С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Система полного привода

Система полного привода


Различные системы полного привода автомобилей 4motion, xdrive, quattro и другие

Автомобили повышенной проходимости пользуются довольно большим спросом у водителей. Далеко не все они являются внедорожниками, однако практически любая система полного привода (AWD или 4WD) позволит владельцу без особых проблем выбраться на загородный пикник или на дачу.

Full-time и part-time AWD

Разновидностей систем существует немало, практически каждый автопроизводитель дает им свои названия:

  • xDrive система полного привода BMW;
  • Quattro – Audi;
  • 4motion – Volkswagen;
  • TOD (ATT) – Ssang Yong и Hyundai;
  • Super Select (Easy Select) – Mitsubishi;
  • Active Select – Chevrolet и другие.

Между тем все они делятся на две основных категории: full-time и part-time AWD. К первой группе относятся системы, в которых полный привод задействован постоянно, деля крутящий момент между осями в равных пропорциях. Full-time полный привод имеют классические вездеходы, такие как Land Rover Defender, отечественная Нива и Шевроле-Нива, а также легковые автомобили, такие как Audi A6 Quattro, BMW X5 и многие другие, но устройство AWD-трансмиссии легковушек полностью отличается от автомобилей, предназначенных для бездорожья.

Внедорожники, имея постоянный полный привод, способны достаточно легко преодолевать труднопроходимые участки, а легковым машинам постоянный полный привод нужен для лучшей динамики и управляемости, т.к. значительно уменьшаются пробуксовки ведущих колес. Правда, и тем, и другим приходится расплачиваться высоким расходом горючего при езде по асфальтированным дорогам, кроме того, устройство системы постоянного полного привода намного сложнее.

Вторая группа систем полного привода автомобилей – part-time. Машина, оснащенная такой системой, в обычных условиях является моноприводной, а вторая ось подключается при необходимости вручную или автоматически в определенных условиях. Типичные part-time-полноприводные автомобили:

  1. все модели УАЗ;
  2. Mitsubishi Pajero с системой Super Select;
  3. Nissan Patrol.

Эти машины прекрасно подходят для активного отдыха в условиях бездорожья. Водитель в них самостоятельно подключает вторую ось для преодоления труднопроходимых мест.

Схема part-time AWD имеет свои недостатки. Одним из главных является то, что неопытный водитель, не всегда может правильно оценить дорожную обстановку и вовремя перевести трансмиссию автомобиля в полноприводный режим. Вторым недостатком является то, что с включенным полным приводом можно передвигаться только с небольшой скоростью, а трансмиссия при этом усиленно изнашивается. Третий минус заключается в том, что классическая ручная part-time-система не имеет межосевого дифференциала, что сильно ухудшает управляемость таких автомобилей на сухих дорогах, особенно это заметно в поворотах.

Системами автоматического полного привода оснащают кроссоверы, а так же универсалы с повышенной проходимостью. Они не предназначены для езды по зимникам и летникам, однако возможностей этих автомобилей вполне достаточно, чтобы не ограничиваться ездой только по асфальтированным дорогам. AWD в них реализуется при помощи вискомуфты, самоблокирующегося дифференциала Torsen, или многодисковой фрикционной муфты.

4 motion

Одной из самых известных автоматических AWD-трансмиссий можно назвать 4motion от компании Фольксваген. Она состоит из следующих узлов:

  • сцепления;
  • коробки передач;
  • главных передач передней и задней оси;
  • межколесных дифференциалов передней и задней оси;
  • раздаточной коробки;
  • карданной передачи;
  • многодисковой фрикционной муфты Haldex;
  • полуосей.

В обычных условиях 90 % крутящего момента передается передней оси. При пробуксовке передних колес блок управления посылает соответствующий сигнал, муфта блокируется, и крутящий момент подается на заднюю ось. Его величина не является постоянной. Соотношение крутящего момента передней и задней осей в AWD-трансмиссии 4motion может изменяться от 90:10 до 60:40.

Система полного привода TOD

AWD-трансмиссия Torque-on-Demand, или TOD, относится к категории full-time AWD, применяющая распределение крутящего момента между осями по переменному принципу. Задний мост в системе TOD подключен постоянно, передний подключается через многодисковую фрикционную муфту автоматически или принудительно при помощи переключателя.

В автоматическом режиме, являющемся основным для TOD, крутящий момент перераспределяется между осями (передней и задней) в соотношениях от 0:100 до 50:50, все зависит от различных дорожных условий. До начала преодоления труднопроходимых участков, производитель рекомендует принудительно подключить переднюю ось, тем самым деля поровну крутящий момент между осями.

Аналогичным образом устроена интеллектуальная система xDrive у автомобилей BMW, однако работает она полностью в автоматическом режиме, а соотношение крутящего момента между осями составляет от 0:100 до 40:60.

Система полного привода Quattro

AWD-система Quattro, применяемая на автомобилях Audi, также относится к категории full-time AWD. Роль межосевого дифференциала в последнем, четвертом поколении трансмиссии Quattro, выполняет самоблокирующийся асимметричный дифференциал с коронными шестернями. В нормальных условиях, на переднюю ось, он направляет 40% мощности, а оставшиеся 60 – на заднюю. При пробуксовке колес основная доля момента перебрасывается на ту ось, которая имеет наилучшее сцепление с дорогой. При этом на передние колеса может быть передано до 70%, а на задние – до 85.

На чем остановить свой выбор?

Вопрос, какая система полного привода лучше, мучает многих автолюбителей. Многие будут удивлены, но ответить на него невозможно в силу некорректности самой формулировки. Можно сказать, что лучше подойдет в конкретной ситуации, но не в целом.

Ведь автомобиль Mitsubishi Pajero с part-time системой полного привода Super Select, будучи прекрасным внедорожником, на асфальтированной трассе показывает весьма посредственную управляемость, свойственную практически всем «джипам». Равно как и Audi Allroad с AWD-трансмиссией Quattro, прекрасно ведущая себя на шоссе и способная проехать по укатанной грунтовке, окажется полностью бессильной в условиях Карелии.

При выборе необходимо учитывать различия в системах полного привода и понимать, для чего приобретается автомобиль, и в этом случае покупатель получит именно то, что ему нужно – либо вместительную семейную машину, на которой можно отправиться хоть на море, хоть на дачу, либо внедорожник, способный покорить сибирскую тайгу.

Полный привод: различия в конструкции и в выполняемых функциях

Прежде, чем начать рассматривать различия в системах полного привода необходимо определиться с тем, что такое полный привод вообще. Итак, это конструкция трансмиссии четырехколесного транспортного средства, позволяющая передавать мощность (крутящий момент), создаваемый двигателем, на все колеса. Полный привод, как правило, обозначается аббревиатурами AWD или 4WD. По сути это означает одно и то же, но если говорить обобщенно, то под 4WD подразумевается полный привод, отключаемый и подключаемый вручную, а AWD означает постоянный или автоматически подключаемый полный привод.

Исходя из предназначения, все системы полного привода можно разделить на три большие категории. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Part Time «частичное время» - система полного привода, подключаемого вручную

Данная система означает, что, если вы движетесь по дороге с твердым покрытием, то должен быть включен только задний мост (привод задних колес), причем полный привод разрешается включать только кратковременно, например, на мокрой или скользкой поверхности. В противном случае вам не избежать повреждения трансмиссии. Все это из-за устройства подключаемого вручную системы полного привода, в котором межосевой дифференциал отсутствует.

Стоит отметить, что на сегодняшний день из-за своей неэффективности данный тип полного привода почти не применяется. Но, в то же время, именно эта система способна обеспечить жесткую связь между передней и задней осью. На бездорожье такие полноприводные авто работают просто отменно, причем и стоят они гораздо дешевле. Однако, если вы в действительности не собираетесь покорять бездорожье, то приобретение машины с системой полного привода Part Time будет для вас пустой тратой денег, поскольку на самом деле вы получите только пожирающий в огромных количествах топливо, большеразмерный заднеприводной универсал.

В качестве примера авто, которые используют систему полного привода, подключаемого вручную можно привести:

  • Great Wall Hover
  • Jeep Wrangler
  • Nissan Xterra
  • Opel Frontera
  • Ssangyong Musso

Вывод: Система Part Time – хороша для использования по бездорожью, но абсолютно бесполезна при движении по шоссе.

On Demand «по требованию» - система полного привода, подключаемого автоматически

По-другому этот вид привода можно назвать автоматизированным Part Time. Система обеспечивает подключение колес одной из осей в случае, когда колеса другой оси начинают проскальзывать. Например, если машина едет в режиме заднего привода и в некоторый момент начинается проскальзывание задних колес, то в этом случае автоматически подключается передний мост и на него уже передается часть крутящего момента, причем величина передаваемого крутящего момента может меняться в определенных пределах.

On Demand можно назвать еще одним низкозатратным путем для производителя, который в полной мере позволяет назвать ему свой автомобиль полноприводным. Однако и в этом случае следует учесть, что если вы ездите на таком авто только по асфальту, не выезжая при этом на бездорожье, то в обычных условиях эксплуатации ваш четырехколесный друг является всего лишь задне- или переднеприводным, имеющим ко всему прочему более худшие тормозные качества, уровень безопасности, характеристики управляемости и больший расход топлива. Тем не менее, такие системы хороши при движении по заснеженному покрытию.

Практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду транспортные средства с автоматически подключаемым полным приводом, вот некоторые из них:

  • Chevrolet Captiva
  • Ford Kuga
  • Infinity FX35
  • Honda CRV
  • Hyundai Tucson

Вывод: Система On Demond – очень полезна при движении по снегу, но в остальном не так хороша, как это в принципе должно быть.

Full Time «полное время» - система постоянного полного привода

Cмысл данного типа системы полного привода заключается в том, что в этом случае полный привод можно держать включенным постоянно. Отличительной чертой конструкции системы постоянного полного привода является наличие межосевого дифференциала.

Но, так или иначе, и система Full Time делится на две категории:

1. Систему, где отсутствует блокировка межосевого дифференциала или городской Full Time, при котором конструкция соединения между задними и передними колесами позволяет им проскальзывать относительно друг друга. Данный тип постоянного полного привода больше приспособлен для езды по городу, поэтому, если вы не рассчитываете на частую езду по бездорожью, то волновать это вас не должно. К автомобилям с таким приводом относятся:

  • Daihatsu Terios
  • Ford Explorer
  • Lexus RX35
  • Hyundai Santa Fe
  • Audi Q7

2. Систему, где блокировка межосевого дифференциала присутствует или Full Time вне дороги и на дороге. Это означает, что такие автомобили действительно сконструированы так, чтобы работать в режиме постоянного привода, как на бездорожье, так и при езде по асфальту. К этим автомобилям относятся:

  • Toyota Prado
  • Suzuki Grand Vitara
  • Land Rover
  • Hummer
  • Jeep Cherokee

Вывод: Система Full Time хороша как на шоссе, так и на бездорожье, но и стоит такой автомобиль намного дороже.

Как работает система интеллектуального полного привода Honda Pilot

Основное отличие системы iVTM-4 (intelligent Variable Torque Management) от традиционных, где системы управляют передачей момента на заднюю ось целиком, состоит в том, что момент здесь передается на каждое из колес персонально. Это стало возможно благодаря отказу от заднего дифференциала как такового. Его роль в системе исполняет гипоидная передача, выполненная из высокопрочного алюминия. Передача момента от главной передачи левому и правому колесу осуществляется посредством левого и правого многодискового сцепления.

Каждое из сцеплений состоит из электромагнитной катушки, на которую подается электрический сигнал, кулачкового устройства и мокрых дисков сцепления, схожих с теми, что стоят в обычной автоматической коробке. Часть дисков жестко соединены с главной передачей, а часть с полуосью. Муфты абсолютно идентичны и расположены симметрично. Работает эта конструкция под управлением компьютера. Электронный блок управления, руководящий работой системы, подает на катушки сигнал, в результате чего магнитное поле перемещает вращающийся стальной диск к жестко зафиксированному диску кулачкового устройства. За счет трения, возникшего между диском и шариками кулачкового устройства, шарики начинают перемещаться по пазам с изменяемой глубиной, выкатываясь из них в сторону меньшей глубины и создавая давление на устройство сцепления. Это усилие как раз и сжимает мокрые диски сцепления, передавая тем самым вращение на соответствующую полуось.

Клавиша, переключающая режимы работы системы ITM, находится позади селектора выборов режимов работы трансмиссии.

Главное же отличие этой системы от механических, заключается в том, что система iVTM-4 постоянно следит за дорожными условиями и подстраивается под них. То есть, регулируя силу тока на катушках, система регулирует и передачу момента на каждое из задних колес. Какие же это дает преимущества? В первую очередь, задняя межколесная блокировка Honda Pilot работает полноценным образом, в отличие от систем, где блокировку имитируют тормозные механизмы, подтормаживающие пробуксовывающее колесо. Распределение момента при этой системе также осуществляется более честно, так как момент именно дозируется, а не отнимается посредством все той же тормозной системы.

Пропала необходимость в жесткой блокировке заднего дифференциала при выезде на бездорожье, потому как задние колеса постоянно находятся на связи с передними, и как только система понимает, что передние колеса начинают пробуксовывать, моментально посылает команду на задние. Плюс к этому автомобиль получил лучшую управляемость благодаря тому, что, из-за увеличения момента на заднем внешнем к повороту колесе, а система iVTM-4 позволяет это сделать с ювелирной точностью, существенно улучшается устойчивость в повороте на дороге с любым покрытием, будь то сухой или обледенелый асфальт.

При такой схеме задние колеса получают момент именно в том объеме, в котором он нужен в зависимости от дорожных условий.

Вторая система, о которой хотелось бы рассказать, отвечает за контроль тяги. В обычном режиме, когда автомобиль движется по асфальту, ITM (Intelligent Tration Management) практически не задействована, но как только вы решитесь выехать на бездорожье и активируете один из трех внедорожных режимов, она тут же вступит в работу. Так, в режиме «Снег» педаль акселератора станет менее чувствительной, большая часть тяги будет перекинута на заднюю ось, а система стабилизации будет предотвращать пробуксовку. В режиме «Грязь» коробка позволит удерживать более высокие обороты без переключения на высшую передачу, а система стабилизации разрешит частичную пробуксовку колес. И в режиме «Песок» ITM позволит более агрессивно управлять дроссельной заслонкой, а система стабилизации полностью разрешит пробуксовку колес. В итоге на бездорожье Honda Pilot чувствует себя если и не привольно, то, во всяком случае, относительно уверенно.

Система полного привода 4Motion — назначение, устройство, работа

Система полного привода 4Motion – тип автоматически подключаемого полного привода AWD. Хотя 4Motion – фирменное обозначение полноприводных автомобилей Volkswagen, ее ключевой узел, распределительная муфта Haldex, применяется и на ряде моделей других марок. Так, Audi TTS с фирменным шильдиком quattro, оснащен, тем не менее, Хальдексом, а не привычным для quattro моментным центральным дифференциалом Торсен.

4Motion, прежде чем заслужить звание самого совершенного на сегодняшний день AWD, прошла долгий и сложный путь эволюции. В свою очередь, полный привод на легковых автомобилях появился тоже неспроста.

Схема системы полного привода 4Motion:1 — двигатель; 2 — раздаточная коробка; 3 — карданная передача; 4 — главная передача задней оси; 5 — межколесный дифференциал задней оси; 6 — муфта подключения задней оси (муфта Haldex); 7 — межколесный дифференциал передней оси; 8 — коробка передач.

Зачем легковушке полный привод

Развитие автотранспорта идет под знаком увеличения скорости и одновременно – интенсивности трафика. В плотном и быстром потоке машин крайне важна безопасность движения. Ради этого буквально вся конструкция автомобиля за последние десятилетия претерпела революционные изменения.

Функции трансмиссии также радикально изменились. Просто тянуть машину уже мало. В нештатной ситуации автомобиль должен изо всех сил цепляться за дорогу всеми четырьмя, удерживаясь в то же время на своем пути.

Автомобиль с 4Motion

Постоянный полный привод в городе неэкономичен: на фрикционные потери расходуется мощность двигателя и топливо. Включить вручную дополнительный привод (система 4WD) средний водитель может не успеть, или не сообразить.

Схема же AWD такова: нормально машину тянут передние колеса, а при потере сцепления с дорогой включаются задние и подталкивают, пока передние вновь не схватят дорогу, или все четыре не окажутся в равном положении и автомобиль не вернет путевую устойчивость.

Межосевой дифференциал

Главный узел AWD – межосевой (центральный) дифференциал, установленный между передними и задними осями. Он необходим, так как траектория передних колес в повороте длиннее, чем задних. Но ЦД должен работать с точностью до наоборот: передавать крутящий момент на более нагруженные колеса. И делать это нужно быстро, пока не началась пробуксовка.

Реакция или упреждение?

