Дифференциал Eaton с электроблокировкой на УАЗ. Межколесный дифференциал с электрической блокировкой EATON в ведущие мосты Тимкен и Спайсер на УАЗ, установка в мост, схема подключения Устройство межколесного дифференциала с электроблокировкой EATON

Мотор визжит, колесо разбрызгивает снег и грязь, машина засела и ни с места. Легковушку можно подтолкнуть, а как быть с грузовичком? Выручит тягач или лебедка. Инженеры ГАЗа предложили иной вариант: заблокировать ведущий мост. Обратились к опытному производителю этих устройств - американской компании «Итон», установили ее изделие в корпус главной передачи. Проверили функциональность, прочность, ресурс - и одобрили для конвейера.

ГАЗ оснастил блокировками «Итон» всю линейку своих машин: для заднеприводных - опция, для 4×4 - базовая комплектация.

Конструкция блокировки ELocker проста и изящна.

Устройство блокируемого дифференциала ELocker:

1 - пружина,

2 - шестерня полуоси с блокирующим венцом,

3 - ось сателлитов,

4 - шайба сателлита,

5 - толкатель блокирующей муфты,

6 - корпус дифференциала правый,

7 - поворотная пластина,

8 - упорный подшипник,

9 - шайба,

10 - стопорное кольцо,

11 - электромагнит,

12 - шестерня полуоси,

13 - сателлит,

14 - подвижная блокирующая муфта,

15 - шайба шестерни полуоси,

16 - корпус дифференциала левый.

Электромагнит смещает зубчатую муфту, скользящую по шлицам в корпусе дифференциала, она надвигается на шестерню полуоси. Всё, дифференциал заблокирован, теперь между колесами неразрывный вал. Можешь смело газовать. Выберешься из любой ловушки, если грязь, конечно, не до края окна.

«Итон», как большой мастер своего дела, основательно подошел к проекту. Собрал механизм из проверенных деталей, применяемых на большинстве машин американского рынка. Но конструкция оригинальная, иная, чем, например, для «Форда» или моделей GM. По требованию ГАЗа «Итон» поставил четыре шестерни сателлитов, так, как это исполнено на родной «Газели», чтобы можно было передавать большой крутящий момент. ELocker отлично вписался в заводской мост, просто монтируется и требует минимума доработок - одно отверстие в корпусе редуктора для проводов.

У ГАЗа есть и свои удачные решения по блокированию осей, но предпочтение отдали американскому ELocker: проще, дешевле, надежнее и, в конце концов, лучше. От первой встречи до первого конвейерного автомобиля прошло чуть больше года. По современным меркам хороший результат.

СКОЛЬЗКАЯ ТЕМА

На полигоне заводчане не стремились создать тепличные условия для тестирования своих машин. Всё как в жизни: и асфальт с ледяным катком, и глубокая колея в огромной грязной луже, и заснеженный проселок с глубоким снегом. Пробуйте!

Ясное дело, если остановиться на подъеме одним колесом на асфальте, другим - на скользком булыжнике с корочкой льда, то со свободным дифференциалом не тронуться. Но стоило нажать кнопку блокировки, машина рванула с места, словно летом на разогретом шоссе.

В грязной колее я даже нарочно старался посадить ее поглубже. Казалось, не выбраться, придется звать коллег. Но нет, с блокировкой фургон поелозил немного из стороны в сторону, четыре колеса нашли зацеп и уверенно вытолкали машину на дорогу. Отменная опция - блокировка.

А теперь главное. Стоит такая штуковина всего 12 тыс. руб.! Захотел поставить ELocker на старенькую машину - пожалуйста, за небольшие деньги на любом сервисе ГАЗа. Самостоятельно установить не выйдет: по соглашению с заводом дилерские центры не продадут блокировку без монтажа. Наверное, это оправданно. Так проще контролировать качество сборки.

Если бы мне прямо сейчас нужна была «газелька», доплатил бы за «полный привод», не раздумывая. Лучше плохо ехать, чем хорошо толкать.

«ИТОНУ» БОЛЬШЕ 100 ЛЕТ

Американская промышленная корпорация Eaton входит в сотню самых успешных инновационных компаний мира. В 2011 году доход составил 16 млрд. долл., прибыль - 1,35 млрд. Штаб-квартира находится в Кливленде (штат Огайо, США). Биржевой символ на Нью-йоркской фондовой бирже: ETN. Представительства в 150 странах мира, 74 тыс. штатных сотрудников.

У компании несколько направлений: электротехника, гидравлика, компоненты для авиации и космических аппаратов, узлы и агрегаты для автомобилей. В последней части «Итон» гордится механическими и автоматическими коробками передач, сцеплениями, трансмиссиями для гибридных авто и компрессорами наддува (механические нагнетатели - суперчарджеры) и многочисленными конструкциями блокировок мостов и осей.

Джозеф Итон основал компанию в 1911 году, вложив в производство диковинных для того времени ведущих мостов с зубчатым, а не цепным приводом сумасшедшие деньги - 45 тыс. долл. Его продукцию с удовольствием стали приобретать почти все автостроительные компании США. На итоновском мосту катался знаменитый «Форд-Т».

Ныне детали и узлы «Итон» используют все мировые гранды автопрома. В этот ряд встала «Группа ГАЗ».

Межколесный дифференциал с электрической блокировкой EATON во включенном состоянии предназначен для передачи одинакового крутящего момента правому и левому ведущим колесам. Это позволяет значительно повысить проходимость автомобилей УАЗ. Помогает преодолевать более крутые подъемы и спуски, глубокие , снег, грязь, болотистые места и песок.

В выключенном состоянии межколесный дифференциал с электрической блокировкой EATON функционирует как открытый дифференциал и распределяет крутящий момент между правым и левым ведущими колесами, обеспечивая возможность вращения колес с разными частотами.

Дифференциал с электрической блокировкой EATON включается принудительно, кнопкой расположенной в удобном месте на приборной панели. Рекомендуется включать блокировку при скорости автомобиля не выше 5 км/ч. При пробуксовке одного из ведущих колес дифференциал позволяет заблокировать ось на 100%. Выключение дифференциала возможно ручное или автоматическое.

Автоматически межколесный дифференциал с электрической блокировкой EATON отключается при скорости 30 км/ч. При этом автоматическое отключение возможно лишь в случае наличия в УАЗ электронного . Ручное принудительное выключение блокировки EATON производится кнопкой или выключателем на приборной панели.

Комплекты поставки межколесного дифференциала с электрической блокировкой EATON для УАЗ.

— Дифференциал с электрической блокировкой EATON для УАЗ, под стандартные полуоси и ШРУСы. Артикул 3163-00-2403011.
— Дифференциал с электрической блокировкой EATON для УАЗ Патриот выпуска после 2016 года с модулем управления раздаточной коробки, под стандартные полуоси и ШРУСы. Артикул 3163-00-2403011-10.
— Дифференциал с электрической блокировкой EATON для УАЗ с ведущими мостами Спайсер, с комплектом подключения под стандартные полуоси и ШРУСы. Артикул 3163-00-2403011-20.

Снять с автомобиля Тимкен согласно Руководства по эксплуатации и ремонту УАЗ, вынут полуоси или ШРУСы. Снять штатный дифференциал и открутить ведомую шестерню. Снять подшипники с дифференциала, при необходимости заменить на новые (каталожный номер 7510). Установить подшипники на дифференциал с электрической блокировкой EATON. Установить ведомую шестерню.

Отрегулировать подшипник со стороны электромуфты пластинами. Зазор между ведомой и ведущей шестернями должен быть в пределах 1–3 мм между зубьями. Снять дифференциал, открутить ведомую шестерню, установить в картер моста для определения места приваривания скобы фиксации электромуфты. Прихватить сваркой скобу фиксации электромуфты по месту.

