Принцип работы хабов

Назначение и принцип работы колесных хабов

Назначение и принцип работы колесных хабов - изображение 1

Основное назначение хаба – отключить колесо со ступицей от трансмиссии. То есть при езде на заднем приводе не передавать с колеса крутящий момент на полуось, шестерни редуктора переднего моста, кардан и шестерни раздаточной коробки. Это позволяет уменьшить износ деталей, улучшить накат автомобиля, уменьшить трансмиссионный шум и даже сэкономить топливо. На дизеле хабы почти не дают экономии, а на бензинках экономия доходит до 1,5 литров. 

Хаб имеет два положения: 4х2 и 4х4. 

Механизм хаба достаточно прост: ведущая шестерня постоянно подключена к полуоси; ведомая шестерня подвижна относительно ведущей и подключена к ступице колеса.

В положении 4х2 шестерни не соприкасаются и вращаются отдельно друг от друга, тем самым не передавая момент ни с колеса на трансмиссию, ни с трансмиссии на колесо.

В положении 4х4 ведомая шестерня сдвигается на ведущую и фиксируется в этом положении. Никаких подвижных соединений в рабочем положении нет. То есть, в замкнутом положении все шестерни соединены и не подвергаются трению, только естественные люфты.

Характеристики сетевых концентраторов - фото 4

В выключеном положении ведущая шестерня неподвижна, а корпус хаба относительно ее подвижен. Чтобы уменьшить износ и увеличить срок службы хабов, в хабах РИФ предусмотрен латунный вкладыш. Это удорожает и усложняет производство, но улучшает потребительские характеристики.

ХАБы на внедорожнике: минимизация нагрузки на автомобиль - изображение 5

С завода хабы идут смазанными в том объеме, в котором это необходимо. Дополнительно их смазывать нет необходимости.

Для чего нужен хаб для внедорожника

Для заднеприводных машин, которыми становятся внедорожники при отключении полного привода, имеется достаточно простое и элегантное решение, как отключить колёса от других узлов трансмиссии.

Муфта свободного хода, сконструированная в 1948 году известным новатором-изобретателем Альбертом Варном, позволила дать вторую жизнь армейским джипам, списанным после окончания военных действий. При использовании такого устройства никаких инструментов не требовалось – достаточно было повернуть в нужное направление крышку муфты, чтобы отключить или привести в действие обгонные эксцентрики. Вскоре это недорогое, технически несложное и достаточно надёжное устройство было взято за основу многими автопроизводителями. Кроме американских компаний (Jeep, Ford, Chevrolet), изобретением заинтересовались японские автоконцерны – Toyota, Nissan, Mazda, Mitsubishi, Suzuki, а позже и корейские, а также автопроизводители из Старого Света.

Классификация ХАБов

В английском языке это слово имеет несколько значений, одно из которых – «ступица». И именно это значение и стало общеупотребительным в отношении муфты свободного хода, которую можно отключать вместе с полным приводом при поездках на трассах, не требующих увеличенного крутящего момента. В настоящее время наиболее употребительными являются хабы трёх типов:

  • с ручным включением/выключением;
  • автоматические;
  • с использованием вакуумного способа включения.

Ручные хабы

Здесь блокирование ступицы осуществляется посредством шестерни, соединяющей колесо со ступицей. Шестерня вошла в зацепление – передний мост оказывается нагруженным, вышла из зацепления – передние колёса вращаются исключительно на подшипниках, не передавая усилий на полуось и далее по цепочке. Включив ручной ХАБ, вы получаете стопроцентную гарантию, что вне зависимости от внешних условий передний мост у вас не отключится. Выезжая под горку, вы можете не сомневаться, что если двигатель с задачей не справится, передний привод не будет отключен.

В настоящее время ручные муфты на серийные авто практически не устанавливаются, но оснастить свой внедорожник таким устройством можно самостоятельно.

Самыми известными производителями хабов с ручным переключением считаются бразильская компания AVM и американская WARN, хотя такие муфты делают и в Южной Корее, и в России, и на Украине. В последнее время ручные муфты свободного хода приобрести становится всё сложнее, поскольку большинство производителей отдаёт предпочтение выпуску автоматических хабов. Основной причиной такого смещения является недостаток ручных устройств: для их включения/отключения необходимо останавливать автомобиль, выходить из него и вручную вводить муфту в зацепление, если вы собираетесь съехать из трассы на бездорожье, или проделывать обратную операцию при выезде на трассу.

