Дифференциал передний привод: устройство, неисправности и методика выбора | — Шины для спецтехники, шины для погрузчика

Содержание

Не очень полный привод: муфта или дифференциал?

Главная
Статьи
Не очень полный привод: муфта или дифференциал?

Автор: Борис Игнашин

Полноприводных машин сейчас много, даже очень много. И причина засилья полного привода не только в растущей доле кроссоверов – мощные легковые автомобили сегодня тоже активно обзаводятся полным приводом. И по большей части это вовсе не Subaru и Mitsubishi, а куда более дорогие и солидные авто родом из Германии или Швеции. И одновременно с этим машин с «настоящим» полным приводом в последнее время все меньше и меньше. Даже апологеты «совсем постоянного полного» из Audi в новых моделях применяют муфты. Зачем?

Цена безопасности

Как-то так сложилось, что подключаемый полный привод считается решением не особенно надежным, не способным к передаче большого момента и вообще паллиативным, связанным с экономией средств. Причем уверены в этом 9 из 10 моих знакомых, которые о машинах знают вовсе не понаслышке. Но согласитесь: слова «экономия» и «дешевле» звучит как-то странно, если речь идет о новейших Х5, Х6 и Cayenne, ну или про «скромную» 550Xi или Panamera. Видимо, причина совсем в другом — вряд ли можно столько «наэкономить» на банальном межосевом дифференциале.

Если бы дифференциалы были настолько дороги, то вместо межколесного, наверное, тоже применяли бы что-то другое? И широко известный Torsen явно стоит не миллионы. Да, дело не в цене самого дифференциала. Сюрпризы преподнесли выявленные нюансы в настройке управляемости и работы различных электронных «помощников»: ABS, ESP и прочих систем повышения активной безопасности. И всё это оттого, что требования к активной безопасности машин сильно выросли за последние десятилетия, и управляемость даже простеньких машин находится на уровне, который и не снился спорткарам восьмидесятых.

Чем хорош постоянный полный привод? Тем, что крутящий момент присутствует на всех колесах постоянно, распределяясь по определенным правилам, жестко заданным устройством механизма. Напрямую задать распределение невозможно, но есть другие способы «научить» машину делать то, что нужно. Например, внедрением блокировки, использованием тормозных механизмов или чем-то ещё.

Кажется, что особой нужды в подобных «тонкостях» на дорогах с твердым покрытием нет, ведь ездили же Audi Quattro, Alfa 155, Lancia Delta Integrale… В любой книге в описании конструкций полного привода обязательно сказано, что уменьшение крутящего момента на колесах за счет его распределения на все четыре колеса позволяет увеличить боковую составляющую нагрузки, а значит, быстрее проходить повороты. Вдобавок можно реализовать тягу двигателя на любом покрытии. К тому же дифференциал – штука надежная, его не так уж легко сломать, делают их с запасом, ресурс у дифференциала очень высокий. В общем, сплошные плюсы.

К сожалению, очень быстро нашлись и минусы. Любое изменение тяги на полноприводной машине вызывает перераспределение массы по осям и колесам, а сложная трансмиссия следом распределяет и момент. Доля момента достанется всем четырём колёсам, но её количество будет зависеть от многих факторов. От сцепления каждого из колес, от массы деталей трансмиссии, от потерь на трение в узлах и так далее. В итоге получается, что предсказать, как именно изменится тяга на каждой из осей, сложно. Учитывая еще и постоянное изменение нагрузки, изменения в углах увода передней и задней оси становятся практически непредсказуемыми. Только очень опытный водитель может чувствовать все нюансы реакции машины на управляющие действия и быть готовым к любому развитию событий. Из этой ситуации пришлось искать выход.

Как это сделано?

Стабильность машины можно увеличить специальными конструктивными мерами. Например, увеличив момент инерции вокруг вертикальной оси, распределив нагрузку в пользу одной из осей таким образом, чтобы она постоянно на одной была больше, чем на другой, изменив толщину покрышек или углы установки. Ничего не напоминает? Конечно же, автомобили Audi. На них постоянный полный привод стал привычным и имел как минимум несколько особенностей из этого списка.

На фото: Audi A6 Allroad 3,0 TDI quattro ‘2012–14

Расположенный перед осью мотор обеспечивал большой момент инерции вокруг вертикальной оси и гарантированно высокую загрузку передней оси. Многорычажная передняя подвеска обеспечивает наилучшее сцепление именно на передней оси в широких диапазонах нагрузки.

На Porsche 911 Carrera4 аналогичная схема привода просто «перевернута» на 180 градусов, а особенности компоновки те же. А вот на машинах других марок эта схема как-то не прижилась – исключение составляют только редкие машины для «гонщиков» и небольшое количество кроссоверов.

На фото: Porsche 911 Carrera 4 Coupe ‘2015–н.в.

У Subaru схема полного привода и компоновка почти совпадают с таковой у Audi, за исключением более простых подвесок и более компактного мотора. Вместе с тем за счет меньших размеров и меньшей перегрузки передней оси управляемость куда более «спортивная».

Mitsubishi, Lancia и Alfa Romeo даже и вспоминать не стоит: их компоновка с поперечным мотором, да еще на очень компактных авто изначально не предназначалась неподготовленным водителям.

На фото: Под капотом Alfa Romeo 156 ‘2002–03

Получается, если не принимать специальных конструктивных мер, машина с постоянным полным приводом обладает сложной управляемостью. Она может демонстрировать повадки то переднеприводного, то заднеприводного автомобиля в зависимости от тяги, нагрузки и еще тысячи причин. Для получения приемлемого для серийной машины результата на доводку управляемости придется затратить солидные усилия, ведь среднестатистический водитель подобных сюрпризов не любит, ему нужна однозначность в поведении. Конечно, ее можно получить, установив сложные электронные системы контроля устойчивости, но это сложный и дорогой способ. Куда легче будет упростить схему трансмиссии, установив муфту, подключающую вторую ось только в случае необходимости. Конечно, без электроники всё равно не обойтись, но в случае переднеприводной машины с поперечным расположением мотора трансмиссия станет на порядок проще. Например, вместо очень сложной и тяжелой раздаточной коробки можно обойтись простым угловым редуктором.

На машинах с продольным расположением двигателя и классической компоновкой преимуществ установки муфты чуть меньше. В массе значительного выигрыша получить не выйдет, но зато переднюю ось можно почти не подключать, избавившись от рывков тяги на рулевом управлении. И ещё можно снизить расход топлива, что для серийного автомобиля тоже немаловажно.

Подключать или не подключать?

Не так уж сложен постоянный полный привод, и не так уж он дорог. И первые поколения кроссоверов не случайно часто оснащали постоянным полным приводом. Да что там кроссоверы – вспомните нашу Ниву, которая получилась дешёвой и сердитой одновременно.

Для изначально переднеприводных машин действительно проще и дешевле оказалось сделать привод подключаемым. Разница в массе в 50 кг – это уже очень серьезно, а преимущества однозначной управляемости и возможности легкой настройки систем АБС существенно снижали цену «доводки» модели.

Применяемые поначалу для подключения задней оси вискомуфты оказались не лучшим выбором, и их быстро сменили на электронно-управляемые конструкции. Правда, некоторые производители, например, Honda, держались за свои специфические способы подключения полного привода (речь идёт о Dual-Pump-System). Но после массового внедрения даже простейших систем с управляемым подключением стало очевидным, что такого привода вполне хватает абсолютному большинству водителей. Причем хватает даже в случае мощных машин и повышенных требований к управляемости и проходимости.

Недостатки у системы подключаемого полного привода тоже имеются. В первую очередь они связаны с тем, что тут есть много узлов, которые дорого стоят. Поэтому их постоянно пытаются сделать подешевле и попроще. Результаты, правда, не всегда радуют.

Например, муфта может держать не весь крутящий момент мотора на первой передаче, а лишь его часть, или держать момент только ограниченное время. Она может не давать возможности работы с пробуксовкой, а скорость подключения – не регулироваться или регулироваться слишком грубо. Муфта может быть не рассчитана на длительную работу, в результате чего под нагрузкой частенько перегревается.

Электроника, обслуживающая систему подключения, тоже может быть упрощена. В этом случае алгоритмы иногда не учитывают часть режимов движения, снижая простоту безопасной управляемости.

В конце концов, у муфты всегда есть изнашиваемые узлы – например, сами сцепления, а зачастую еще и узлы гидропривода или электрики.

И всё же по мере снижения себестоимости электроники и применения подобных систем на всё более дорогих машинах качество такого механизма подключения неуклонно повышается. Хотя в целом муфта всё еще намного дороже простого дифференциала, и попытки сделать её ещё дешевле не прекращаются.

Отмечу, что есть такие конструкции подключения, эффективность работы которых превосходит все системы постоянного полного привода. К ним можно отнести почти все последние поколения полноприводных трансмиссий с изменяемым вектором тяги на Subaru и Mitsubishi и на премиальных немецких авто.

Они дают возможность напрямую управлять крутящим моментом на одном или нескольких колесах на выбор. Это позволяет создавать автомобили с идеальной управляемостью и фантастическими возможностями. За рулем такой машины любая кривая на любом покрытии будет «прописана» почти идеально, причем с минимальными затратами усилий со стороны водителя. К сожалению, это сложные и дорогие системы, которые нацелены на получение фантастических показателей на гоночных трассах. И сконструированы они без оглядки на стоимость эксплуатации.

Не стоит пугаться и более простых систем. Например, куда более массовые авто наделяют отличной управляемостью и проходимостью муфты Haldex нескольких последних поколений. Младшие модели Land Rover, Range Rover, VW, Audi, Seat и Volvo широко используют конструкции этого бренда. И в эксплуатации подобные системы зарекомендовали себя достаточно надежными.

Полноприводные машины BMW получают и отличную проходимость, и безупречное поведение на асфальте. С тех пор как постоянный полный привод на Е53 заменили на подключаемый, систему непрерывно совершенствуют, и результаты прогресса впечатляют. Даже надежность смогли повысить до вполне приемлемого уровня.

Сегодня даже очень недорогие системы с чисто электрическим приводом от азиатских брендов не пасуют на бездорожье, да и на шоссе машины с ними радуют отличным поведением.

Что будет дальше?

Еще десяток лет – и кроме джиперов о постоянном полном приводе мало кто вспомнит. А по мере вытеснения машин с ДВС электромобилями сложные трансмиссии вымрут сами по себе, как мамонты. И боюсь, всем пора пересмотреть свое отношение к постоянному полному приводу. Это не дорогое и не элитное решение, а всего лишь не особенно востребованная технология из середины восьмидесятых. Из того времени, когда возможности моторов намного опередили возможности шин и электроники. Тогда-то и появилась легенда о самом полном и постоянном приводе. Которая, правда, здравствует и поныне.

практика

Новые статьи

Статьи / Популярные вопросы По каким причинам в ГИБДД могут отказать в перерегистрации автомобиля или постановке на учет Мы уже разбирались в том, как оформить куплю-продажу автомобиля и поставить его на учет, а также с тем, можно ли сделать это не в своем регионе и что будет, если не зарегистрировать машин.

.. 367 0 0 08.05.2023

Статьи / Авто с пробегом 5 причин покупать и не покупать Mercedes-Benz E-Klasse III W211 Mercedes Е-класса в кузове W211 стали любить особенно сильно после того, как вышло следующее поколение – W212. Только с выходом 212-го пришло понимание того, что последний «настоящий» Е-клас… 2301 0 0 07.05.2023

Статьи / Обзор Два мотора, две коробки и пять комплектаций: первое знакомство с BAIC X35 Число новых китайских брендов, приходящих в Россию в последний год, таково, что может показаться, что пришли уже все.

Но на самом деле это не так, и даже не все крупнейшие имена отметились в… 1584 2 3 05.05.2023

Правильный полный привод: victorborisov — LiveJournal

Удивительно, но факт — очень многие автовладельцы совершенно не разбираются в типах полноприводных трансмиссий.

А ситуацию усугубляют автомобильные журналисты, которые сами с трудом разбираются в типах приводов и том, как они работают.

Самое серьезное заблуждение заключается в том, что многие до сих пор считают, что правильный полный привод должен быть обязательно постоянным, и категорически отвергают системы автоматически подключаемого полного привода. При этом автоматически подключаемый полный привод бывает двух типов, разделяемый по характеру работы: реактивные системы (включающиеся по факту пробуксовки ведущей оси) и превентивные (в которых передача момента на обе оси активируется по сигналу от педали газа).

Я расскажу про основные варианты полноприводных трансмиссий и покажу, что за электронно-управляемыми полноприводными трансмиссиями будущее.

Все примерно представляют как устроена трансмиссия автомобиля. Она предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колёса. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал и приводные валы (кардан и полуоси). Важнейшим устройством в трансмиссии является дифференциал. Он распределяет подводимый к нему крутящий момент между приводными валами (полуосями) ведущих колёс и позволяет им вращаться с разной скоростью.

Для чего это нужно? При движении, в частности при поворотах, каждое колесо автомобиля движется по индивидуальной траектории. Следовательно все колёса автомобиля в поворотах вращаются с разной скоростью и проходят разные расстояния. Отсутствие дифференциала и жёсткая связь между колёсами одной оси приведёт к повышенной нагрузке на трансмиссию, неспособности автомобиля поворачивать, не говоря о таких мелочах, как износ шин.

Следовательно, для эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием любой автомобиль должен быть оснащен одним или несколькими дифференциалами. Для автомобиля с приводом на одну ось устанавливается один межколёсный дифференциал. А в случае полноприводного автомобиля необходимо уже три дифференциала. По одному на каждой оси, и одного центрального, межосевого дифференциала.

Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, крайне рекомендую к просмотру документальное короткометражное кино Around the Corner снятое в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.

Главный недостаток, а скорее особенность, работы свободного дифференциала известна всем — если на одном из ведущих колёс автомобиля будет отсутствовать сцепление (например, на льду или вывешенное на подьемнике), то автомобиль даже не сдвинется с места. Это колесо будет свободно вращаться с удвоенной скоростью, в то время как другое останется неподвижным. Таким образом, любой моноприводный автомобиль можно обездвижить если одно колёс ведущей оси потеряет сцепление с дорогой.

Если же взять полноприводный автомобиль с тремя обычными (свободными) дифференциалами, то его потенциальная способность передвигаться в пространстве может быть ограничена даже если ЛЮБОЕ из четырёх колёс потеряет сцепление с дорогой. То есть, если полноприводный автомобиль с тремя свободными дифференциалами поставить всего одним колесом на ролики/лёд/вывесить в воздухе — он не сможет сдвинуться с места.

Как сделать так, чтобы автомобиль смог передвигаться в этом случае? Очень просто — необходимо заблокировать один или несколько дифференциалов. Но мы помним, что жёсткая блокировка дифференциала (а по сути такой режим приравнивается к его отсутствию) неприменима к эксплуатации автомобиля на дорогах с твёрдым покрытием ввиду повышенных нагрузок на трансмиссию и неспособности поворачивать.