Достать дифференциал, обварить скобу фиксации электромуфты по месту. Просверлить отверстие диаметром 13 мм под вывод электрического провода на верхней части картера моста . Снять дифференциал, одеть ведомую шестерню. При сборке дифференциала с ведомой шестерней необходимо резьбовую часть винтов перед затягиванием обезжирить и смазать резьбовым герметиком анаэробным средней фиксации, в целях предотвращения самоотворачивания.

Поставить дифференциал в сборе в картер. Отрегулировать подшипник крышки картера моста, используя кольцо компенсатор и регулировочные шайбы. Собрать мост Тимкен и установить на автомобиль. Протянуть и подключить к выключателю или кнопке электрические провода.

Установить автомобиль на подъемник и проверить включение и выключение электрической блокировки. В мостах Тимкен с электрической блокировкой EATON рекомендовано использовать масло класса вязкости по SAE 75W90 или 80W90, группа по API — GL-5, GL-4/5. При постоянной эксплуатации УАЗ в тяжелых дорожных условиях, в ведущих мостах необходимо использовать трансмиссионное масло вязкости по SAE 75W140.

Порядок установки межколесного дифференциала с электрической блокировкой EATON в передний и задний ведущие мосты Спайсер на автомобилях УАЗ.

Слить трансмиссионное масло и открутить крышку картера, вынуть полуоси или ШРУСы. Снять штатный дифференциал и открутить ведомую шестерню. Снять подшипники с дифференциала, при необходимости заменить на новые (каталожный номер 7510). Установить подшипники на дифференциал с электрической блокировкой EATON. Установить подшипники на дифференциал с электрической блокировкой EATON.

Установить дифференциал в картер, зафиксировать бугелями. На правый бугель поставить пластину фиксации электромагнита. Просверлить отверстие диаметром 13 мм под вывод электрического провода на верхней части картера . Снять дифференциал, одеть ведомую шестерню. При сборке дифференциала с ведомой шестерней необходимо резьбовую часть винтов перед затягиванием обезжирить и смазать резьбовым герметиком анаэробным средней фиксации, в целях предотвращения самоотворачивания.

Установить дифференциал в сборе в картер, зафиксировать бугелями. На правый бугель поставить пластину фиксации электромагнита. Отрегулировать дифференциал. Зазор ведомой шестерни относительно хвостовика. Свободный ход должен быть в пределах 1-3 мм. Затянуть бугеля, установить полуоси или ШРУСа. Протянуть и подключить к выключателю или кнопке электрические провода.

Установить автомобиль на подъемник и проверить включение и выключение электрической блокировки. Поставить крышку картера и залить в мост рекомендованное масло — класс вязкости по SAE 75W90 или 80W90, группа по API — GL-5, GL-4/5. При постоянной эксплуатации УАЗ в тяжелых дорожных условиях, в ведущих мостах необходимо использовать трансмиссионное масло вязкости по SAE 75W140.

Стоимость дифференциала Eaton Elocker на американском рынке составляет порядка 900-1000 долларов и при желании любой автовладелец может свободно приобрести и установить его на свой автомобиль. В помощь ему производитель дает подробные инструкции по установке на своем официальном сайте. Но если для американцев это возможно вполне подъемная цена, то для украинского потребителя такая стоимость будет явно высокой.

Поэтому новость о том, что при покупке новой ГАЗели или Соболя Бизнес опциональная установка этого дифференциала будет стоить значительно дешевле – была встречена автовладельцами с энтузиазмом. При этом полноприводные автомобили будут комплектоваться Elocker-ом серийно, пусть и ставиться он будет только на задний мост, новинка Газель NEXT (зарекомендовавшая себя, как одна из самых перспективных разработок отечественного автопрома в сегменте легких коммерческих авто) получит Eaton-овский блокирующийся дифференциал в качестве опции, а на фирменных станциях ТО ГАЗ любой владелец ГАЗели сможет произвести замену старого дифференциала на новинку с блокировкой.

Межколесный блокирующийся дифференциал – в чем смысл?


Суть работы межколесного дифференциала состоит в распределении крутящего момента между колесами на оси, что дает им возможность совершать вращение с различной скоростью. Зачем? – Например для того чтобы снизить нагрузку на трансмиссию и шины при повороте, когда одно колесо проходит больший радиус чем второе, а значит должно и вращаться с большей скоростью. Без дифференциала нам бы пришлось постоянно менять изношенные шины и ремонтировать сработанную трансмиссию…

Наиболее часто можно встретить симметрический конический дифференциал, состоящий из шести/четырех шестерен, упакованных в единый корпус к которому крепится ведомая шестерня редуктора главной передачи. Его конструкция проста, надежна и легка в производстве, что обуславливает и низкую стоимость, и широкое применение, но беда в том, что такой дифференциал идеален только для хороших дорог. На дорогах, где сцепление с поверхностью правого и левого колеса может быть различным (например, обледенелые участки, грязь, песок или гравий), начинаются проблемы: колесо, попавшее в зону с низким коэффициентом сцепления, например на обледеневший кусок дороги, – быстро вращается, шлифуя поверхность, второе же, стоящее на относительно сухом и чистом асфальте – не крутится вообще! Авто начинает буксовать, причем происходить это может часто и зачастую на внешне легкопроходимой дороге, вне зависимости от того водителем грузового или легкового авто вы являетесь.

Принудительная блокировка дифференциала позволяет «жестко связать» обе полуоси, заставив колесо, не вращавшееся ранее, начать движение. Это поможет тронуть автомобиль в большинстве случаев без раскачек и толкача, хотя если под колесами совсем уж непролазное болото-грязь или «вышлифованный» лед, без цепей не обойтись…

Почему иностранный блокирующийся дифференциал? Почему не самоблок?

Существует большое количество различных конструкций дифференциалов, как с ручной блокировкой, так и с автоматической (например, на ГАЗ-66 или новых САДКО). Однако при разработке конструкции специалисты ГАЗ решили отказаться от собственной разработки нового дифференциала, тем более с самоблоком и причин для этого несколько:

  • Сложность разработки – с учетом конструкционных особенностей новых моделей авто, в частности ГАЗели NEXT, потребовалось бы достаточно много времени и сил на выпуск принципиально нового дифференциала, причем стоимость его была бы чуть ли не выше, чем у американского аналога.
  • Капризность в эксплуатации – особенность присущая самоблокам и обусловленная их «интеллектуальностью», ведь корректного автоматического срабатывания нужно добиться с учетом тысяч параметров.

Кроме того, покупной вариант, предложенный американцами – идеально входит в картер заднего моста ГАЗелей и Соболей, в том числе и последних моделей, с минимальными доработками.

При этом популярность модели блокирующегося дифференциала Elocker на мировом рынке (устанавливается на такие авто, как например, Hummer H1,H2,H3 и легкие коммерческие авто Fiat Doblo), а также проведенные испытания – подтвердили его высокую эффективность. Плюс к этому компания производитель – намеренно, значительно снизила стоимость для рынка СНГ, посчитав предложение сотрудничества со стороны представителей ГАЗ, удобным случаем для увеличения доли влияния на нашем рынке.

Устройство дифференциала Eaton с блокировкой Elocker

После анонса установки этого дифференциала на автомобили ГАЗ, в интернет-сообществах, часто можно было встретить недовольство некоторых «газелистов» тем что, завод собирается внедрить электронную блокировку в дифференциал, известную рядом минусов при работе, особенно в тяжелых условиях. Однако это не так: для управления блокировкой реализован электромагнитный механизм, принцип действия которого заключается в инициировании процесса стандартной механической блокировки после подачи тока на магнит, и соответствующей разблокировки после снятия напряжения.

Если же вдаваться в подробности, то суть всего процесса можно описать следующим образом:

  • Электромагнит (№13) «запитывается» током после нажатия водителем кнопки на приборной панели. Он стационарно прикреплен к задней стенке картера моста.
  • Кольцо с профилированными канавками (№12), которое производит вращательные движения вместе с корпусом дифференциала, под действием магнитного поля, притягивается к стационарному электромагниту.
  • Толкатели (№11) и муфта включения блокировки (№17) сдвигаются благодаря профилированным канавкам на кольце, которое начинает притормаживаться под действием электромагнита.
  • Муфта блокировки наружными зубьями связана с корпусом дифференциала (№10), а внутренними вырезами, после сдвига посредством профилированных канавок на кольце и толкателей, входит в зацепление с полуосевой шестерней (№4).
  • Блокировка – включена!
  • После повторного нажатия кнопки блокировки водителем, подача тока на катушку прекращается и та «отпускает» кольцо, которое, вместе с остальными деталями привода, переводится в исходное положение возвратной пружиной (№2).

Работа блокирующегося дифференциала Elocker в реальных условиях

Внешние отличия авто с блокировкой и без нее – минимальны: лишняя кнопка с индикацией на приборной панели и два проводка в оплетке, подведенные к картеру моста. При этом проводки хоть и выглядят достаточно хлипкими, ГАЗ уверен в их надежности, да и укрепить их, спрятав в специальный короб – совсем не сложно. Кнопка же при срабатывании зажигает огонек на приборной панели детектирующий работу блокировки и выглядит достаточно типично.

Пилотные испытания дифференциала представители ГАЗ проводили на автомобилях скорой помощи, где он выручал водителей на обледенелых въездах во дворы, а также при вызовах в пригород и частный сектор. Кроме того неоднократно испытания прибора демонстрировались и на полигонах, где новая ГАЗель NEXT с двигателем CUMMINS 2.8 ISF с легкостью штурмовала и обледеневший склон, и заснеженную грунтовку, и специальный роликовый стенд-эстакаду.

Прошел это прибор и еще одно испытание: показал корректность срабатывания автоматики автоматического отключения при превышении заданного производителем порога скорости в 30 км. в час. Такая защита нужна не столько для того, чтобы не «порвать» дифференциал при случайном нажатии кнопки на большой скорости (запас прочности там достаточно большой, ведь рекомендуемая скорость для включения 5 км. в час), сколько для того чтобы избежать аварийной ситуации при которой машину просто развернет или перекинет на скользкой дороге.

Гарантия, которую дает завод на дифференциал с блокировкой, составляет 2 года или 100 тыс. км., а ресурс износостойкости – сопоставим с ресурсом заднего моста автомобиля.

Не смотря на то, что блокировка – не является универсальным решением всех проблем с плохими дорогами (там где водитель с серьезным опытом проедет без какой либо блокировки вообще, новичок может плотно залипнуть и на полном приводе), для проблемных дорог, которых в нашей стране гораздо больше чем дорого нормальных, – блокирующийся дифференциал будет весьма полезен. Кроме того, его установка будет тем более оправдана, учитывая невысокую стоимость его опциональной установки.

На УАЗ Патриот 2017 модельного года Завод предусмотрел возможность установки задней межколесной блокировки Eaton. Это электрически блокируемый дифференциал ELocker. Точно такие же дифференциалы уже устанавливаются на ГАЗели и Соболя (с 2012 года).

Дифференциал с электрической блокировкой EATON включается принудительно, кнопкой расположенной под шайбой" включения раздаточной коробки.

Рекомендуется включать блокировку при скорости автомобиля не выше 5 км/ч. При пробуксовке одного из ведущих колес дифференциал позволяет заблокировать ось на 100%. Выключение дифференциала возможно ручное или автоматическое.
Автоматически межколесный дифференциал с электрической блокировкой EATON отключается при скорости 30 км/ч., эта функция запрограммирована в блоке управления двигателем.

Комплекты поставки дифференциала с электроблокировкой EATON для УАЗ

Дифференциал с электрической блокировкой EATON для УАЗ, под стандартные полуоси и ШРУСы. Артикул 3163-00-2403011 .

Дифференциал с электрической блокировкой EATON для УАЗ Патриот выпуска после 2016 года с модулем управления раздаточной коробки, под стандартные полуоси и ШРУСы. Артикул 3163-00-2403011-10 .

Дифференциал с электрической блокировкой EATON для УАЗ с ведущими мостами Спайсер, с комплектом подключения под стандартные полуоси и ШРУСы. Артикул 3163-00-2403011-20 .

Устройство межколесного дифференциала с электроблокировкой EATON

Нажимая кнопку блокировки дифференциала, водитель подает ток на электромагнит , который жестко, при помощи скобы, зафиксирован в картере заднего моста. Магнитное поле притягивает к неподвижному электромагниту кольцо с профилированными канавками (поворотная пластина), которая вращается вместе с корпусом дифференциала.
Кольцо «притормаживается» и при помощи своих профилированных канавок сдвигает толкатели вместе с муфтой включения блокировки, которая своими наружными зубьями связана с корпусом дифференциала. Сдвинувшись, муфта входит внутренними вырезами в зацепление с шестерней полуоси . Блокировка включилась!

При снятии напряжения с электромагнита поворотная пластина освобождается, толкатели перестают воздействовать на муфту, и возвратная пружина выводит муфту из зацепления с шестерней полуоси.


Завод ГАЗ планирует устанавливаеть ELocker™ (ИЛОКЕР) на новых ГАЗелях:

  • 4х2 - в качестве дополной опции, в т.ч. на ГАЗель NEXT, стоимость такой опции составит 12.000 рублей.
  • 4x4 – блокиратор ELocker™ (ИЛОКЕР) будет входить в базовую комплектацию, и устанавливаться только на задний мост.
  • Возможность установки ELocker™ (ИЛОКЕР) на ранее выпущенные автомобили прорабатывается. Информация о цене, технологии установки и комплектации будет предоставлена позднее.

Выбор в качестве поставщика ГАЗ компании Eaton закономерен. Компания Eaton oснована в 1911 г. Дж. O. Итоном (J.O. Eaton), ее штаб-квартира расположена в г. Кливленд, штат Огайо, США. Производственные мощности базируются в центрах инноваций в США, Китае и Индии. Продукция компании Eaton поставляется в более чем 150 стран, на которые приходится 55% продаж, остальной объем идет на рынок США. В 2011 году продажи компании Eaton составили 16.0 млрд долларов США. В подразделениях компании Eaton по всему миру работает 74 000 сотрудников (до недавнего приобретения Cooper).

Eaton производит дифференциалы с 1963 г. и является крупнейшим поставщиком дифференциалов в Северной Америке и Корее. При изготовлении дифференциалов Eaton применяется чистовая ковка высокой точности, а конструкция заслужила репутацию самой надежной в отрасли.

Установленный на ГАЗели блокируемый дифференциал eaton ELocker™ (ИЛОКЕР) функционирует следующим образом:


Так выглядит схема сборки ELocker™ (ИЛОКЕР)

Рассмотрим принцип действия блокируемого дифференциала заднего моста ELocker™ (ИЛОКЕР). В упрощенном виде его работу можно описать следующим образом:

  • Блокировка осуществляется с помощью электропривода.
  • Когда электромагнит активируется, толкатели скользят по канавкам в профилированной шайбе, толкая блокировочное кольцо, вводя его в зацепление с внутренними шлицами на полуосевой шестерне.
  • Это блокирует ось и направляет крутящий момент на ведущие колеса с распределением 50/50