На хабах, поставляемых из дальнего зарубежья, имеются две надписи: «Lock» и «Free». Первая обозначает жёсткое зацепление колеса со ступицей, и только после перевода муфты в этот режим можно включать полный привод. Если же предстоит движение по дороге с твёрдым покрытием, когда полный привод не нужен, его выключают, а чтобы снизить нагрузку на дифференциалы, переводят муфту в положение «Free». В последнем случае после длительной езды по бездорожью хаб может сильно нагреться, поэтому переключать его необходимо в перчатках или используя специальный ключ (некоторые производители включают его в комплект поставки).

Принцип работы ручных муфт заключается в использовании шлицевого соединения. Одна из шестерён жестко закреплена на полуоси, другая, подвижная – на ступице. Поворачивая переключатель хаба в положение «Lock», вы посредством мощной пружины передвигаете подвижную шлицевую втулку по направлению к внутренней неподвижной шестерне, вводя пару в зацепление. Поворачивая переключатель в положение «Free», вы проделываете противоположную операцию.  Разница между изделиями разных производителей заключается в материалах изготовления и особенностях реализации базового принципа. В частности, в украинских хабах установлены две пружины, воздействующие на цилиндрические шпонки, в муфтах от других производителей используется одна пружина.

Зачем отключать полный привод? - изображение 10

Автоматические хабы

Подавляющее большинство внедорожников, конструкция которых предусматривает наличие муфты свободного хода, комплектуются именно такими устройствами.

Принцип работы заключается в том, что при включении переднего привода крутящий момент начинает передаваться на передний кардан. Этот момент улавливается автоматическими муфтами по началу вращения шрусов, что является сигналом для осуществления блокировки муфты. Обратная операция осуществляется после выключения переднего привода.

Для выключения муфты потребуется совершить ряд нестандартных действий:

  • остановить внедорожник,
  • выключить ПП,
  • включить заднюю передачу и проехать несколько метров (3-5).

Если просто отключить передний мост, передний кардан отключится от заднего, однако передний мост продолжит вращаться, приводимый в движение колёсами, с которыми он связан. Смена направления движения как раз и нужна для того, чтобы автоматика распознала, что шрусы начали вращаться в обратную сторону. 

Недостатки:

  • такая конструкция не предохраняет некоторые детали от истирания при езде на заднем приводе (например, во внедорожниках Kia Sportage достаточно быстро изнашиваются обойма зацепления муфты, изготовленная из пластика, а также трёхшиповое кольцо, произведённое из силумина).
  • автоматическая муфта не в состоянии обеспечить надёжную блокировку. Если вы, к примеру, не сможете взобраться на крутой склон, во время сдачи внедорожника назад на нейтрали произойдёт отключение хаба. Чтобы его включить, потребуется сменить направление движения на противоположное. Но в некоторых случаях вы просто не сможете этого сделать, например, если скатились на участок бездорожья с грязью или глиной. Для включения хаба вам потребуется проехать вперёд несколько метров.

Муфты отключения передних колес - изображение 11

Вакуумные муфты

Их включение обеспечивается электроникой, реагирующей на включение полного привода. Приводится в действие вакуумный насос. Используя разрежение, создаваемое во входном коллекторе, он отсасывает воздух по системе трубопроводов из муфты, что становится причиной вхождения шестерни в зацепление и жёсткой блокировке колеса со шрусом.

Если полный привод отключается, вакуумный насос нагнетает воздух в магистраль, воздействуя на подвижную шестерню в обратном направлении и выводя её из зацепления. Таким образом, принцип работы вакуумного хаба исключает необходимость изменения направления движения для выведения муфты из зацепления, т. к. всё происходит автоматически.

Но имеется ряд недостатков.

Во-первых, это существенно большая стоимость таких хабов.

Во-вторых, самостоятельная их установка достаточно сложна, поскольку потребует внесения изменений в работу многих других узлов.

В-третьих, надёжность таких устройств ещё меньше. чем у обычных автоматических муфт, поскольку работа вакуумного хаба зависит от герметичности соответствующих трубопроводов и сальников. По мере их износа в магистраль начинает попадать грязь, вода, давление вакуума постепенно падает, и однажды вы просто не сможете включить/отключить муфту. Поэтому надо регулярно следить за состоянием трубопроводов и сальников, не допуская потери герметичности.

Зачем отключать полный привод?

Здесь, на первый взгляд, все очень просто. К примеру, можно взять стальной прокат диаметром примерно в 100 мм и прикрутить к ступице колеса. Затем можно надеть колеса на приводные шлицы. Это крепко, надежно и просто.

Но вот внедорожник выезжает на асфальтированную дорогу и плавно начинает набирать скорость.

Как пользоваться - фотография 14

В ушах шумит ветер, в салоне слышна натужная работа двигателя и трансмиссии, водитель уже задумался о ближайшей поездке на дальние расстояния, а передний мост хоть перед выездом на асфальт и был отключен специально предназначенным для этого рычагом раздаточной коробки, продолжает вращение. От чего он вращается? От оборотов колес. Когда машина едет по асфальту, колеса вращают привод и шарниры равных угловых скоростей.

В этом нет ничего особого страшного. В большинстве внедорожников Ульяновского автозавода стоит надежная трансмиссия, устойчивости которой будет достаточно даже для очень длинных и больших перегонов в самых трудных условиях. Двигатель также вполне сможет без особого труда вращать узлы, которые в данный момент совсем не нужны.

Зачем двигатель будет потреблять лишнее топливо, ведь в полном приводе в таком случае нет никакой необходимости? Зачем терпеть небольшое, но все-таки снижение динамических характеристик? Зачем подвергать дополнительному износу узлы, в которых в данный момент тоже нет необходимости? А еще в процессе движения могут появляться различные вибрации и шумы, которые возникают в результате того, что вращаются тяжелые массы. Если ничего из этого водителю не нужно, тогда лучшим выходом будет отключить колеса от привода. Это ответ на на вопрос, нужны ли хабы на УАЗ «Патриот».

Муфты отключения передних колес для УАЗ

Именно так правильно называются эти устройства в русскоязычной документации. Они чаще всего закрепляются на ступицах передней пары колес и выполняют функцию разрыва жесткой связи колеса с приводом тогда, когда это не нужно водителю.

Продукция «Элмо»

Эта компания производит хабы, которыми комплектуют «Хантеры» и «Симбиры». Эти изделия идеально подходят для УАЗ и чаще всего встречаются в продаже. Выпускаются изделия в нескольких вариантах – с декоративным переключателем и простые хабы на УАЗ.

Эти изделия похожи на предыдущие, но есть отличие в форме корпуса, весе и цвете. Изготавливают их в Уфе.

АДС

Встречаются в продаже хабы «АДС» на УАЗ. Но выглядят они не достаточно эстетично. Но в целом детали смотрятся очень добротно и крепко.

Вакуумный механизм - изображение 20

AVM

 Хабы AVM на УАЗ "Патриот" и всю остальную линейку моделей производят в Бразилии. Механизм имеет хорошую комплектацию. Стоимость высока. Но эти затраты полностью оправдаются. И ручные, и автоматические модели идеально и четко выполняют свои функции.

Колесные хабы на УАЗ «АВМ» доступны в четырех модификациях. Все они подходят для любых внедорожных моделей, даже включая автомобиль ГАЗ-69. 

Кроме этой продукции в автомагазинах можно увидеть системы «Русь» и «Риф». Это механизмы невысокого уровня, однако они тоже заслуживают доверия.

Установка

Первым делом важно правильно заменить тот механизм, что был установлен раньше. Для этого важно учесть уровень сложность откручивания болтов.

С помощью металлической щетки очищают внешние поверхности от грязи. Торцевой головкой выкручивают болты. Если болт никак не поддается, можно воспользоваться пневматическим инструментом.

Затем аккуратно обрабатывают поверхность ступицы. Здесь следует полностью удалить остатки старых прокладок. Вычистить грязь, снять коррозию. При помощи сжатого воздуха очищают отверстия под крепеж. На болты рекомендуется нанести немного консистентной смазки.

Монтируя новый хаб, совсем не лишним будет прокладку между ступицей и муфтой усадить на герметик. Хоть производитель и заверяет в качестве прокладки, все-таки лучше создать дополнительную защиту. Далее устанавливается муфта включения, но вначале необходимо установить ее промежуточную часть. Затем устанавливается механизм включения и прокладка.

Подводим итоги

Выбор и монтаж муфт свободного хода – это довольно ответственное мероприятие, от правильности которого зависит эксплуатация транспортного средства. Конечно, лучше не выбирать заведомо дешевые механизмы, но, к сожалению, в условиях строжайшей экономии иного варианта просто не существует.При выборе той или иной муфты просто будьте внимательны при проверке комплектации.

Необходимость отключения полного привода - фотография 35

 

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 602)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты