Как работает автоматически подключаемый полный привод

Так называемый «честный полный привод» — не вполне чёткий, но убедительный термин, священная мантра интернет-экспертов. Однако сегодня подавляющее большинство производителей делает ставку на электронику и многодисковые муфты, автоматически подключающие задний мост.

На случай штурма снежного заноса хорошо иметь машину с колёсной формулой 4х4, а в остальное время – экономичный монопривод. И при трогании с места на мокром асфальте полезно быть во всеоружии, но уже через мгновение, когда скорость набрана, лишняя ведущая ось – только перерасход топлива. Это стопроцентный формат кроссовера, и для того чтобы стали возможны быстрые или кратковременные включения второй пары ведущих колёс, появились разнообразные многодисковые муфты их подключения.

ЭКОНОМИЯ МЕТАЛЛА И ТОПЛИВА

Недорогая и компактная многодисковая муфта, не вызывающая дополнительных вибраций и крайне отзывчивая, вытеснила сегодня на большинстве полноприводных машин все другие виды трансмиссии, сведя формулу нынешней постройки массового кроссовера к единому принципу: поперечно расположенный мотор постоянно приводит передние колёса, а задние подключаются муфтой по потребности. Полный привод реализованный подобным образом, намного проще настоящих внедорожных конструкций. Раздаточной коробки нет, возле переднего дифференциала остаются лишь дополнительная пара шестерён отбора мощности да выходной вал. Ещё один плюс, благодаря малому весу и размерам стало возможным разгрузить от тяжести муфты и без того тяжёлую переднюю часть машины — многодисковая муфта поселилась прямо на заднем редукторе.

РАЗНЫЕ МЫ

Но муфта муфте рознь. При одинаковом принципе подключения второго моста, конструкции могут иметь значительные различия. Изначально решено было каким-то образом заставить срабатывать муфту от проскальзывания передней половинки, связанной с мотором и передними колёсами, относительно задней, соединенной с задними колесами. Забуксовал перед, пошла разница оборотов половинок, муфта заблокировалась — подключился зад. Логично?

Самые первые муфты применял Volkswagen Golf в своей трансмиссии Syncro. Пакет фрикционов в них не сжимался, а был залит силиконовой жидкостью, которая густела при больших нагрузках и сама передавала вращение. Управлять такой виско-муфтой было невозможно, характеристики её работы оставляли желать лучшего и 100% крутящего момента на задние колёса она передать не могла. К тому же при буксовании в грязи силикон вскипал, муфта быстро перегревалась и сгорала.

Другая конструкция попала на ранние Ford Escape. Там диски муфты уже сжимались, но происходило это чисто механически, при помощи шариков и клиновидных прорезей, в момент проворачивания передней части относительно задней. Муфта работала чётче, но резче, вызывая неожиданные удары в самой ответственной фазе скользкого поворота. Представьте себе, что в вираже ваш автомобиль внезапно из переднеприводного превратится в «классику», а под сброс газа муфта также внезапно отключится. Последствия могут быть фатальными.

Эта проблема довольно долго преследовала производителей муфт. Чтобы адекватнее регулировать поток мощности к задним колёсам, а заодно и оберегать диски муфты от перегрева, предприняли попытку использовать гидравлику.

ПРИШЕСТВИЕ HALDEX

Последней версией неуправляемой муфты стала первая генерация Haldex 1998 года. Здесь диски сжимал гидроцилиндр, давление масла для которого вырабатывал насос. Насос смонтировали на одной половинке муфты, а привод на него шёл от другой. То есть теперь при разнице оборотов передних и задних колёс нарастало давление сжатия и муфта блокировалась. Haldex работал мягко и оказался довольно успешным.

Выигрышей получили сразу два: масло, теперь циркулирующее и через гидронасос, лучше охлаждалось, а гидропривод чётче, а главное быстрее, срабатывал. Но всё же оставалась неиспользуемой часть функционала привода – упреждение подключения заднего моста в самом начале развития опасной ситуации, частичное блокирование муфты для прохождения поворотов. С этим могла и должна была справиться электроника.

Так в 2004 году появилось второе поколение Haldex всё с теми же дисками и насосом, но с электронным клапаном, а в мозги системы стабилизации машины внедрили отдел, заведующий полным приводом. Система стала управляемой, и передаваемый назад крутящий момент перестал напрямую зависеть от разницы скоростей передних и задних колёс.

Две составляющие быстродействия системы – электронный мозг и сверхбыстрый электроклапан, время открытия которого составляет менее 0,1 секунды

ПРЕДУПРЕЖДЁН – ЗНАЧИТ ВООРУЖЁН

Всё бы хорошо, но оставались ситуации, в которых хорошо было бы получить полный привод ещё до пробуксовки передних колёс. Иными словами, насос, работающий от разницы оборотов половинок муфты, больше не устраивал инженеров-трансмиссионщиков. Ведь его спасительное давление в некоторых режимах движения просто отсутствовало.

Решение оказалось простым и в общих чертах применяется до сего дня в большинстве реализованных посредством муфты приводов. Очередное, четвёртое поколение Haldex, получило прикреплённый снаружи электронасос и уже знакомые нам клапаны регулировки перед гидроцилиндрами. Теперь в любое время муфта могла быть полностью или частично замкнута лишь по сигналу электроники.

Такой принцип дал массу положительных эффектов. Появились режимы старта с места, при которых муфта на короткий период разгона полностью блокируется. Добавились режимы существенной блокировки в поворотах, когда хорошее сцепление на сухом асфальте позволяет на всю катушку использовать полный привод. Как ни удивительно, возросли и вездеходные качества. Ведь теперь стало возможно простым нажатием кнопки переключать алгоритм работы муфты с «асфальтового» на «внедорожный» или доверить это дело автоматике.

Узнаёте три основных режима работы трансмиссии вашего кроссовера? Безусловно, у вас именно такая муфта в приводе задних колёс.

Весь набор элементов муфты Haldex собран в плотный блок и по габаритам лишь немного больше стандартного дифференциала

ДАЛЬШЕ – БОЛЬШЕ

Электронное управление муфты стало удобнее совместить и с системой стабилизации, и с программой собственной безопасности фрикционов. Небольшой термодатчик внутри муфты отныне следил за рабочей температурой и отключал привод, если перегрев фрикционов был близок. Конечно, ставший минут на десять недоприводным автомобиль может вывести из равновесия, но это несравнимо лучше дыма из-под днища и поломки трансмиссии.

Кроме того, чем больше кроссоверов с электронно-управляемыми муфтами оказывалось в руках владельцев, тем шире и точнее становились программы систем полного привода. Сегодня лучшие из них уже не боятся перегрева не только в рыхлом снегу, но и при откровенном грязевом буксовании. А ещё и химики с материаловедами не сидели сложа руки. Новые материалы дисков и накладок позволили вдвое поднять температуру аварийного отключения, а также повысить передаваемый фрикционами момент до величин заведомо больших, чем может выдать мотор.

Современные материалы фрикционов, высококачественные масла и продвинутые программы управления замыканием дисков дают возможность даже держать муфту частично подключённой, не боясь её перегрева. Автомобиль при этом получает распределение крутящего момента по осям в пропорции 10:90, а то и 40:60, что для брендов тяготеющих к заднеприводной компоновке, позволяет сочетать классические повадки на дороге с лёгкой полноприводностью (порой почти незаметной). И даже непрерывно варьировать степень подключения, улучшая управляемость машины и помогая системе стабилизации делать свое дело.

Учитывая гибкость алгоритмов работы и высокую степень доведённости конструкции многодисковых муфт, на сегодняшний день это самый массовый вариант организации полного привода и вряд ли в обозримом будущем нас здесь ждёт что-то принципиально новое.

Текст Евгений Хапов  

Принцип работы муфт полного привода внедорожников

В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля. Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:

• не заменять масло в муфте;
• не обращать внимания на звон подшипника.

Наибольших успехов в сфере разработки муфт полного привода добилась компания Фольксваген. Ей разработана система 4Motion, на которой следует остановиться более подробно.

Система 4Motion и муфта Haldex

Технологию начали использовать за два года до Миллениума. До этого работа полного привода немецких автомобилей базировалась на вискомуфтах.
Использование муфты Haldex стало революцией в области полного привода. Данная муфта:

• фрикционная;
• имеет большое количество дисков;
• управляется электрогидравлическим способом.

Её применение позволило создавать автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Кстати, муфта Haldex устанавливается сейчас не только на немецкие автомобили, но и на машины других европейских производителей.

Технические особенности муфты:

• Муфта передает крутящий момент и на переднем и на заднем ходу, т.к. канавки, расклинивающие шарики, выполнены симметричными.
• Для срабатывания муфты нужно хотя бы небольшое «отставание» задних колес от передних.
• Электромагнит управляется подачей импульсов напряжения; усилие регулируется с помощью широтной модуляции этих импульсов.
• При подаче неполного питания на электромагнит муфта обеспечивает неполное замыкание и способна к провороту.
• При полной подаче напряжения даже полностью замкнутая муфта может передавать момент, ограниченный силами трения в муфте.
• Датчиков температуры в муфте нет, и выключение ее «по перегреву» происходит, когда блок управления достаточно длительное время «видит» через датчики ABS, что при полном питании на муфте задние колеса все равно не вращаются, а передние вращаются со значительной скоростью.

Муфта 4-го поколения

На современные полноприводные автомобили устанавливается муфта 4-го поколения. Принцип её действия схож с принципом действия муфт предыдущих поколений. Однако в устройстве имеется уже электронный насос. Разность скоростей имеет теперь второстепенное значение, работа муфты осуществляется на основании обмена сигналами между различными датчиками и блоком управления.
Таким образом, можно отметить, что современная муфта полного привода – это достаточно эффективное устройство, позволяющее целесообразно распределять крутящий момент между осями автоматически, без участия человека.

Существенным минусом подобных муфт является то, что они, при больших нагрузках, могут выходить из строя. А их замена или ремонт – дело дорогостоящее.

Элементы полноприводной трансмиссии

Полноприводная трансмиссия
Полноприводная трансмиссия автомобиля состоит из следующих основных элементов:

• механическая или автоматическая коробка передач;
• раздаточная коробка или многодисковая муфта;
• межосевой дифференциал;
• карданная передача;
• задний и передний дифференциалы;
• элементы управления.

Как поменять подшипник муфты полного привода

Одной из характерных болезней муфт является шум подшипника Причем, актуально это, как для старых вискомуфт так и для современных элетроуправляемых. Если подшипник начинает звенеть, то его нужно менять, чтобы не было более серьезных последствий. Сделать это можно и в домашних условиях. Главное – иметь определенные теоретические знания и прямые руки. Конечно, технология ремонта несколько отличается, в зависимости от марки и модели машину. Но общий принцип таков:

• Необходимо загнать машину на яму или вывесить на подъемнике.
• Идентифицировать под днищем машин кардан и редуктор. К редуктору крепится сама муфта. Часто проводят еще и ряд операций по отсоединению элементов системы полного привода друг от друга. Такие манипуляции облегчают снятие муфты. Заодно, можно провести профилактику и остальных элементов системы.
• На всякий случай слить масло с редуктора.
• Демонтировать муфту и извлечь подшипник.
• Удалить во всех доступных местах всю ржавчину, которая образовалась за время работы старого подшипника.
• Установить новый подшипник на то место, где ему полагается стоять, правильно его сориентировав.
• Аккуратно все собрать в правильном порядке и загерметизировать.

Инструкция, стоит повторить, получилась довольно общей и короткой. Но в каждом конкретном случае возникают свои особенности и сложности. У кого-то, например, новый подшипник не становится на место, тогда можно задействовать в ремонте, с большой долей аккуратности, кувалду или молоток.

Что такое вискомуфта

Начнем разбираться с тем, что такое вискомуфта полного привода. Эта информация будет полезной многим автомобилистам, которые всегда хотят знать немного больше о строении и устройстве своего «железного коня». Вязкостная муфта не является новым изобретением, ведь она была изобретена в 1917 году. Правда, нашла своё применение лишь в 1964. Тогда этот механизм появился в английском авто Interceptor FF. С тех пор вискомуфта стала использоваться в качестве блокиратора для межосевого самоблокирующегося дифференциала на ТС с полным приводом на четыре колеса.

Внешний вид муфты полного привода Haldex

Главным отличием вискомуфты от гидромуфты и трансформатора является передача крутящего момента посредством особенных свойств жидкости, расположенной внутри механизма.

Как устроены и работают вязкостные муфты для трансмиссий

Для начала изучим устройство вискомуфты полного привода. Этот механизм имеет форму цилиндра, конструкция которого является герметичной. Основными компонентами конструкции являются перфорированные диски плоской формы и особенная жидкость. Диски делятся на две группы, которые отличаются соединением с валами. Одна группа дисков соединена с ведущим, другая – с ведомым. В процессе работы диски вискомуфты чередуются между собой, но находятся при этом на минимальном удалении друг от друга.

Вискомуфта в разрезе

Около 80% внутренней конструкции отводится для особенной силиконовой жидкости. Она выполняет роль связующего элемента между дисками. Для этой жидкости характерна высокая кинематическая вязкость. Вместе с этим она не обладает смазывающими свойствами. Такие особенности позволяют жидкости обеспечивать максимальное замыкание дисков при наличии разницы в угловой скорости. В этом заключается основной принцип работы вискомуфты.

Ученые создали уникальную кремнийорганическую жидкость, которая при нагреве становится менее вязкой. Силоксан при этом становится настолько густым, что у него даже появляются признаки твёрдого вещества. Это позволяет вискомуфте передавать крутящий момент при условии разной скорости вращения деталей.

Вязкостная муфта нашла широкое применение в автоматических системах, работающих по принципу полного привода. Если условия езды находятся в пределах нормы, усилие от мотора передаётся на одну ось. Через муфту подключена вторая ось, работающая в режиме свободного хода. При пробуксовке основной оси происходит блокировка вискомуфты, что вызывает распределение усилия от мотора на ведомую ось.

Когда автомобиль выезжает на ровную дорогу, жидкость возвращается в прежнее состояние, с вискомуфты снимается блокировка и вторая ось вновь работает в режиме свободного хода. Примерно так и работает вискомуфта полного привода.

Плюсы и минусы вискомуфты

Нельзя назвать вискомуфты идеальным механизмом, поскольку наряду с преимуществами располагаются и недостатки. Прежде изучим положительные особенности механизма:

• простая, даже примитивная, конструкция;
• прочность корпуса настолько высокая, что он легко может выдержать давление в 20 атмосфер;
• низкая стоимость новой детали делает её замену доступной для каждого автомобилиста;
• минимальное обслуживание;
• низкий процент поломок.

Снятая вязкостная муфта дифференциала
Разбавим эту картину отрицательными характеристиками:

• ремонтопригодность не характерна для такого механизма, потому в случае поломки выполняется замена на новый;
• длительная работа в сложных условиях повышает вероятность перегрева механизма;
• отсутствие ручной блокировки;
• неполная автоматическая блокировка;
• запоздание в срабатывании;
• невозможность подключения вискомуфты полного привода к системе ABS;
• полный привод находится в бесконтрольном состоянии;
• снижение клиренса автомобиля при установке крупногабаритных муфт.

Как бы там ни было, а вискомуфты полного привода активно используются и пока достойную альтернативу никому не удалось представить мировой общественности.

Какое масло заливать в муфту полного привода

Вискомуфта полноприводного включения подобно другим механизмам в своей работе использует смазочную жидкость, в роли которой выступает специальное масло. Все производители заявляют об отсутствии необходимости менять его на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля. Не всегда это утверждение соответствует действительному положению вещей.

Заливаем масло в муфту полного привода

О необходимости замены масла могут свидетельствовать небольшие пинки в задней части автомобиля при выжимании педали газа или совершении поворота. Такое поведение машины может говорить об испорченном состоянии масла вискомуфты.

Выполнять замену лучше на станции техобслуживания, поскольку эта работа является не самой лёгкой. Для замены необходимо выбирать масло, которое указывается в инструкции к автомобилю. Часто так оказывается, что указанную смазку невозможно найти в продаже — с этой проблемой сталкиваются многие автомобилисты. Приходится искать замену. Достойным вариантом является смазочный материал Ravenol TF0870.

Какое масло заливать в муфту полного привода

В зависимости от марки и модели автомобиля, в муфте полного привода необходимо менять масло после 30 и 60 тысяч пробега, в некоторых источниках встречается цифра в 100000 километров. Но лучше не затягивать. Сам процесс замены масла не вызывает серьезных трудностей. В муфте имеется сливное отверстие и заливная горловина. Процесс замены масла достаточно типичен:

• открыть сливное отверстие, слить масло;
• залить свежее масло в заливную горловину;
• убедиться, что масла залито достаточно.

Стоит подчеркнуть, что самые распространенные муфты Haldex расположены в главной передаче.

Зафиксированы случаи, когда при техническом обслуживании авто сервисмены путали заливные и сливные отверстия самой муфты и редуктора, что приводило не к смертельным, но к неприятным последствиям.

Безусловно, тем, кто обслуживается в официальных автосервисах, не стоит ломать голову над поиском необходимого масла для муфты.

Что касается остальных, тех, кто любит и желает обслуживать машину собственными руками, рекомендуются следующие варианты:

• заехать на официальный автосервис и узнать, какое масло используют местные специалисты;
• зайти на форум, посвященный конкретной марке и модели автомобиля, и там;
• связаться с разработчиками той или иной муфты и уточнить информацию у них.

Ни в коем случае нельзя тянуть с заменой масла в муфте. Осуществлять замену необходимо в те сроки, которые предусмотрены технической документацией на автомобиль.

Как устроен Халдекс

Рассмотрим основные составляющие муфты Haldex:

• Пакет фрикционных дисков. Состоит из фрикционных дисков с повышенным коэффициентом трения и стальных дисков. Первые имеют внутреннее соединение со ступицей, вторые — внешнее соединение с барабаном. Чем больше дисков в пакете, тем больше передаваемый крутящий момент. Диски сжимаются поршнями под действием давления жидкости.
• Электронная система управления. Она, в свою очередь, состоит из датчиков, блока управления и исполнительного механизма. Входные сигналы в систему управления муфтой поступает от блока управления ABS, блока управления двигателем (оба блока передают информацию по шине CAN) и датчика температуры масла. Эта информация обрабатывается блоком управления, который генерирует сигналы для исполнительного механизма — регулирующего клапана, от которого зависит степень сжатия дисков.
• Гидравлический аккумулятор и гидравлический насос поддерживают давление масла в муфте в пределах — 3 МПа.

avtoventury

В прошлой публикации мы пытались расставить все точки над i в вопросе, все ли внедорожники годны для бездорожья. Теперь рассмотрим тему более детально.

С первого взгляда все просто: у полноприводной машины крутящий момент передается от двигателя сразу на все четыре колеса. Такой автомобиль удобен как минимум неприхотливостью к качеству дорожного покрытия — будь то грунтовка, гололедица, мокрая глинистая проселочная дорога или центральный проспект в сильный ливень. Из очевидных плюсов — хорошая проходимость вне дорог с твердым покрытием, а на асфальте — хорошая динамика и отличный старт со светофоров практически без пробуксовки!

Однако иногда случаются казусы — сидит человек во внушительном внедорожнике со стильным шильдом «4WD» на блестящем крыле, но и сам внедорожник «сидит». Конечно, причин тому может быть масса, и самая распространенная из них — сам водитель. Хотя нередко бывает и так, что трансмиссия автомобиля совсем не рассчитана на такие испытания.

Возникают логические вопросы: «Почему не рассчитана?», «А какая рассчитана?». Ответам на эти вопросы и посвящается наша статья.

Существует три типа полноприводных трансмиссий: part-time (подключаемый вручную), full-time (постоянный) и torque on-demand (подключаемый электроникой).

Выводы

Полный привод был чем-то экзотическим в начале и середине нулевых. Теперь кроссоверы составляют значительную часть автопарка. Полноприводные автомобили концерна Рено-Ниссан имеют не очень сложный и довольно надежный полный привод. Большое количество бэушных запчастей на рынке облегчает ремонт. И тем не менее помните, что этот привод не служит для ежедневного «джипования». Его предназначение — иногда проехать там, где не проберется моноприводная машина. Берегите и правильно используйте свой кроссовер, и он послужит вам верой и правдой много лет.

Два колеса или четыре?

В большинстве полноприводных автомобилей, если одно колесо вращается быстрее, сцепление теряется, потому что дифференциал позволяет мощности двигателя находить легкий выход через колесо, которое буксует. Если можно управлять всеми четырьмя колесами автомобиля и блокировать дифференциалы, автомобиль продолжит движение, даже если только одно из его колес имеет хорошее сцепление с дорогой. Это значит, что полноприводная машина сможет преодолевать обледенелые или грязные участки дороги.

Torque on-demand (AWD)

Дальнейшее совершенствование постоянного полного привода привело к появлению электронно-управляемых систем с переброской и перераспределением крутящего момента.

Итогом всей этой эволюции стали системы курсовой устойчивости, стабилизации, противобуксовочные и системы распределения крутящего момента, которые реализуются с помощью электроники. Эти системы получают сигналы с датчиков ABS, которые контролируют скорость каждого конкретного колеса. Чем дороже и современней машина, тем более сложные схемы на ней могут применяться: отслеживания угла поворота руля, кренов кузова машины, ее скорости, вплоть до частоты колебаний колес. Машина полностью собирает всю информацию о своем поведении на дороге, а компьютер ее обрабатывает и, исходя из этого, регулирует передачу крутящего момента на ту или иную ось посредством электронно-управляемой муфты, пришедшей на смену дифференциалу.

Такие полноприводные трансмиссии получили название torque on-demand (дословно — крутящий момент по требованию). На современных скоростных машинах это изобретение, весьма заслуживающее внимания.

Ранние схемы (двадцатилетней давности) иногда могли вести себя не совсем адекватно, бывали случаи с сильным запаздыванием срабатывания муфт (когда уже в повороте вдруг резко подключался второй мост), поскольку на первом этапе развития муфты работали по факту. Скорость обработки сигналов с датчиков и перераспределение момента зависели от времени прохода этих сигналов до мозга машины. Современные технологии передачи данных, оптоволокно и мощные процессоры, которые мгновенно обрабатывают информацию — все это свело на нет первоначальные недостатки. Сейчас электронные системы практически не имеют серьезных изъянов в поведении, с добавлением новых датчиков и новых параметров практически всегда они работают на опережение.

Но есть одно «но»: такой тип полноприводной трансмиссии годится только для эксплуатации на асфальте с эпизодическим минимальным бездорожьем наподобие в меру разбитой грунтовки.

Большая часть электронных муфт не рассчитаны на бездорожье, при пробуксовке они перегреваются и просто перестают работать. Причем для этого не надо полдня месить колею, может хватить и десяти минут любимого многими ледового дрифта. А если перегревать ее регулярно, она может и вовсе выйти из строя.

Практически все системы используют тормозные механизмы машины для подтормаживания буксующих колес, а грязь и песок, неизбежные на бездорожье, очень способствуют быстрому износу колодок и тормозных дисков, что помимо стоимости новых запчастей плохо сказывается и на самих тормозах.

Чем более наворочена система, тем она более уязвима, так что выбирать машину надо с умом, отдавая себе отчет, что даже сугубо городские автомобили, созданные для асфальта, вполне допускают съезды на проселки. Но надо понимать, на какие именно. Случайный обрыв одного проводочка датчика ABS выведет систему из строя, потому что она перестанет получать информацию извне. Или топливо не очень качественное попадется — тоже поездка в сервис, ведь «понижайка» уже может не включиться. Иные «электронные мозги» могут вообще отключить машину и поставить ее в сервисный режим.

Автомобили с torque on-demand — Cadillac Escalade, Ford Explorer, Land Rover Freelander, Toyota RAV4 (после 2006 г.в.), Kia Sportage (после 2004 г.в.), Mitsubishi Outlander XL, Nissan Murano, Nissan X-Trail.

Part-time

Этот тип появился первым. Он представляет собой схему жесткого подключения переднего моста. То есть передние и задние колеса всегда крутятся с одинаковой скоростью. Межосевой дифференциал отсутствует.

Дифференциал — это механическое устройство, которое принимает крутящий момент с приводного вала и распределяет его между ведущими колесами пропорционально, автоматически компенсируя разницу в их скорости вращения. Можно сказать, что дифференциал направляет момент на ведущие колеса, позволяя им вращаться с разными/дифференцированными угловыми скоростями (отсюда само название — дифференциал).

Дифференциалы стоят в переднем и заднем мостах на всех автомобилях, оснащенных полным приводом. На некоторых машинах дифференциал применен и в раздаточной коробке (эта схема полного привода называется full-time, о ней речь пойдет чуть позже).

Попробуем разобраться, зачем нужен дифференциал. Колеса любой машины вращаются с одинаковой скоростью, только когда машина едет прямо. Стоит ей начать поворот, как каждое из колес начинает жить своей жизнью. Одно из колес каждого моста начинает крутиться быстрее, чем второе, а сами мосты соревнуются друг с другом в скорости. Происходит это из-за того, что колеса идут по разным траекториям. То, которое снаружи поворота, проходит больший путь, чем то, которое внутри. Так же и мосты. Соответственно, внутреннее колесо (или ось, к которой оно относится), если бы не дифференциал, просто проворачивалось бы на месте, компенсируя движение наружного колеса.

Понятно, что ни о какой езде с большими скоростями в таком случае говорить нельзя. Не позволит этого отсутствие управляемости, да и нагрузки на трансмиссию быстро выведут ее из строя, не говоря уже о преждевременно стертых шинах. Дифференциал как раз и позволяет одной оси обгонять другую при возникновении разницы их скоростей.

Межосевого дифференциала нет у part-time, момент на оси передается поровну, вращение осей с разными скоростями невозможно, поэтому езда с подключенным «передком» на дорогах с твердым покрытием крайне не рекомендуется. При коротком прямолинейном движении даже на пониженной передаче ничего плохого не случится (вытащить телегу с катером из озера вы сможете). Но при попытке совершить поворот возникает та самая разница в длинах путей мостов. Помним, что момент передается одинаково — 50/50, и выход его излишка только один: проскальзывание колес передней либо задней оси на одной из них.

В грязи, на песке или гравии ничто не мешает колесам при необходимости проскальзывать благодаря слабому сцеплению колес с грунтом. Но на асфальте в сухую погоду выход этой мощности реализуется точно таким же образом, что влечет повышенную нагрузку на трансмиссию, быстрый износ резины, ухудшение управляемости и курсовой устойчивости на высоких скоростях.

Если машина нужна в основном для бездорожья, а на асфальте полный привод использовать не планируется, part-time вполне себя оправдает, так как один из мостов подключается сразу жестко, блокировать ничего не нужно. Да и конструкция проще и надежнее: нет дифференциала и блокировок, нет механических или электрических приводов к этим блокировкам, нет лишней пневматики или гидравлики.

А вот если вы просто хотите преспокойно кататься по асфальту в любое ненастье и не переживать по поводу чередующихся обледенелых и чистых асфальтовых участков, снежных заносов, залитых водой полос или любых других скользко-рыхло-неприятных участков, part-time не лучший вариант: если ехать с постоянно включенным передним мостом, то это грозит повреждениями или износом, включать-выключать мост не очень удобно, да и можно не успеть его включить.

Автомобили с таким типом полного привода: Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Nissan Navara, Ford Ranger, Mazda BT-50, Nissan NP300, Suzuki Vitara, Suzuki Jimni, Great Wall Hover, Jeep Wrangler, UAZ.

Особенности эксплуатации полноприводного автомобиля Renault/Nissan

• В режиме 2WD напряжение на муфту не подается ни при каких режимах движения.
• Недопустима установки сзади колес меньшего наружного диаметра. В противном случае не будет происходить подключение задней оси вплоть до значительной пробуксовки колес передней.
• Вне зависимости от включенного режима управления трансмиссией все валы, все редукторы, все пары шестерен в части трансмиссии от коробки передач и до задних колес автомобиля всегда вращаются. Так что значительной экономии топлива в режиме 2WD на хороших дорогах ожидать не следует. И, тем не менее, самый правильный режим летом на шоссе — 2WD.
• Эксплуатация автомобиля с заблокированной муфтой на асфальте вызовет ее нагрев и износ, а также перерасход топлива, износ шин и трансмиссии. По инструкции Дастер блокирует муфту до 80 км/ч. Ниссан Икс-Трейл — до 40 км/ч. После превышения порога система переходит в режим AUTO.
• При буксировке прицепа следует повышать давление в задних колесах, чтобы получить хотя бы небольшой крутящий момент на них в режиме AUTO.

Как все работает: системы полного привода

Механическая коробка передач

Раздаточная коробка представляет собой очень простую концепцию. По сути, это делитель мощности, установленный на трансмиссии, который способен распределять крутящий момент, создаваемый двигателем, для привода обоих комплектов осей автомобиля.

• Тема : Принципы работы раздаточных коробок
• Основная литература : Ремонтник, Владелец мастерской, Менеджер центра, Диагност
• Автор : Майк Вайнберг, главный редактор Rockland Standard Gear

---

Раздаточная коробка представляет собой очень простую концепцию. По сути, это делитель мощности, установленный на трансмиссии, который способен распределять крутящий момент, создаваемый двигателем, для привода обоих комплектов осей автомобиля.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше

В течение многих лет эти базовые системы требовали от водителя выбора режима, в котором находится транспортное средство, с помощью одного или нескольких рычагов переключения передач, а транспортное средство необходимо было остановить, чтобы водитель мог заблокировать ступицы переднего моста. и передать мощность на передние колеса. Следующей разработкой стали ступицы с автоматической блокировкой, для работы которых больше не требовалось участие водителя.

Примерно в это же время производители начали разрабатывать системы постоянного полного привода, которые включали бы полный привод, не требуя никаких действий со стороны водителя, всякий раз, когда ведущее колесо начинало проскальзывать. Эти ранние системы использовали внутренний дифференциал в раздаточной коробке для распределения крутящего момента между передней и задней осями и были очень неэффективны с точки зрения экономии топлива. Если вы помните раздаточную коробку NP 203, вы также помните, что многие владельцы переоборудовали свои втулки с автоматической блокировкой в ​​втулки с ручным управлением для экономии газа.

В этот момент в моду вошёл полный привод, и началась мода на спортивные/внедорожные автомобили. Идея безопасной всепогодной эксплуатации в сочетании с пространством, необходимым нашим гражданам для перевозки всех аспектов их образа жизни, стала коммерческим хитом. Люди, которые никогда не собирались ехать «по бездорожью» на автомобиле, теперь увлекались полноприводными автомобилями. Конструкторы создали раздаточные коробки, которые не требовали участия водителя и имели активную или «автоматическую» возможность включать передние оси в случае проскальзывания задних колес, причем водитель даже не подозревал об этом.

В этой статье описываются различные операционные системы, используемые для понимания принципов, необходимых для диагностики проблем. Терминология здесь очень важна, и без четкого понимания того, что означает каждый термин, мы получим путаницу и напрасные усилия.

Полноприводные системы подразделяются на две основные категории: полноприводные (4WD) и полноприводные (AWD), с той разницей, что полноприводные системы обеспечивают определенный контроль над водителем, а полноприводные системы всегда доступны без участия водителя; другими словами, их нельзя отключить.

Чтобы еще больше разделить классы раздаточных коробок 4WD, у нас есть активные или автоматические раздаточные коробки и блоки с ручным переключением. Активная или автоматическая раздаточная коробка имеет положение, в котором автомобиль будет работать в режиме 2WD до тех пор, пока скорость заднего колеса не превысит скорость переднего колеса, и в это время раздаточная коробка будет передавать больший крутящий момент на передние колеса, пока скорости валов не сравняются. Все это происходит без участия водителя, если агрегат работает в активном или автоматическом режиме.

Полноприводные и активные или автоматические полноприводные агрегаты обеспечивают такое распределение крутящего момента в нескольких различных конструкциях. Первая представляет собой вискомуфту, представляющую собой герметичный барабан, содержащий стальные диски с чередующимися шлицами, расположенные так, что они никогда не соприкасаются друг с другом. В муфте также присутствует небольшое количество жидкости на силиконовой основе, которая очень чувствительна к температуре и быстро расширяется, заполняя контейнер. Когда один из валов, к которому прикреплены диски, начинает вращаться быстрее, чем другой, жидкость расширяется из-за выделяемого тепла, и чередующиеся диски блокируются вместе высоким «сдвигающим» усилием при попытке провернуть жидкость. Как только диски блокируются за счет этой силы сдвига (не контакта пластин с пластинами), мощность передается на передний карданный вал и направляется на передние колеса. Когда скорости валов уравниваются и силиконовая жидкость внутри муфты остывает, она сжимается (меняет вязкость) и усилие сдвига между пластинами ослабевает, так что мощность передается только на задние ведущие колеса.

Второй вариант — дифференциал внутри раздаточной коробки. Обычно они напоминают планетарную передачу и иногда называются дифференциалом планетарного типа. Когда скорость заднего колеса превышает скорость переднего колеса, дифференциал передает мощность на передний карданный вал через приводную цепь, чтобы уравнять крутящий момент между передним и задним карданными валами. Происходит это из-за конструкции планетарно-дифференциальных компонентов. Одна часть дифференциала соединена шлицами с главным валом, а промежуточный вал сцепления и внутренняя шестерня дифференциала соединены шлицами с ведущей звездочкой для приведения в действие цепи, соединяющей ее с передним выходным валом.

Некоторые раздаточные коробки имеют как вискомуфту, так и дифференциал раздаточной коробки.

Третий метод достижения активного или автоматического 4WD заключается в активации внутреннего пакета фрикционов в раздаточной коробке. Это более сложная конструкция, поскольку включение сцепления обеспечивается компьютерным управлением. Компьютер измеряет и сравнивает скорость переднего и заднего карданного вала, скорость вращения колес, угол дроссельной заслонки, диапазон трансмиссии и другие факторы, чтобы активировать блок сцепления. Та же самая общая операция происходит, когда компьютер определяет разницу между скоростями вращения колес и скоростями карданного вала и включает пакет сцепления для передачи крутящего момента на передние колеса. Опять же, когда скорости валов сравняются, пакет сцепления будет отключен, и автомобиль вернется в режим 2WD.

Многие автоматические или активные раздаточные коробки содержат системы сцепления, и процедуры диагностики очень сложны из-за задействования всех компонентов и систем. Помните, что все эти конструкции представляют собой интеграцию нескольких систем автомобиля. У вас есть компьютеры управления двигателем, компьютеры шасси и бортовые компьютеры, потому что эти системы должны работать вместе. Итак, теперь у нас есть раздаточная коробка, которая контролируется в зависимости от рабочих параметров двигателя, работы ABS, программ контроля устойчивости и систем контроля тяги.

Активная или автоматическая раздаточная коробка с пакетом сцепления страдает от определенных внутренних проблем, которые необходимо решать во время диагностики и ремонта. Приложение с пакетом сцепления работает с очень высокой нагрузкой крутящего момента. Использование сцепления создает огромную нагрузку на внутренние подшипники раздаточной коробки, и износ подшипников и картера очень распространен. Имейте в виду, что эти устройства часто требуют замены корпуса и новых подшипников и регулировочных прокладок, помимо замены изношенных или поврежденных сцеплений в пакете. В некоторых конструкциях требуется серьезная машинная работа внутри, чтобы исправить внутреннюю геометрию корпуса, чтобы снять боковую нагрузку с направляющих переключения передач. BW 4405 — яркий тому пример; Простой замены изношенных внутренних компонентов недостаточно для успешного ремонта.

Все конструкции активной раздаточной коробки очень чувствительны к определенным условиям. Жидкость чрезвычайно важна для правильной работы раздаточных коробок с муфтовым приводом. Неподходящая жидкость или жидкость, которая загрязнена или в которой изношен пакет присадок, приведет к отказу в работе пакета фрикционов.

Размеры и давление в шинах также имеют решающее значение для срока службы и качества. Это область, которую необходимо тщательно объяснить вашему клиенту и включить в вашу гарантию, потому что вы не сможете проверить эти условия после того, как автомобиль покинет ваш магазин. Если шины имеют разные коэффициенты качения из-за разных размеров или если между ними разница давления воздуха составляет 3 или 4 фунта на кв. передние колеса. Это особенно опасно для конструкций с вязкостной муфтой.

Размер шин не должен заметно отличаться. Этикетка на боковине не является точной для этой цели, и вам необходимо измерить окружность шины с помощью измерительного прибора или рулетки вокруг протектора. Все шины должны быть в пределах 1/4″ по окружности. Если это не так, вискомуфта интерпретирует разницу в скорости как пробуксовку и начинает передавать мощность на передние колеса. Поскольку размер шин никогда не будет исправлен, вискомуфта никогда не отключится и сгорит за очень короткое время на скоростях шоссе. Несоответствие размера шин также приведет к тому, что все виды кодов будут установлены с помощью блоков с приводом от пакета сцепления, управляемых компьютером.

Еще одна проблема — буксировка. Небезопасно буксировать любое из этих транспортных средств в течение длительного периода времени. В некоторых руководствах по эксплуатации может быть сказано что-то другое, но они просто заставляют вас работать больше. На блоке с дифференциалом буксировка автомобиля с передними колесами на тележке быстро разрушает дифференциал. Государства, которые проводят динамические проверки транспортных средств на динамометрических стендах, немедленно создают такие же повреждения, и многие автомобили теперь не обязаны проходить эти испытания. Не существует безопасного способа буксировки этих транспортных средств на какое-либо реальное расстояние с подсоединенными карданными валами.

Мой опыт ремонта автомобилей и трансмиссий показывает, что очень немногие владельцы транспортных средств, если они вообще есть, действительно читают руководство по эксплуатации. Вы должны объяснить своему клиенту, как правильно эксплуатировать и использовать его автомобиль, иначе вы закончите задушевными дискуссиями о проблемах с гарантией, которые вы действительно не выиграете.

Например, нет раздаточной коробки, которая может работать на сухом асфальте в полноприводном режиме. Когда автомобиль проходит повороты и меняет полосу движения, колеса поворачиваются с разной скоростью. Очевидно, что внутренние колеса в повороте проходят более короткую дугу, чем внешние колеса. Если автомобиль заблокирован в режиме 4WD, это означает, что крутящий момент распределяется 50/50 между передними и задними колесами, а внутренние компоненты будут блокироваться шлицами из-за разного хода колес. Теперь будет скачок или удар, когда силы будут оказывать такое сильное давление на компоненты, что колесо должно вращаться, чтобы снять нагрузку крутящего момента.

Все эти устройства предназначены для работы на мокром асфальте, снегу, песке, траве или грязи при блокировке 4WD, поскольку эти поверхности позволяют колесам пробуксовывать во время поворотов, поэтому внутренняя блокировка шлицев не происходит. Конструкция активных или автоматических раздаточных коробок была создана таким образом, чтобы автомобиль мог двигаться в автоматическом режиме по сухому асфальту с включением 4WD только тогда, когда это необходимо, и агрегат не оставался заблокированным на сухом асфальте.

В этой статье:Раздаточные коробки, соответствующие стандартам

Халдекс | полноприводные автомобили, полноприводные автомобили, полноприводные грузовики, 4motion, quattro, xDrive, SH-AWD, Haldex, Torsen, вики

Haldex All Wheel Drive Galdex Generation I, 1998-2001 Galdex Generation II, 2002- Haldex Generation III, 2004- Galdex Generation IV, 2008- Генерация V, 2012- haldex XWD (перекрестный привод), 2007- Дополнительная информация Полный привод Haldex (Редактировать) Системы полного привода на базе Haldex представляют собой автоматические системы полного привода. Муфта Haldex установлена ​​в картере дифференциала заднего моста и приводит в движение задние колеса. Видели ли вы лучшее описание системы Haldex All Wheel Drive в бумажном журнале? Не могли бы вы его отсканировать или сфотографировать и отправить на адрес ? халдекс поколение I, 1998-2001 (Редактировать) Рисунок: Haldex поколения 1 Конструкция Haldex LSC поколения. I, II и III основаны на шведском патенте, полученном Haldex Group. Уникальная конструкция Haldex LSC состоит из трех функциональных частей: Гидравлический насос, приводимый в действие скольжением между осями/колесами. Мокрое многодисковое сцепление Управляемая дроссельная заслонка с электроникой. Агрегат можно рассматривать как гидравлический насос, в котором корпус и кольцевой поршень соединены с одним валом, а поршневой привод — с другим. Два вала соединены через пакет мокрого многодискового сцепления, обычно не нагруженного и, таким образом, не передающего крутящий момент между валами. Когда оба вала вращаются с одинаковой скоростью, насосное действие отсутствует. При возникновении разницы скоростей насос немедленно начинает генерировать поток масла. Это поршневой насос, поэтому происходит практически мгновенная реакция без потерь при перекачивании на низкой скорости. Масло поступает к поршню сцепления, сжимая пакет сцепления и уменьшая разницу скоростей между осями. Масло возвращается в резервуар через управляемый клапан, который регулирует давление масла и усилие, действующее на пакет сцепления. В условиях тяги/высокого проскальзывания создается высокое давление: на крутых поворотах (например, при парковке) или на высоких скоростях обеспечивается гораздо более низкое давление. Система полного привода Haldex I и II поколений является реактивной. Муфта активируется после обнаружения пробуксовки колес. Однако реакция очень быстрая, и для включения полного привода требуется всего 1/4 оборота колеса. Электроника способна только понизить давление масла (при парковке, работе АБС, вытянутом ручнике и т. п.), но не может предварительно выжать сцепление. В нормальных условиях вождения (движение с постоянной скоростью, отсутствие проскальзывания) крутящий момент распределяется в соотношении 90/10 между передними и задними колесами. При заблокированном сцеплении крутящий момент равномерно распределяется между осями (50/50). Рисунок: муфта haldex Рисунок: муфта haldex Рисунок: муфта haldex поколения 1, многодисковая муфта Рисунок: haldex поколения 1 Рисунок: haldex поколения 1 Рисунок: haldex поколения 1 Рисунок: 5 1 Рисунок: Haldex поколения 1 Рисунок: Haldex поколения 1 Рисунок: Haldex поколения 1 схема системы давления масла Рисунок: Haldex поколения 1 главный клапан блока управления двигателем Рисунок: Haldex поколения 1 skoda octavia 5 9000 Подробнее: http://audittrs.wordpress.com/2010/12/07/haldex-service-training-self-study-program/ Вы видели лучшее описание Haldex Generation I, 1998-2001 в бумажном журнале? Не могли бы вы его отсканировать или сфотографировать и отправить на адрес ? халдекс II поколения, 2002- (Редактировать) Это второе поколение Haldex LSC по-прежнему использует механический гидравлический насос, но линейный дроссельный клапан был заменен пропорциональным дроссельным клапаном с электромагнитным управлением. Система полного привода Haldex I и II поколений является реактивной. Муфта активируется после обнаружения пробуксовки колес. Однако реакция очень быстрая, и для включения полного привода требуется всего 1/4 оборота колеса. Электроника способна только понизить давление масла (при парковке, работе АБС, вытянутом ручнике и т.п.), но не может предварительно выжать сцепление. Рисунок: Haldex поколения 2 Рисунок: Haldex поколения 2 Рисунок: Haldex поколения 2 Рисунок: Haldex поколения 2 Рисунок: Задний дифференциал с Haldex поколения 2(?) в разрезе : Haldex поколения 2 от Borg-Warner У вас есть более качественные фотографии или видео Haldex поколения II, 2002 г., которые вы можете предоставить? Пожалуйста, пришлите их! Haldex поколение III, 2004- (Править) Муфта с возможностью предварительного натяжения гидравлической муфты с помощью существующего подающего насоса (решение PreX™). Полноприводные системы Haldex поколений III, IV и V являются проактивными. Электроника может предварительно натянуть сцепление и активировать полный привод до того, как произойдет пробуксовка колес. Рисунок: Haldex поколения 3 Рисунок: Haldex поколения 3 (слева) и 4 на Ford Kuga Рисунок: Haldex поколения 3 от Borg-Warner Вы видели в Интернете более подробное описание Haldex Generation III, 2004- ? Пожалуйста, пришлите нам ссылку или опубликуйте ее в комментарии ниже!

Haldex поколения IV, 2008- (Редактировать) В четвертом поколении больше нет механического насоса. Сцепление приводится в действие с помощью подающего насоса. Полноприводные системы Haldex поколений III, IV и V являются проактивными. Электроника может предварительно натянуть сцепление и активировать полный привод до того, как произойдет пробуксовка колес. Рисунок: haldex поколения 4 Рисунок: haldex поколения 4 Рис.: Haldex поколения 4 Рис. : Задний дифференциал и Haldex 4 на Audi TT quattro Рис. IV, 2008- неполный? Пожалуйста, пришлите нам то, что вы знаете, или оставьте комментарий ниже. Haldex поколение V, 2012- (Редактировать) Рисунок: Haldex поколения 5 Рисунок: haldex поколения 5 Рисунок: haldex поколения 5 http://www.borgwarner.com/en/Haldex-AWD/products/Pages/Haldex-Gen5.aspx Haldex поколения III, IV и Системы полного привода на основе V являются упреждающими. Электроника может предварительно натянуть сцепление и активировать полный привод до того, как произойдет пробуксовка колес. Считаете ли вы эту информацию о Haldex Generation V, 2012- неверной? Пожалуйста, пришлите нам то, что вы знаете, или оставьте комментарий ниже. haldex XWD (перекрестный привод), 2007- (Редактировать) Комбинация из двух муфт Haldex, одна для распределения крутящего момента между передними и задними колесами, другая для распределения крутящего момента между задними колесами.