В идеале ЦД должен «чуять опасность» и подключить задний привод, пока передний еще тянет, то-есть быть упреждающим. Упреждение дают срабатывающие по отношению моментов конструкции, например – Торсен (Torsen; Torgue sensing), на основе самоблокирующейся гипоидной передачи. Но при полной разгрузке вторичного вала такой дифференциал вовсе не передает усилие: сравниваются моменты, а отношение любого значения к нулю есть ноль.

Устройства, срабатывающие по скорости, передают усилие на вал, вращающийся медленнее. Пример – вязкостная муфта (вискомуфта, ВМ), на основе силиконовой жидкости, застывающей при нагревании. Их недостаток – реактивность: заметная разница в угловой скорости колес означает, что уже что-то не так.

И у Торсена с ВМ есть общее свойство: они автономны. Системы EDL, ESP, ABS и роботы-помощники не могут изменить конфигурацию шестерен или свойства силикона, и на одни и те же действия водителя машина в зависимости от внешних факторов может реагировать неоднозначно.

Водителя-аса автомобиль «с характером» может даже радовать, как лихого наездника – горячий норовистый конь. Но если ординарному водителю нужно просто доехать до места, «фокусы» систем с обратной связью внутри осложняют вождение.

Haldex Traction — устройство и работа

Удачным решением проблемы оказалась разработанная шведскими инженерами муфта Haldex Traction (Хальдекс). С 1998 г. Хальдекс используется на ряде моделей Audi и Volkswagen. Конструкция муфты несколько раз менялась, при том же принципе работы. Сейчас выпускаются муфты Хальдекс 4-го поколения.

Схема фрикционной муфты Haldex:1 — барабан; 2 — пакет фрикционных дисков; 3 — ступица; 4 — поршень; 5 — тарельчатая пружина; 6 — подающая магистраль; 7 — клапан управления; 8 — обратная магистраль; 9 — блок управления; 10 — обратный клапан; 11 — насос; 12 — масляный фильтр; 13 — аккумулятор давления; 14 — масляный бак.

В основе Хальдекса – пакет фрикционных дисков, работающий в масляной ванне. В нормальном движении на задние колеса передается 2,5% момента (не 5%, как часто неверно указывают) за счет 5% зацепления дисков вследствие вязкого трения в слое масла между ними. Остальные 2,5% передаются обратно на передние колеса.

При нагнетании масла в камеру сложные эффекты в масляной пленке сначала тянут диски друг к другу, а затем вступает в действие их непосредственное зацепление. Очень быстро, но плавно включается 100% блокировка, и так же быстро происходит расцепление, так как вязкость масла на порядки меньше, чем у силикона, и фазового перехода в твердое тело не происходит.

Хальдекс срабатывает по скорости, но его реактивность меньше, чем время оборота колеса. Это поистине революционное решение: авторы создали муфту по сути БЕЗРЕАКТИВНУЮ. Хальдексу для нормальной работы необходима внешняя управляющая автоматика: он может блокироваться, когда это не нужно, например, при парковке.

Но Хальдекс абсолютно предсказуем в любых условиях движения. Есть у него и психологическое достоинство: для принудительного включения в обход автоматики нужно притормозить. Обычному водителю легче решиться дернуть ручник, чем дать прогазовку, как того в аналогичных случаях требует Торсен.

Недостатки у Хальдекса тоже имеются, но при теперешнем уровне развития автоэлектроники их остается всего два, и не очень существенных:

  1. Хальдекс – не дифференциал, а распределительная муфта. Задние колеса не могут вращаться быстрее передних. Но при обычном вождении потребность резкого рывка сзади возникает крайне редко.
  2. Хальдекс требует регулярного техобслуживания: через 60 000 км пробега нужно менять масло и маслофильтр. При эксплуатации в цивилизованных условиях это означает всего лишь заезд на СТО.

Видео:

Вывод

Система полного привода 4Motion – самая сложная и совершенная из существующих систем AWD.

В 4Motion может использоваться и моментный дифференциал Torsen TypeC на основе корончатых шестерен с плоскими сателлитами. 4Motion легко интегрируется в автомобильную автоматику и в полной мере проявляет свои достоинства при ее наличии.

Но в любом случае главная особенность 4Motion – 100% предсказуемый отклик на действия водителя. Рассчитана 4Motion на среднего водителя и обычный автомобиль, попавшие в сложные условия.

(Никто ещё не поставил оценку. Будьте первым!) Загрузка...

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости