Что такое хабы на внедорожнике или муфты свободного хода

Что такое ХАБы на внедорожнике и зачем они нужны

В последнее время акценты престижности у обладателей автомобилей неуклонно смещаются в сторону внедорожников, некоторые модели которых ценятся выше, чем пресловутые Мерседесы и БМВ. Оно и понятно: солидное с виду авто, к тому же прекрасно приспособленное для наших дорог, которые человек из-за рубежа вряд ли отличит от бездорожья. Но есть у внедорожных транспортных средств и недостатки, особенно у тез, которые не могут похвастаться неотключаемым полным приводом. Впрочем, и у отключаемых при движении по трассе передний мост остаётся нагруженным – это касается и полуосей, и карданного вала, и редуктора, и раздатки. Все они вращаются «вхолостую», поскольку жёстко связаны с передними колёсами. Это увеличивает износ вышеназванных узлов и приводит к заметному росту расхода горючего. Данную проблему и призван решать ХАБ, который официально называется муфтой свободного хода.

Как выбирать ХАБы на внедорожник.

Для чего нужен ХАБ для внедорожника

Оказалось, для заднеприводных машин, которыми становятся внедорожники при отключении полного привода, имеется достаточно простое и элегантное решение, как отключить колёса от других узлов трансмиссии. Это и есть ответ на вопрос, что такое ХАБы на внедорожнике. Технически реализовать такую функцию не так уж сложно. Действительно, подобные попытки предпринимались достаточно давно. В частности, до Второй мировой войны года это можно было сделать вручную, используя обычный гаечный ключ. Безусловно, это было неудобно, поэтому поиски способов более лёгкого отключения переднего моста продолжались многими производителями полноприводных авто (большая часть которых к тому времени была сосредоточена за океаном).

И в 1948 году появилось муфта свободного хода, сконструированная известным новатором-изобретателем Альбертом Варном, которая позволила дать вторую жизнь армейским джипам, списанным после окончания военных действий. При использовании такого устройства никаких инструментов уже не требовалось – достаточно было повернуть в нужное направление крышку муфты, чтобы отключить или привести в действие обгонные эксцентрики. Неудивительно, что 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. Однако, несмотря на простоту идеи, способов её реализации было придумано немало. Но в настоящее время наиболее употребительными являются ХАБы трёх типов:

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

Рассмотрим принцип работы каждого из перечисленных ХАБов, их основные достоинства и имеющиеся недостатки.

Ручные ХАБы

Конструктивно это самые простые муфты, поэтому именно о них говорят, как о самых надёжных. 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, как это случается с ХАБами других типов.

Несмотря на надёжность, в настоящее время ручные муфты на серийные авто практически не устанавливаются, но оснастить свой внедорожник таким устройством можно и самостоятельно – данная процедура ненамного сложней, чем демонтаж колеса. 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. Понятно, что американские ХАБы самые качественные, но и стоят они намного дороже аналогов, хотя принцип действия у всех подобных устройств практически одинаков. В последнее время ручные муфты свободного хода приобрести становится всё сложнее, поскольку большинство производителей отдаёт предпочтение выпуску автоматических ХАБов, пользующихся гораздо большей популярностью. Основная причина такого пользовательского перекоса и является главным недостатком 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).

Как мы уже писали выше, 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. Как видим, устройство действительно крайне простое, и потому очень надёжное – скорее всего, в процессе эксплуатации автомобиля вы будут вынуждены поменять ступицу, чем муфту. Разница между изделиями от вышеперечисленных 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.

Читайте также:  Ремонт алмага своими руками - меню, препараты, симптомы, таблица

Автоматические ХАБы

Подавляющее большинство внедорожников, конструкция которых предусматривает наличие муфты свободного хода, комплектуются именно такими устройствами. Принцип работы автоматических ХАБов заключается в том, что при включении переднего привода крутящий момент начинает передаваться на передний кардан. Этот момент автоматическими муфтами улавливается по началу вращения шрусов, что является сигналом для осуществления блокировки муфты. Обратная операция осуществляется после выключения переднего привода. И хотя здесь не нужно покидать автомобиль и руками выводить шестерни из зацепления, 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. Автоматическая работа ХАБа является его основным и, пожалуй, единственным серьёзным преимуществом. А теперь о недостатках:

  • 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). В результате в один прекрасный момент при попытке включения полного привода вы потерпите неудачу, поскольку ХАБу просто не хватит свободного хода, чтобы осуществить зацепление между колесом и шрусом,
  • 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, и для включения ХАБа вам потребуется проехать вперёд несколько метров.

Впрочем, те водители, которые уже испробовали езду на автоматической муфту, вряд ли захотят менять её на ручноё устройство, несмотря на его абсолютную надёжность. Ведь отключения ХАБа происходят нечасто, а выходить для этого из внедорожника – «не комильфо», особенно в непогоду.

Вакуумные муфты

Такие устройства считаются наиболее совершенными с технической точки зрения разновидностями автоматических ХАБов. Здесь их включение обеспечивается электроникой, реагирующей на включение полного привода. В последнем случае приводится в действие вакуумный насос. Используя разрежение, создаваемое во входном коллекторе, он отсасывает воздух по системе трубопроводов из муфты, что и 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 – здесь всё происходит автоматически.

Но и здесь 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 в один не очень прекрасный момент вы просто не сможете включить/отключить муфту. То есть теперь вам придётся регулярно следить за состоянием трубопроводов и сальников, не допуская потери герметичности. Скорее всего, совокупность этих трёх недостатков и стала причиной малой востребованности вакуумных хабов.

Плюсы и минусы применения муфт свободного хода

Многие водители внедорожников не совсем хорошо представляют себе, зачем вообще нужны ХАБы. Поэтому остановимся подробнее на основных достоинствах и недостатках этих устройств:

  • при отсутствии муфты свободного хода отключение полного привода не означает, что передняя полуось не будет вращаться, а ведь она передаёт движение и на кардан, и на редуктор, который, в свою очередь, заставляет вращаться шестерни раздатки, причём вхолостую. Другими словами, отсутствие ХАБа приводит к уменьшению ресурса трансмиссии (в первую очередь) и силового агрегата,
  • возможность полного отключения ступицы от шрусов позволяет улучшить разгонные способности внедорожника, одновременно существенно уменьшается трение при движении автомобиля накатом,
  • по некоторым подсчётам, ХАБы позволяют экономить до одного литра горючего на каждые 100 километров пути.

Есть у этих устройств и очевидные конструктивные недостатки, которые пока устранить технически невозможно. Речь о том, что в некоторых ситуациях вы не сможете включить полный привод:

  • съезжая с асфальта на грунтовую дорогу,
  • когда внедорожник заезжает на достаточно высокий бордюр,
  • если во время движения по трассе сухие участки чередуются с заснеженными.

Так что решать, нужен ли вам ХАБ, придётся, взвесив все вышеназванные плюсы и минусы.

Нюансы выбора ХАБа для внедорожника

Но если вы твёрдо уверены, что для вашего автомобиля муфта свободного хода нужна, придётся решить другую дилемму: какое именно устройство предпочесть, ручное, автоматическое или вакуумное. Впрочем, играет роль и конкретная модель внедорожника – не для всех из них выпускаются ХАБы определённого вида. И всё же главный фактор, определяющий выбор – это условия эксплуатации автотранспортного средства. Если вы проживаете в сельской местности, и бездорожье для вас является основным способом передвижения, лучше отдать предпочтение ручным муфтам. Для городского жителя, достаточно редко выезжающего за пределы мегаполиса, лучшим выбором будут автоматическая муфта.

Муфта свободного хода: в каких случаях действительно стоит задуматься о его установке на колеса

Если вы ездите на внедорожнике с подключаемым полным приводом, рано или поздно вам придется познакомиться с этой деталью колеса. Когда настанет время в автосервисе вас спросят, поставить надежный ручной вместо вышедшего из строя автоматического? Чтобы знать о чём идет речь и сделать выбор, познакомимся с хабом (от англ. hub – «ступица»). Особенно стоит прочитать эту статью тем, кому не хотелось бы лишний раз перегружать ходовую часть и тем, кто не против уменьшить расходы на эксплуатацию, увеличить динамичность авто.

Читайте также:  Американские автомобили самые большие послевоенные модели

Что такое муфта свободного хода и для чего нужна

Хаб или муфта свободного хода – это несложное устройство, которое крепится в центр колесного диска, насаживается на ось. Устанавливают на заводах производителей на определённые модели внедорожников. Её также дополнительно приобретают владельцы авто и устанавливают на СТО.

Хаб подходит только моделям с подключаемым 4WD. На полноприводные ставить его нет смысла, поскольку нужна специальная муфта, чтобы отключить привод переднего моста полностью, а не только колёса в районе ступицы. Эта мера необходима, ведь система отключаемого полного привода не всегда может гарантировать полноценное отсоединение, когда это так необходимо (на ровной дороге). Если не отключить, колёса цепляют ступицы, «вхолостую» продолжают крутиться карданный вал и полуоси. В результате возрастает расход топлива, быстрее изнашиваются узлы.

Внедорожники становятся заднеприводными при отключении полного привода, поэтому отсоединение/присоединение узлов ходовой части требуется к передним колесам. Хабы устанавливают только на два передних колеса.

Что делает хаб? Устраняет холостое вращение деталей передней части ходовки: вращение правой и левой полуоси, жестко соединенных с колесами, вращение сателлитов переднего моста (расположены внутри дифференциала).

Конструкция хаба

Исходя из логики, муфта свободного хода – весьма необходимая конструкция для внедорожника с подключаемым приводом 4WD. А значит должна быть предусмотрена на всех авто такого типа. И действительно на многих она имеется. Даже на авто времен 1900-1940-х гг была предусмотрена простая конструкция – подача крутящего момента прекращалась обычным гаечным ключом.

Затем, после войны, изобрели муфту с простым механизмом фиксации (крышка муфты легко поворачивалась движением руки). Это классическое устройство хаба, недорогое и надежное, встречается и по ныне. В его современной модификации имеется ручка, пружина, втулка, подвижная шестерня и шестерня вала полуоси.

Современная ступичная муфта (она же муфта свободного хода) представляет собой конструкцию из нескольких деталей, а каких именно зависит от типа привода. Но обо всём по порядку

Типы хабов в автомобиле и их принцип работы

Существует два типа хабов:

  • ручной (классический вариант),
  • автоматический,

Последний в свою очередь делиться на три разновидности, в зависимости от типа привода (электрический, вакуумный или пневматический, гидравлический или механический).

Ручной

Первая – ручная муфта – включается и отключается поворотом ручки в нужное положение, ручка находится на самом устройстве, прикрепленном к колесу. Отсюда и минус: для этого действия водителю приходится покидать автомобиль. Есть и плюсы, которые перевешивают главный недостаток – ручные хабы надежнее, служат значительно дольше.

Например, для «Патриота» создают ручной хаб AVM (одна из самых популярных, страна изготовления– Бразилия), на втором месте по популярности американский ручной WARN, на третьем – украинская «АмисА» (внедрена новая технология).

Устройство ручного хаба

Автоматический

Второй тип хабов – автоматические, входят в комплектацию внедорожника. После активации хаба блокируется вращение шрусов, прекращается подача крутящего момента на вал, полностью выводится из сцепления муфта.

Включаются сами при активации 4WD, нужно лишь тронутся с места. Чтобы отключить, нужно остановить авто, выключить полный привод, проехать задним ходом. Задним, если до этого автомобиль двигался вперёд, если, наоборот, двигался назад, надо проехать прямо (чтобы колесо и полуось расцепились, придётся проехать пару метров в противоположном направлении).

Такой тип хаба прост в эксплуатации (не нужно выходит из салона, чтобы отключить муфту), но к сожалению, муфта менее надежна, подводит в некоторых случаях (приходится подключать вручную) и с ней ходовая часть всё таки изнашиваются быстрее (чем при эксплуатации авто с ручным хабом).

Автоматическое отключения становится возможным благодаря приводу: электрическому, вакуумному или гидравлический.

Устройство автоматического хаба

Автоматическая электрическая муфта

Максимально надежны и просты (сродни ручному механизму). Активация устройства происходит за счет подачи электричества на управляющий мотор, вращающийся с колёсной ступицей. Ток передаётся по щёткам. Последним приходиться работать в тяжелых условиях – грязь, перепады температур. Из-за чего в один «прекрасный» день система может просто не включиться.

Автоматическая вакуумная муфта

Или пневматическая работает с насосом, отсасывающим/подающим воздух, в результате чего хаб блокирует/отсоединяется от ступицы. При работе пневматического хаба часто возникает такая проблема, как нарушение герметичности соединения сальников с полуосью (самое слабое место в конструкции), тогда вместе с воздухом может попасть гряз, вода, что по началу исключает эффективную блокировку, а после приводит к выходу из строя вакуумного хаба.

Вакуумный хаб устанавливают на заводах на модели внедорожников 2015-2018 г.в.

Автоматическая гидравлическая муфта

Устройство задействуется благодаря законам движения и равновесии жидкостей (наука «гидравлика»). Активируется при подаче крутящего момента на полуось.

Менее подвержены воздействию низких температур (до -45 градусов). Отличаются сложной конструкцией. Надежны (особенно хабы бразильского и японского производства). Но и у него есть недостаток: движение люфта, находящегося в трансмиссии, сопровождается ударами, которые негативно влияют на надежность муфты.

Устанавливают механический автоматический хаб в основном на внедорожники Nissan.

Как правильно выбрать hub для своего авто

У каждой разновидности хаба свои преимущества и недостатки. Выбирать муфту для своего внедорожника нужно, ориентируясь на особенности его эксплуатации: часто ли вы на нем ездите, часто ли сменяется гравийная дорога на асфальтированную, много ли времени проводите вне дорог.

Если часто отключать привод нет необходимости (выехали на бездорожье и не скоро вернётесь на городские дороги), выбирайте ручной хаб. Если часто сменяете условия езды (например, живете за городом, но ездите в мегаполис на работу) или чаще ездите по асфальтированной дороге, правильный выбор – автоматика.

Читайте также:  Новый Dacia Logan MCV Stepway 2017-2018 фото видео цена ДачияРено Логан МСВ Степвей характеристики

Видео: Влияют ли ХАБЫ на расход топлива?

Ремонт автоматики по стоимости равен полной замене хаба на новый. Чтобы дать клиенту возможность сэкономить, в СТО предлагают выбор – заменить автоматический, вышедший из строя, ручным. Иногда это предложение действительно оказывается целесообразным. Но даже установка автоматики окупается достаточно быстро (за счет повышения производительности и снижения расходов на топливо и ремонт).

Выбирайте хабы производителей, которые признаны лучшими на своём поприще (бразильские, американские, японские, украинские).

Выбирайте хабы по техническим характеристикам, чтобы идеально подошли под ваш внедорожник: по диаметру отверстий, крепежных болтов и по длине.

Полный привод, отключаемый полный привод, преимущества хаб

В отличие от моделей с подключаемым 4WD полноприводные внедорожники, возвращаясь с бездорожья на трассу, отключают крутящий момент, но без хаба составляющие и узлы переднего моста продолжают вращаться за счет движения передних колёс. В итоге теряется скорость, изнашиваются детали всей ходовой части, повышается расход топлива. Возможно, отчасти поэтому внедорожники с подключаемым приводом стоят значительно дешевле (полноприводные хоть и бегают по асфальту со включенным 4WD, изнашиваются не так быстро).

Видео: ХАБЫ — Off-road drive: обзор, устройство, принцип работы

Чтобы свести к минимуму указанные негативные последствия, достаточно пользоваться изредка ступичной муфтой (хабом): когда съезжаем с нормальной дороги – включать, когда выехали на городскую дорогу, трассу – выключать. Хаб исключит нагрузку на переднюю часть ходовки. При этом увеличится динамичность (время разгон уменьшается, накат идет легче), снизится расход топлива (до одного литра на сотню).

Весомый недостаток?

Несмотря на множество преимуществ от применения хаба, не советуем торопится с его установкой. Поскольку есть существенный минус – нет возможности в любой момент времени подключить полный привод. Особенно остро недостаток ощущается, когда чередуется качество дороги (асфальт/снет/насыпь) и при заезде на бордюр. Мешает хаб и при попытке выбраться из болота проверенным методом – «в раскачку». В такой ситуации муфта просто отключается и возможности полного привода оказываются недоступными. В этих редких экстренных ситуациях не поможет даже ручной режим переключения.

В некоторых случаях хаб действительно стоит установить: если вы не экстремал, постоянно покоряющий бездорожье, а человек, который изредка ездит на дачу и только в весенне-летний период. Если же вы не представляете жизни без приключений и привыкли прокладывать тропы, где их никогда не было – хаб для вас абсолютно ненужное приобретение, которое не принесет выгоды, а наоборот, подведёт в самый ответственный момент.

Разновидности хабов: автоматические и механические.

Главная >> Хабы >> Разновидности хабов: автоматические и механические.

Разновидности хабов: автоматические и механические.

Главная задача колесных хабов , или муфт свободного хода (их другое «официальное» название), состоит в том, чтобы отсоединить колеса от полуосей. Практическую пользу этого изобретения оценит по достоинству каждый любитель езды по бездорожью. Так как внедорожник — автомобиль полноприводный, и часто с отключаемым приводом, то колесные хабы способны продлить срок эксплуатации узлов и деталей, а также помогут существенно сэкономить бензин. Это уже интересно, не правда ли?

Основные типы хабов и их особенности

Важность муфт свободного хода мы уже объяснили, теперь нужно определить, какой тип хабов лучше приобрести.

Существует 2 типа:
1. Автоматические муфты. Они работают с автоотключением / включением, а также внешне отличаются — на корпусе обозначено «Automatic hub».
2. Механические.

Сначала рассмотрим, что же такое механические хабы . Это устройства, которое нужно включать и выключать вручную при помощи переключателей на корпусе устройства — «Free» и «Lock». Такие хабы еще называют ручными из-за принципа их включения.
Устройство автоматических хабов немного отличается, благодаря чему эти устройства не требуют ручной активации, включаясь/отключаясь самостоятельно в момент, когда это необходимо.

Принцип работы автоматического хаба

Принцип работы автоматического хаба достаточно простой. Чтобы колеса замкнулись с полуосью, необходимо подсоединить привод, и медленно не разгоняясь, проехать несколько метров (просто небольшое расстояние). Конструкция, соединяющая спицы полуоси автомобиля с колесом, замыкается внутри муфты. Вместе с тем такое подключение может повлечь за собой мощную нагрузку на составные части хаба . Во время включения можно ощутить удар, скрежещущий звук и даже хруст. Чтобы минимизировать нагрузку, рекомендуется подключать передний мост при полностью остановленном авто, а не слепо рассчитывать на прочность фрикционов хаба . Стартовать и начинать движение с включенным передним мостом нужно очень плавно.

Плюсы автоматической муфты:
— быстрое и автономное включение;
— их несложно установить;
— экономия топлива.

Минусы автоматического хаба :
— возможно самопроизвольное отключения, если использовать способ езды «враскачку»;
— стоит дороже.

Принцип работы механических хабов

С механическими муфтами все обстоит по-другому: устройства активируются вручную, поэтому для того, чтобы они заработали, необходимо вмешательство водителя. Да, вам придется остановиться и выйти из автомобиля, что бывает не всегда удобно. Но в защиту ручных хабов скажем – они являются более надежными, и никогда не подводят на бездорожье.

За что выбирают ручные хабы :
— они надежные, более низкий процент отказов;
— срок использования — они более долговечны;
— помогают уменьшить расход бензина;
— практичные и популярные для бездорожья.

Главным недостатком механических муфт является то, что менять режимы на муфте придется вручную.
Чтобы запустить ручной хаб , надо остановить автомобиль, переключится в режим «Lock» или «4х4», затем включить полный привод. В любом случае, не рекомендуется ездить с отключенными муфтами и одновременно включенным передним мостом.

Какие хабы выбрать?

Автоматические хабы устанавливаются на заводах на все внедорожники. Но для бездорожья лучше подстраховаться и самому поставить механические муфты. Сегодня популярными и проверенными считаются хабы AVM – они отличаются высоким качеством и длительным ресурсом работы.

Читайте больше интересных статей о хабах в блоге Bezdor4x4.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector