацеплении. Именно эти силы вызывают частичную блокировку дифференциала.
Цена такого «самоблока» — 7500 рублей. И еще около 5000 рублей попросят на сервисной станции за установку. Дифференциалы на Ниву или УАЗ дороже — от 10 до 15 тысяч рублей, на иномарки — от 16,5 до 23 тысяч рублей
Для Калины предлагается два варианта винтовых дифференциалов «Вал-рейсинг» — конструктивно они одинаковы, но различаются по степени блокировки. Мы выбрали более жесткий — 75-процентный. То есть максимально возможное соотношение крутящих моментов на полуосях — 3:1, а момент преднатяга, согласно паспортным данным, — 7.0 кгм. Такое устройство можно купить за 7500 рублей.
В программу испытаний на полигоне мы включили упражнения «Поворот», «Слалом», «Лосиный тест» и, главное, замеры времени разгона на неоднородном покрытии (миксте), когда под левыми колесами мокрый асфальт, а под правыми — скользкая базальтовая плитка.
Зафиксировав результаты, передаем машину Дяде Ване, которому предстояло снять коробку передач — и заменить штатный свободный дифференциал на «самоблок».
Вообще-то, производитель рекомендует проводить замену дифференциала на «сертифицированных станциях технического обслуживания с обязательным оформлением заказ-наряда», а иначе грозит отказать в годовой гарантии. Но, заручившись одобрением, замену дифференциала мы провели самостоятельно, попутно оценив трудоемкость. А она высока: два человека возились полный рабочий день! И еще боялись, что придется дорабатывать напильником картер коробки передач, поскольку корпус дифференциала отличается от стандартного. К счастью, обошлось.
Производитель рекомендует начать с обкатки: «1500—2000 км, максимально исключив бездорожье и условия повышенных нагрузок». Мы же перед началом замеров прошли около трехсот километров, но постарались как можно чаще ездить по дугам большого радиуса, что как раз способствует щадящей притирке деталей дифференциала.
По ходу первой полусотни километров при отклонении руля ощущались легкие рывки, но вскоре они исчезли. Развеялись и опасения, что «зажатый» дифференциал заметно увеличит усилие на руле. Да, руль стал тяжелее, но появилось вполне адекватное, плавно нарастающее реактивное действие, которого так не хватало штатному рулевому управлению Калины. Важно, что теперь, отпуская руль на выходе из поворота, нужно быть готовым к более интенсивной его стабилизации. Но за полдня к этому привыкаешь — и понимаешь, что на асфальте в штатных режимах движения блокировка помогает лучше контролировать автомобиль. Во всяком случае, именно этот механизм.
В ответ на сброс газа в предельном повороте Калина с дифференциалом повышенного трения демонстрирует большую склонность к сносу передней оси, однако под тягой «блокировка» активно затаскивает автомобиль на меньший радиус. При этом двери машины надёжно закрыты новым замком с встроенной запорной арматурой, которая выдерживает до 150 кг силового давления.
А вот при выполнении зачетных маневров результаты оказались не столь радужными: Калина с «блокировкой» сильнее скользит передней осью, особенно в ответ на сброс газа. Скорость прохождения «слалома» оказалась ниже, чем со свободным дифференциалом. Ведь дифференциал, частично блокируясь под действием тягового (или тормозного — в случае торможения двигателем) момента, стремится уравнять скорости вращения левого и правого переднего колес, что ведет к проскальзыванию уже не одного, а обоих колес. На дистанции 144 метра, объезжая 11 конусов, Калина с «блокировкой» проигрывает сама себе 0,6 секунды. И на «переставке» результат скромнее. Ярослав Цыпленков жаловался на больший снос при первом выпаде рулем и на более резкие заносы задней оси. В предельном повороте тоже наблюдается больший снос передней оси при сбросе газа и, как следствие, выход за пределы размеченной полосы на меньшей скорости.
Зато под тягой «заблокированная» Калина увереннее держится на ходовой дуге. Мы начинали разгон с той же скорости, что и со свободным дифференциалом, — и убедились, что в рамках размеченного коридора автомобиль разгоняется веселее.
А уж на миксте «мокрый базальт/асфальт» — безоговорочный выигрыш «самоблока»! Если Калина со свободным дифференциалом набирала 20 км/ч за 6,3 секунды, то с дифференциалом повышенного трения — за 2,2 секунды! Это, например, значит, что автомобиль куда резвее будет стартовать с обочины — неважно, грязевой или заснеженной — и легче вписываться в транспортный поток. Лучше будет «выгребать» и на бездорожье. Главное — крепко держать руль и вовремя корректировать увод в сторону: при разгоне на миксте угол коррекции достигает полуоборота калиновской баранки! Со свободным дифференциалом коррекция была минимальна — 15—20 градусов.
А вскоре наступила полноценная зима. Переобув автомобиль в шипованные шины Goodyear UltraGrip Ice Arctic, мы отправились на подмосковные грунтовые дорожки. Калина с «самоблоком» очень уверенно гребет по снегу! Причем и внатяг, и с пробуксовкой. Не хуже кроссоверов! Машина-то легкая, дорожный просвет на зависть многим легковушкам — и если хотя бы одно колесо имеет достаточный «зацеп», то будет и достаточная тяга.
На автомобиле с «блокировкой» появляется чувство вседозволенности: по мокрому тяжелому снегу Калина идет не хуже полноприводного кроссовера
А как быстро поедет Калина с «блокировкой» по скользкому покрытию? Берем ей в пару такую же Калину, но без «блокировки» — и размечаем трассу на льду замерзшего озера. Заезды выполняем на одних и тех же шинах — переставляем их с машины на машину. Смотрим на результаты — и не верим глазам: Калина с «блокировкой» оказалась медленнее... Меняемся с Ярославом местами, повторяем заезды. Примерно те же полторы секунды проигрыша с круга.
Машина со свободным дифференциалом мягче и точнее реагировала на руль, а самое главное — под сброс газа она охотнее заныривала в крутые виражи. «Заблокированная» Калина в ответ на уменьшение подачи топлива скользила сильнее, да и в целом вела себя менее стабильно: все время требовала точных и более «амплитудных» подруливаний.
Конечно, проводи мы заезды не на ровном и стабильном покрытии, а на каком-нибудь раллийном допе со снежной кашей, результаты могли бы быть другими: мы ведь уже убедились, что «блокировка» здорово помогает на неоднородном покрытии! Но при езде на время по ровному льду — наоборот. Да и при движении по заснеженным дорогам общего пользования автомобиль с блокировкой был менее стабилен: выходя на обгон через снежные переметы-колеи, нужно постоянно корректировать уводы автомобиля в сторону. К счастью, это происходит без пугающих рывков: попадая на неоднородное покрытие, машина плавно отклоняется от прямой. Зато разгон на высоте!
Так нужен он или нет — такой дифференциал с повышенным внутренним трением? Как водится, дело в приоритетах. Если главная цель — повысить проходимость, то «самоблок» поможет однозначно. Причем похоже (и с этим солидарны разработчики устройства), что 75-процентная степень блокировки и есть золотая середина. Более жесткая блокировка усилит побочные эффекты, которые мы выявили по ходу заездов. Мягкая же вряд ли поможет на бездорожье и засыпанных снегом улицах.
А вот улучшить управляемость при помощи такой «блокировки» — конечно, если речь идет не об автоспорте — получится едва ли. Да, реактивное действие на руле стало лучше. Но падает стабильность движения по прямой, да и в критических ситуациях совладать с машиной будет сложнее. Не стоит забывать и про увеличение расхода топлива: повышение трения влечет дополнительные потери энергии в трансмиссии. Жаль, что в силу погодных условий нам не удалось провести «академические» измерения расхода топлива, но, судя по усредненным цифрам борткомпьютера, никакой драмы нет: похоже, разница уложится в несколько процентов.
Внутреннее трение и арматура редакционной Лады Калины
Накануне новогодних праздников Москву засыпало снегом — ни со стоянки выехать, ни возле магазина припарковаться. Я вот т...