Блокировки дифференциалов на ЛуАЗе

В заводском исполнении в наличии у ЛуАЗа имеется принудительная жесткая блокировка дифференциала зубчатой муфты задней оси с управлением от рычага, который располагается между сиденьями.

Монтаж блокировки дифференциала переднего моста для меня стало первой серьезной работой, которую я проделал с конструкцией своего автомобиля. В общем, ничего особо сложного нет, необходимо только смонтировать комплект стандартных элементов блокировки заднего моста на коробку передач. Лучше даже не пытаться искать все по отдельности, в идеале – раздобыть б/у редуктор заднего моста в сборе с работающей блокировкой и извлечь оттуда все нужные детали. Кроме того, запчасти зачастую продаются с браком, и собранный из таких деталей комплект будет наверняка подклинивать, что недопустимо.

Отмечу, что возможность пропустить шток вилки устройства блокировки сквозь картер коробки передач, как у редуктора заднего моста, в этом случае отсутствует. Пришлось вынимать шток из вилки, выбивая фиксирующий винт, и вставлять в вилку с другой стороны, делая под него в крышке устройства блокировки отверстие и новую направляющую с уплотненным гофрированным чехлом от штока переключателя коробки передач М-2141 с закрытым вентиляционным отверстием. Чехол можно хорошо зафиксировать проволочными хомутами. Располагаться новая направляющая должна сзади полуоси. Заводское отверстие под шток в корпусе подшипников дифференциала следует заглушить (я это сделал с помощью листового металла, который закрепил винтами со стороны коробки и посадил на герметик). Шток при подобной установке сам по себе будет немного длинноват, поэтому пришлось укоротить примерно на 5 см. Саму переднюю ось можно заменить на короткую правую заднюю ось (монтаж самой короткой левой задней может стать причиной нежелательных реакций под нагрузкой при рулевом управлении). Отмечу, что гофрированный чехол полуоси при этом можно закрепить на корпусе сальника не в своей канаве, а лишь на кромке корпуса. Заводскую переднюю полуось куда-то приспосабливать бестолку – при ходе колеса ее в отбой закусывает в длинной шестеренке дифференциала.

Для адекватного управления устройством блокировки я приспособил тяговое реле стартера ЗАЗ, якорь которого зацепляет за поводок, который закрепляется на конце штока запуска блокировки. Дополнительно реле защищается от грязи и воды аналогичным гофрированным чехлом от М-2141 и находится под штоком. Нужно добиться полностью свободного, без каких—либо заеданий, хода штока при любом варианте взаимного расположения элементов дифференциала. Не защемляемая крутящим моментом муфта блокировки обязано отключаться по воздействием одной только заводской пружины якоря тягового реле, в полной мере расцепляясь, а при включенной обеспечивать нужное перекрытие блокирующих венцов, не доходя несколько миллиметров до упора в натянутом до максимума реле якоря. Питание тягового реле происходит за счет аккумулятора, в обход амперметра. В его цепь, которая защищена отдельным автоматом-предохранителем, последовательно включаются 2 управляющих реле. Одно из которых – нормально разомкнутое, требуется для включения блокировки, управляется от тумблера и запитывается от цепи зажигания мотора. Второе – нормально замкнутое, контакты которого шунтируются простой лампочкой от фар. Контакты данного реле размыкаются в процессе замыкания контактов тягового реле, когда дифференциал заблокирован. При этом тяговое реле подключается к аккумулятору не напрямую, а с помощью лампочки, что заметно ограничивает в нем ток до величины, которой хватает только для удержания блокировки в запущенном состоянии (с 15 до 4-6 А). В этом положении тяговое реле без лишнего расхода и перегрева может бесконечно удерживать муфту блокировки в запущенном состоянии.

Сигнализация обеспечивается двумя светодиодами на панели приборов. Красный светодиод показывает, что в тяговое реле дано напряжение, зеленый сигнализирует о том, что в конкретный момент дифференциал заблокирован (работает прямо от контактов втягивающего реле).

Это и есть основная модернизация блокировки в передний луазовский мост.

Использовать ее крайне удобно. Щелчком тумблера дифференциал будет мгновенно заблокирован, а при отключении не будет требовать тянуть со всей силой рычаг блокировки в ожидании того, пока блокирующая муфта разгрузится. Она сама отключится в этот момент. И нет необходимости постоянно помнить о тумблере, заглушая двигатель застрявшей машины (чтобы еще немного попытаться очистить дорогу лопатой в попытках сдвинуться с места). Тяговое реле будет обесточиваться автоматически при очередном выключении двигатели и снова блокировать дифференциал в процессе спуска. Впрочем, изначальное расположение тумблера на панели приборов было неудачным: пока доберёшься до рычага блокировки заднего моста (хорошо, если его уже включил), да найдешь этот самый тумблер, да еще и в темноте – потеряешь кучу времени.

Одновременно с этим, в ряде случаев, нужно активно подрабатывать рулем. Поэтому идентичным тяговым реле оборудована блокировка и заднего моста, а 3-позиционный тумблер управления обеими блокировками переместился на рычаг запуска заднего моста, блокируя последовательно сначала задний мост (конечно, если он включен), и после и передний в дополнение к нему. Теперь автомобиль даже на достаточно тяжелой дороге может двигаться исключительно на переднем приводе (она будет меньше «козлить» при этом), при необходимости предоставляя возможность за считанные секунды не только включиться задний привод, но и все полностью заблокировать. И все отключается одним движением руки. Это очень просто и крайне важно в экстренных ситуациях.

Для монтажа тягового реле на редукторе заднего моста был сделан оригинальный кронштейн, который установлен прямо на кронштейн маятникового рычажка и закреплен его же крепежными гайками. Реле на редукторе было расположено строго параллельно продольной оси машины – якорь реле дергал за стандартный маятниковый угловой рычажок включения блокировки, а не за заводскую тягу. Чтобы реле в подобном положении не втыкалось в находящуюся перед ним кузовную поперечину, было достаточно немного укоротить выступающие шпильки контактной группы М8 по гайки, которые их фиксируют. Естественно, пружину шарикового фиксатора штока пришлось удалить – от устройства нужно было добиться свободного хода от упора до упора легким усилием руки.

На данный момент единственным замечанием к работе системы является засветка светодиодов в ясную погоду – блок контрольных лампочек вместо них работал бы куда лучше. В редких случаях начинает барахлить электрика ввиду окисления контактов (приходится разбирать тяговые реле ежегодно и чистить – они не очень герметичны и плохо работают под водой). За все 7 лет работы системы (около 120 тыс. км. пробега) к механике не было никаких претензий. Изначально было желание монтировать дополнительный щит под реле блокировки заднего моста для предохранения от серьезных повреждений (реле располагается достаточно низко). Но при эксплуатации на простой грунтовой дороге это было просто неактуально. Если тяговое реле почему-то держится во втянутом положении, обычная перекоммутация проводов на блоке, которые управляют реле, позволит увеличить ток удержания, питая реле в таком режиме не через одну лампу разгрузки, а через две. Если этого окажется недостаточно, то режим разгрузки вплоть до устранения неисправности аналогично отключается, однако блокировкой придется пользоваться при этом без перерывов не более нескольких десятков секунд.

Несомненно, полностью блокируемая трансмиссия – это замечательно. Диагональное вывешивание колес, в точности, как и бортовое (когда автомобиль заваливается практически набок в кювет) уже не замечается. У ЛуАЗа подвеска относительно короткоходная (в особенности задних колес) и вывесить колеса по диагонали труда не составляет. Просто немного жалко тех людей, для кого это банальное событие превращается в проблему (как же они разворачиваются, если едут по колее, или когда едут по пересеченной местности). Естественно, у более длинноходной подвески некоторых джипов имеется то преимущество, что при езде по неровностям в меньшей степени перераспределяются вертикальная нагрузка на колеса и, следовательно, их удельное давление на дорогу. Но если дело дойдет до отрыва колес с дороги, то с жесткой блокировкой уже это не имеет значения, пусть хоть на полметра задираются. Вероятность срыва колес в пробуксовку значительно уменьшается на слабом грунте. Все это современные электронные псевдоблокировки, которые работают из-за подтормаживания буксующих колес, подобного качества не обеспечивают, т.к. реагируют исключительно на срыв колес в пробуксовку.

Кроме того, существенно повышается проходимость при езде в колее на грани вывешивания колес (вывешивание, как правило, начинается с бортового или диагонального). Также при езде с пробуксовкой по песку, снегу, глубокой грязи, когда требуется синхронно крутить всеми колесами. Без этого, как только одно колесо начинает увеличивать пробуксовку, противоположное просто останавливается и упирается в снег или уплотненный грунт, как в башмак. К примеру, при езде без блокировки по снежной целине проблему могут начаться на глубине в 20-30 см. Автомобиль с дополнительной блокировкой переднего моста (отмечу, что на покрышках НИИШП И-503 205/70R14 и с движком ВАЗ) способен преодолеть февральскую целину глубиной до 40 см на первой передаче и повышенных оборотах, только слегка касаясь снега брюхом. Причем штурмует ее с упорством бульдозера, т.к. при потере хода может сдать задним ходом по своей же колее без посторонней помощи (если нет блокировки, то машина обязательно сядет). В остальных случаях блокировка в большей степени бесполезна. В подобной ситуации, смотря на то, как буксуют колеса по диагонали, не стоит надеяться, что она может помочь.

Чудес не случается – автомобиль точно так же начинает буксовать и четырьмя колесами. Реакция на руле при условии блокировки переднего моста – дополнительный момент стабилизации, которая меняется до слегка ощутимой на снегу и льду, до сильной, но очень терпимой на сухом асфальте или грунте. Впрочем, и при условии выворачивания колес автомобиль все равно хочет двигаться по прямой, одновременно со сносом передней оси – это можно увидеть на песке. Характерно, что при езде по карьеру, джипы, которые оборудованы самоблокирующимися дифференциалами на двух осях, как правило, уверенно едут по трассе, но при значительном количества сбитых вышек. Но по снежней целине и льду автомобиль с заблокированными мостами рулится отлично, потому что едет в режиме пробуксовки.

Принципиальным недостатком жесткой блокировки является возможность значительного перегруза элементов ведущего моста за счет явления циркуляции крутящего момента, которая возникает в заблокированной трансмиссии, желающей вращать все колеса полностью синхронно. Одновременно с этим, при движении автомобиля по дорогам сложного профиля, как и на поворотах, какие-то колеса иногда подволакиваются, тормозя автомобиль. А в тормозной момент от колес, переходя в трансмиссию, на автомате реализуется как тяговый на остальных, на которые дополнительно уходит и крутящий момент двигателя. У остановившейся машины этот крутящий момент, затягивающий трансмиссию, остается (определяется специальным весом, который приходится на менее нагруженное колесо оси). Поэтому при трогании с места вместе с броском сцепления, крутящий момент, которые подводится к отдельным колесам, может банально превысить реализуемый по сцеплению колес с поверхностью дороги, потому что тяжелые колеса за секунду не раскрутятся и существенная часть крутящего момента мотора уйдет на преодоления момента их инерции. Этот факт требуется крайне аккуратного преодоления всевозможных препятствий и обращения с педалями сцепления и газа, в особенности на пониженной передаче. В противном случае можно почти наверняка что-то свернуть в КП. Не то что бы со 100%-ной вероятностью, но стоит помнить, что на переднюю ось при небольшой нагрузке автомобиля приходится больший вес, нежели на заднюю ось.

Если Ниве для прохождения множеств препятствий нужно через них сигать, то здесь вместе с блокировкой можно и нужно попытаться спокойно проехать в натяг. Именно такое движение будет наиболее рационально, ведь не зоря же мы устанавливали блокировку и не для того, чтобы ей не пользоваться при первом удачном случае. А если начать сигать и с блокировкой, то можно продемонстрировать настоящие чудеса проходимости. Но снова – если в заводском исполнении автомобиль в достаточной степени не убиваем и для поломки его КП нужно выпендриться очень сильно (достаточно редко встречал таких людей, которые убивали «родную» трансмиссию), то с блокировкой, 14-дюймовыми колесами и движком ВАЗ нужно все-таки соблюдать некую технику безопасности. Именно такая плата взимается за возможность приспособиться к любым условиям движения, которые предоставляются автомобилю жесткой блокировкой за счет ее включения и выключения.

По статистике поломок коробок передач, которые собраны из кондиционных деталей, как правило, первым летит вал карданного вала того колеса, привод которого подвергается большей пиковой нагрузке. Вал по шлицам перерезает между шестерней и подшипником. Дальше все будет зависеть от степени излома. Если у вала сердцевина стала вязкой, вал сворачивается, как пластилин, одновременно с этим шестерня крутится на наружном подшипнике вал, а карданный вал на внутреннем, вал за которым немного развальцовывает при поломке и довольно хорошо фиксирует от выпадения. Колесо в этом случае просто отключится. Поломку можно обнаружить случайно. Стоит отметить, что при заблокированной коробке передач с колесной формулой 4х3 ЛуАЗ будет демонстрировать отличную проходимость. Если же вал прокален насквозь и излом хрупкий и косой, то дело плохо. В редукторе появятся стуки, металлическая крошка, а обломки вала с карданом, как правильно, быстро выходят из колесного редуктора, который начинает греметь, цепляясь за гайки крепежа редуктора.

Для продолжения езды придется открутить болты крепления кардана и демонтировать устройство, заткнув дыру в редукторе простой тряпкой. Чтобы полуось не крутил дифференциал, нужно ее вытянуть из полуосевой шестеренки и отвести немного в бок, растягивая ее гофрированный чехол. В этом состоянии полуось подвязываем к кузову проволокой и продолжаем движение до места ремонта. Сухари полуоси будут в чехле при этом и в дифференциал попасть не смогут, но могут заклинивать блокировку в запущенном положении. Если выступающая подвязанная полуось ограничивать геометрическую проходимость, то придется сделать слабее ленточный хомут чехла, вынуть из него полуось и заткнуть чехол кругляшом из деревяшки, заранее слив из основной передачи масло и залив после монтажа заглушки. Но глядя на то, как при экстремальной езде у УАЗов мосты перебирают прямо в грязи на трассе, я начинаю понимать, что по живучести трансмиссии ЛуАЗ является просто уникальным автомобилем.