Поэтому при эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием необходима изменяемая степень блокировки дифференциала (речь сейчас в одновном про межосевой дифференциал) в зависимости от условий движения. А вот на бездорожье можно передвигаться хоть с полностью заблокированными всеми тремя дифференциалами.

Итак, в мире существует три основных типа решения полного привода:

Классическая полноприводная трансмиссия (в терминологии автопроизводителей обозначается как full-time) имеет три полноценных дифференциала, поэтому такой автомобиль в любых режимах движения имеет привод на все 4 колеса. Но как я уже писал выше, если хоть одно из колёс потеряет сцепление с дорогой — автомобиль потеряет способность передвигаться. Следовательно такому автомобилю обязательно нужна блокировка дифференциала (полная или частичная). Самое популярное решение, практикуемое на классических внедорожниках — механическая жесткая блокировка межосевого дифференциала с распределением момента по осям в пропорции 50:50. Это позволяет существенно повысить проходимость автомобиля, но с жестко заблокированным межосевым дифференциалом нельзя ездить по дорогам с твёрдым покрытием. Опционально внедорожные автомобили могут иметь дополнительную блокировку заднего межколёсного дифференциала.

В трансмиссии Full-time присутствует три дифференциала A,B и С. А в part-time межосевой дифференциал A отсутствует и его заменяет механизм жесткого подключения второй оси вручную.

Одновременно с этим появилось отдельное направление механически подключаемого полного привода (Part-time). У такой схемы полностью отсутствует межосевой дифференциал, а на его месте находится механизм подключения второй оси. Такая трансмиссия обычно применяется на недорогих внедорожниках и пикапах. В результате, на дорогах с твёрдым покрытием такой автомобиль может эксплуатироваться только с приводом на одну ось (обычно заднюю). А для преодоления сложных участков на бездорожье водитель вручную включает полный привод путём жесткой блокировки передней и задней оси между собой. В результате момент передаётся на обе оси, но не стоит забывать о том, что на каждой из осей продолжает оставаться свободный дифференциал. Это значит, что при диагональном вывешивании колёс, автомобиль никуда не поедет. Решить эту проблему можно только с помощью блокировки одного из межколёсных дифференциалов (в первую очередь заднего), поэтому некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся дифференциал на задней оси.

И самое универсальное и популярное в настоящее время решение — автоматически подключаемый полный привод (A-AWD — Automatic all-wheel drive, часто обозначаемый просто как AWD). Конструктивно такая трансмиссия очень похожа на подключаемый полный привод (part-time), у которой отсутствует межосевой дифференциал, а для подключения второй оси используется гидравлическая или электромагнитная муфта. Степень блокировки муфты обычно управляется электроникой и существует два механизма работы: превентивный и реактивный. О них чуть ниже в подробностях.

В трансмиссии межосевой дифференциал отсутствует, из коробки передач выходит два вала, один на переднюю ось (со своим дифференциалом), другой — на заднюю, к муфте.

Важно понимать, что для максимально эффективной полноприводной трансмиссии (независимо от того, full-time это или a-awd) требуется наличие переменной блокировки межосевого дифференциала (муфты) в зависимости от дорожных условий (про межколёсные дифференциалы отдельный разговор, не в рамках этой статьи). Для этого существует несколько способов. Самые популярные из них: вязкостная муфта, шестерёнчатый самоблокирующийся дифференциал, электронное управление блокировкой.

1. Вязкостная муфта (дифференциал с такой муфтой называется VLSD — Viscous Limited-slip differential) самый простой, но при этом малоэффективный способ блокировки. Это простейшее механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. В случае, когда скорость вращения входящего и выходящего вала муфты начинает различаться, вязкость жидкости внутри муфты начинает увеличиваться вплоть до полного затвердевания. Таким образом происходит блокировка муфты и распределение крутящего момента поровну между осями. Недостатком вязкостной муфты является слишком большая инерционность в работе, это не критично на дорогах с твёрдым покрытием, но практически исключает возможность её применения для эксплуатации на бездорожье. Также существенным недостатком является ограниченный срок службы, и как следствие к пробегу в 100 тысяч километров вязкостная муфта обычео перестаёт выполнять свои функции и межосевой дифференциал становится постоянно свободным.

Вязкостные муфты в настоящее время иногда применяют для блокировки заднего межколёсного дифференциала на внедорожниках, а также в качестве блокировки межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач. Раньше были случаи применения вязкостной муфты для подключения второй оси в системах с автоматически подключаемым полным приводом (автомобили Toyota), но от них отказались ввиду крайне низкой эффективности.

2. К шестерёнчатым самоблокирующимся дифференциалам относится известный дифференциал Torsen. Его принцип основан на свойстве червячной или косозубой передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов на осях. Это дорогостоящий и технически сложный механический дифференциал. Применяется на очень большом количестве полноприводных автомобилей (практически все модели Audi с полным приводом) и не имеет ограничений по использованию на дорогах с твердым покрытием или на бездорожье. Из недостатков следует иметь ввиду, что при полном отсутствии сопротивления вращению на одной из осей — дифференциал остаётся в разблокированном состоянии и автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно поэтому автомобили с дифференциалом Torsen имеют серьезную «уязвимость» — при полном отсутствии сцепления на ОБОИХ колёсах одной оси автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно этот эффект можно увидеть в этом видео. Поэтому, на новых моделях Audi в настоящее время применяется дифференциал на коронных шестернях с дополнительным пакетом фрикционов.

3. К электронному управлению блокировкой относятся как простые способы притормаживания буксующих колёс с помощью штатной тормозной системы, так и сложные электронные устройства управляющие степенью блокировки дифференциала в зависимости от дорожной обстановки. Их преимущество заключается в том, что вязкостная муфта и самоблокирующийся дифференциал Torsen являются полностью механическими устройствами, без возможности вмешательства электроники в их работу. А именно электроника способна моментально определять на каком из колёс автомобиля требуется крутящий момент и в каком количестве. Для этих целей используется комплекс электронных датчиков — датчики вращения на каждом колесе, датчик положения руля и педали газа, а также акселерометр, фиксующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.

При этом хочу заметить, что система имитации блокировки дифференциала на основе штатной тормозной системы зачастую оказывается не настолько эффективной, чем непосредственная блокировка дифференциала. Обычно имитация блокировки с помощью тормозной системы применяется вместо межколёсной блокировки и в настоящее время применяется даже на автомобилях с приводом на одну ось. Примером электронно-управляемой блокировки межосевого дифференциала может быть полноприводная трансмиссия VTD, применяемая на автомобилях Subaru с пятиступенчатой автоматической коробкой передач, или же система DCCD, применяемая на Subaru Impreza WRX STI, а также Mitsubishi Lancer Evolition с активным центральным дифференциалом ACD. Это самые совершенные полноприводные трансмиссии в мире!

Теперь перейдём к главному предмету обсуждения — трансмиссии с автоматически подключаемым полным приводом (a-awd). Технически наиболее простой и недорогой способ реализации полного привода. В том числе его преимущество заключается в возможности использования поперечной компоновки двигателя в моторном отсеке, но существуют варианты его применения и при продольном расположении двигателя (например, BMW xDrive). В такой трансмиссии одна из осей является ведущей и на неё в обычных условиях обычно приходится большая часть крутящего момента. Для автомобилей с поперечным расположением двигателя это передняя ось, с продольным — соответственно задняя.

Главный недостаток такого типа трансмиссии заключается в том, что колёса на подключаемой оси физически не могут вращаться быстрее, чем колёса «основной» оси. То есть для автомобилей, где муфта подключает заднюю ось пропорция распределения момента по осям колеблется в диапазоне от 0:100 (в пользу передней оси) до 50:50. В случае, когда «основная» ось задняя (например, система xDrive), часто номинальное соотношение момента по осям устанавливают с небольшим смещением в пользу задней оси, для улучшения поворачиваемости автомобиля (например, 40:60).

Всего существует два механизма работы автоматически подключаемого полного привода: реактивный и превентивный.

1. Реактивный алгоритм работы подразумевает блокировку муфты, отвечающей за передачу момента на вторую ось, по факту пробуксовки колёс на ведущей оси. Это усугублялось огромными задержками в подключении второй оси (в частности по этой причине не прижились вязкостные муфты в таком типе трансмиссии) и приводило к неоднозначному поведению автомобиля на дороге. Такая схема стала массово применятся на изначально переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя.

В поворотах работа реактивной муфты выглядит так: В нормальных условиях практически весь крутящий момент передаётся на переднюю ось, и автомобиль по сути является переднеприводным. Как только наступает разность вращения колёс на передней и задней оси (например, в случае сноса передней оси) межосевая муфта блокируется. Это приводит к внезапному появлению тяги на задней оси и недостаточная поворачиваемость сменяется избыточной. В результате подключения задней оси происходит стабилизация скоростей вращения передней и задней оси (муфта же заблокировалась) — муфта снова разблокируется и автомобиль сновится переднеприводным!

На бездорожье ситуация лучше не становится, по сути это обыкновенный переднеприводный автомобиль, на котором момент включения задней оси определяется пробуксовкой передних колёс. Именно по этой причине многие кроссоверы с таким типом привода на бездорожье совершенно не способны двигаться задним ходом. И на такой трансмиссии особенно хорошо ощущается момент подключения задней оси. При этом на дорогах с твёрдым покрытием автомобиль всегда остаётся переднеприводным.

В настоящее время такой алгоритм работы автоматически подключаемого полного привода используется редко, в частности это кроссоверы Hyundai/Kia (кроме новой системы DynaMax AWD), а также автомобили Honda (система Dual Pump 4WD). На практике такой полный привод совершенно бесполезен.

2. Муфта с превентивной блокировкой работает иначе. Её блокировка происходит не по факту пробуксовки колёс на «основной» оси, а заранее, в тот момент когда требуется тяга на всех колёсах (скорость вращения колёс вторична). То есть блокировка муфты происходит в тот момент, когда вы нажимаете на газ. Также учитываются такие вещи, как угол поворота руля (при сильно вывернутых колёсах степень блокировки муфты снижается, чтобы не нагружать трансмиссию).

Запомните, для подключения задней оси не требуется пробуксовка передней! Блокировка муфты автоматически подключаемого полного привода в первую очередь определяется положением педали газа. В обычных условиях на заднюю ось передаётся около 5-10% крутящего момента, но как только вы нажимаете на газ — муфта блокируется (вплоть до полной блокировки).

Серьезная ошибка, которую уже не первый год допускают автомобильные журналисты — нельзя путать алгоритмы работы автоматически подключаемого полного привода. Система автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой постоянно передаёт момент на все 4 колеса! Для неё не существует такого понятия, как «внезапное подключение задней оси».

К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex 4 (моя отдельная статья по теме здесь) и 5 поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (для поперечно установленных двигателей) и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.

Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive

Также следует особое внимание обращать на навыки управления автомобилем. Если водитель не знаком с принципами управления автомобилем на дороге и в частности с тем, как нужно проходить повороты (я писал об этом совсем недавно), то с очень большой вероятностью он не сможет поставить автомобиль с системой автоматически подключаемого привода боком, в то время как у него это элементарно получится сделать на полноприводном автомобиле с тремя дифференциалами (отсюда ошибочные заключения, что только Subaru может ехать боком). Ну и конечно не стоит забывать, что количество тяги на осях регулируется педалью газа и углом поворота руля (в том числе, как я уже писал выше — при сильно вывернутых колёсах муфта полностью не заблокируется).

Схема работы муфты Haldex 5 поколения, полностью управляемая электроникой (напомню, Haldex 1,2 и 3 поколений имел в конструкции дифференциальный насос, который приводился в действие разницей во вращении входящего и выходящего вала). Сравните с безумно сложной конструкцией муфты Haldex 1 поколения.

Кроме этого, практически всегда такие системы дополнены электронной имитацией блокировки межколёсных дифференциалов с помощью тормозной системы. Но следует иметь ввиду, что она тоже имеет свои особенности работы. В частности она работает только в определённом диапазоне оборотов. На низких оборотах она не включается, чтобы не «задушить» двигатель, а на высоких — чтобы не сжечь колодки. Поэтому нет смысла загонять тахометр в красную зону и надеяться на помощь электроники, когда автомобиль застрял. Про применении на бездорожье системы с гидравлической муфтой имеют более высокую стойкость к перегреву, чем фрикционные электромагнитные муфты. В частности, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque может быть примером автомобиля с автоматически подключаемым полным приводом на основе муфты Haldex 4 поколения и очень впечатляющими способностями на бездорожье.

Что в итоге? Не нужно бояться систем автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой. Это универсальное решение как для дорожной эксплуатации, так и эпизодической эксплуатации на бездорожье средней сложности. Автомобиль с такой системой полного привода адекватно управляется на дороге, имеет нейтральную поворачиваемость и всегда остаётся полноприводным. И не верьте рассказам про «внезапное подключение задней оси».

Дополнение: Очень важный для понимания вопрос, это распределение крутящего момента по осям. Рекламные материалы автопроизводителей часто вводят в заблуждение и ещё больше запутывают в понимании принципов работы полноприводной трансмиссии. Первое, что необходимо запомнить — крутящий момент существует только на тех колёсах, у которых есть сцепление с поверхностью. Если колесо висит в воздухе, то несмотря на тот факт, что оно свободно вращается двигателем, крутящий момент на нём равен НУЛЮ. Во-вторых, не путайте проценты передаваемого крутящего момента на ось и пропорцию распределения крутящего момента по осям. Это важно для систем автоматически подключаемого полного привода, т.к. отсутствие центрального дифференциала лимитирует максимально возможное распределение момента по осям в соотношении 50/50 (то есть физически невозможно, чтобы соотношение было больше в сторону подключаемой оси), но при этом на каждую ось может передаваться до 100% крутящего момента. В том числе и подключаемую. Это обьясняется тем, что в случае, если на одной оси нет сцепления, то и момент на ней равен нулю. Следовательно все 100% момента будут на подключаемой муфтой оси, при этом соотношение распределения момента по осям всё равно будет 50/50.

Сколько стоит замена переднего дифференциала?

Средняя стоимость замены переднего дифференциала составляет от 800 до 4000 долларов, в зависимости от того, обратитесь ли вы к механику или сделаете это сами.

Этот ценовой диапазон основан на средних показателях по стране для всех автомобилей и не учитывает налоги, сборы или конкретную марку и модель автомобиля. Сюда также не входит сопутствующий ремонт или техническое обслуживание, например, балансировка и развал-схождение шин. Для более точной оценки, основанной на вашей марке, модели и местоположении, используйте Оценщик справедливой цены RepairPal.

Получите более точную оценку стоимости замены переднего дифференциала с помощью оценщика справедливой цены RepairPal:

Стоимость у механика: 2000-4000 долларов

Детали: 800-1000 долларов

Затраты: 1200-3000 долларов 9 0005

В среднем можно ожидайте, что ваш механик завершит этот ремонт в течение трех-шести часов, в зависимости от вашего автомобиля. Ваш передний дифференциал вряд ли нуждается в замене, за исключением старых автомобилей или случаев повреждения, которое приводит к утечке или более быстрому износу.

Стоимость сборки: 800-1000 долларов

Уровень сложности: Продвинутый
Необходимые детали:
- Дифференциал
- Прокладка крышки дифференциала
- Дифференциальное масло

Поскольку работа может занять несколько часов, вы можете сэкономить деньги, выполнив эту замену самостоятельно, но это не быстрая и не легкая работа. Мы не рекомендуем эту работу для самодельных механиков. Это требует обширных механических знаний и удаления многих частей. Если у вас нет опыта работы с осями и трансмиссией вашего автомобиля, лучше оставить эту замену специалистам.

Имейте в виду

Передние дифференциалы имеют множество различных конструкций, характерных для автомобилей, в которых они установлены. Для них требуются специальные запасные части. Если вы планируете заменить передний дифференциал самостоятельно, убедитесь, что вы выбрали правильные детали, подходящие для вашего автомобиля. В случае сомнений всегда обращайтесь к руководству пользователя и руководству по ремонту.

Что такое передний дифференциал?

Передний дифференциал вашего автомобиля передает мощность и крутящий момент от коробки передач на два передних колеса. Когда вы поворачиваете за угол, ваши левое и правое колеса вращаются с разной скоростью. Например, при левом повороте ваше правое колесо должно пройти большее расстояние, чем левое, поскольку оно находится за пределами поворота. Дифференциал позволяет колесам вращаться с разной скоростью, но при этом эффективно передает мощность обоим колесам.

Что включает замена переднего дифференциала?

Зависит от типа автомобиля. Полноприводный грузовик или транспортное средство, ориентированное на бездорожье, такое как джип, использует ведущий мост. Это цельная деталь, которая передает мощность на передние колеса при включенной раздаточной коробке. Заменить этот дифференциал относительно легко, так как ось имеет крышку доступа специально для этой работы. Механик снимает передние колеса, снимает крышку доступа и может заменить сам дифференциал. Возможно, также потребуется отсоединить или снять полуоси и раздаточную коробку.

В большинстве легковых автомобилей, кроссоверов и внедорожников передний дифференциал объединен с коробкой передач. Это требует значительной разборки трансмиссии, чтобы получить доступ к самому дифференциалу, спрятанному глубоко внутри. Вы определенно захотите доверить эту работу профессионалу. В этом случае может быть даже быстрее и дешевле заменить всю трансмиссию.

Что произойдет, если не заменить передний дифференциал?

Первым признаком неисправного дифференциала, который вы можете заметить, является лязг или скрежет изнутри. Если не решить эту проблему, она может привести к чрезмерному износу шин. Дифференциал поддерживает плавное вращение колес с каждой стороны автомобиля в поворотах, поэтому, если этого не происходит, одна или обе шины могут волочиться по земле, быстро изнашивая их.

Неисправный дифференциал быстро изнашивается. Поскольку шестерни внутри дифференциала перетираются, смазка загрязняется. Он также не будет смазывать, вызывая больший износ, ускоряя цикл до катастрофического отказа. В этот момент ваш автомобиль может вообще не двигаться.

Как часто следует заменять передний дифференциал

В большинстве случаев вам никогда не потребуется заменять передний дифференциал, хотя ремонт может потребоваться через 100 000 миль пробега. Тем не менее, замена может потребоваться, если вы едете по неровной дороге, попали в небольшую аварию или имеете значительный пробег на вашем автомобиле, особенно по бездорожью.

Отказ от ответственности: обязательно ознакомьтесь с руководством по эксплуатации вашего автомобиля, чтобы ознакомиться с конкретным графиком технического обслуживания и рекомендациями по замене для вашего конкретного автомобиля.

Общие признаки необходимости замены переднего дифференциала

Несмотря на то, что вам может потребоваться замена жидкости переднего дифференциала каждые 30 000–60 000 миль пробега, вам, скорее всего, не придется заменять передний дифференциал в течение всего срока службы автомобиля, если только он не поврежден .

Если вы заметили какие-либо из перечисленных ниже признаков, может потребоваться замена.

Вы слышите лязг или визг во время вождения. Это может указывать на недостаточное смазывание дифференциала и преждевременный износ.
Ваши шины быстро изнашиваются. В частности, внутренняя часть протектора изнашивается быстрее, чем внешняя часть.
Ваша способность проходить повороты ограничена, и ваш автомобиль кажется неустойчивым при вождении. В некоторых случаях повороты могут стать трудными, а на крутых поворотах может быть трудно ориентироваться.

Сопутствующие услуги по техническому обслуживанию

При замене переднего дифференциала обычно выполняются следующие работы:

Замена жидкости дифференциала

Замена прокладки

Никогда больше не пропускайте важное обслуживание с FIXD

Получите датчик FIXD и бесплатное приложение уже сегодня, чтобы составить индивидуальный график обслуживания на основе вашей марки, модели и пробега. FIXD отправляет автоматические оповещения о техническом обслуживании прямо на ваш телефон, поэтому вы никогда не забудете о замене масла, перестановке шин, замене тормозных колодок и многом другом. Он даже отслеживает срок службы шин, стеклоочистителей и батареи, чтобы ваш автомобиль работал бесперебойно. Получите FIXD сегодня и избавьтесь от стресса, связанного с уходом за автомобилем. Это так просто.

Исследовательская группа FIXD

Миссия FIXD — сделать владение автомобилем максимально простым, легким и доступным. Наша исследовательская группа использует последние автомобильные данные и идеи для создания инструментов и ресурсов, которые помогают водителям сохранять душевное спокойствие и экономить деньги в течение всего срока службы своего автомобиля.

Мы здесь, чтобы помочь вам упростить уход за автомобилем и сэкономить, поэтому этот пост может содержать партнерские ссылки, которые помогут вам сделать это. Если вы нажмете на ссылку и совершите действие, мы можем получить комиссию. Тем не менее, анализ и высказанные мнения являются нашими собственными.

Девять признаков и симптомов отказа переднего или заднего дифференциала

Дифференциал передает мощность на колеса вашего автомобиля от двигателя, позволяя им работать независимо друг от друга. Хотя это может показаться странным, колеса вашего автомобиля вращаются с разной скоростью, когда вы поворачиваете или поворачиваете, при этом внешнее колесо вращается быстрее, чтобы преодолеть большее расстояние вокруг поворота, поэтому они должны вращаться независимо друг от друга. Это жизненно важный компонент, о котором большинство из нас не беспокоится, пока он не начнет выходить из строя.

Дифференциал находится рядом с картером коробки передач на передних колесах, а на задних колесах — между задними колесами. Если у вас полноприводный автомобиль, у вас будет два дифференциала спереди и сзади.

Хотя доступны различные типы дифференциалов, стандартный или открытый дифференциал состоит из нескольких элементов:

полуоси
боковая шестерня дифференциала
шестерня дифференциала
ведущая шестерня
приводной вал
корпус
зубчатый венец

Содержание:

Симптомы, требующие ремонта дифференциала
Причины выхода из строя дифференциала
Что варианты ремонта заднего дифференциала?
Как продлить срок службы моего дифференциала?

Признаки необходимости ремонта дифференциала

Знание симптомов и признаков неисправного или сломанного дифференциала поможет вам быстро решить проблему и обеспечить безопасность на дороге. Вот на что следует обратить внимание.

1. Шумы

Вой или жужжание могут быть признаком неисправности дифференциала. Вы можете заметить их больше, когда ускоряетесь, замедляетесь или проходите поворот. Воющие и жужжащие звуки также могут указывать на проблемы с компонентами дифференциала, например, на изношенные подшипники оси или повреждение ведущей шестерни.

Вы также можете услышать лязг или щелчки, когда вы находитесь на дороге, поворачиваете или нажимаете педаль акселератора.

2. Перегрев

Вождение автомобиля на высокой скорости в течение длительного времени или перевозка тяжелых предметов, таких как дом на колесах или прицеп, может вызвать дополнительную нагрузку на дифференциал, что приведет к его перегреву. Это может привести к поломке частей дифференциала.

Та же проблема может возникнуть, если вы позволите колесам вашего автомобиля сильно пробуксовывать, что приведет к повреждению дифференциала.

3. Вибрация

Если вы чувствуете вибрацию, которая усиливается при ускорении, как можно скорее проверьте дифференциал. Даже если вибрация вызвана не дифференциалом, это симптом, который вы никогда не должны игнорировать. Если вы не уверены, в чем причина, попросите механика осмотреть ваш автомобиль.

4. Проблемы с управляемостью

Вы можете заметить проблемы или трудности с управлением рулем автомобиля, особенно при прохождении поворотов. Если вашим автомобилем трудно управлять при повороте или его тянет в одну сторону, это может быть признаком неисправности дифференциала.

5. Шлифование шестерен

Скрежет также может означать износ внутренних шестерен в системе дифференциала. Опять же, это чаще происходит при ускорении или повороте.

6. Повреждение шин

Отсутствие контроля неисправного дифференциала над шинами вашего автомобиля в конечном итоге проявится в самих шинах. Ищите чрезмерный износ шин, неровные протекторы или повреждения вдоль внешних шин.

7. Утечки масла

Ваш дифференциал снабжен трансмиссионным маслом, обеспечивающим бесперебойную совместную работу всех компонентов. Он также поддерживает температуру, когда вы находитесь в дороге. Вы можете заметить скопление жидкости под осями, если она дает утечку.

8. Дебаланс карданного вала

Если дифференциал не передает правильный крутящий момент на колесо, это может привести к разбалансировке карданного вала. Вы можете заметить, что ваш автомобиль дрожит, вам трудно поворачивать или вы чувствуете вибрацию из-под автомобиля, а также все те шумы, которые указывают на то, что что-то не так, например, скрип, щелчок или стук.

9. запах гари Это приводит к перегреву коробки передач и появлению резкого запаха.

Что вызывает отказ дифференциала?

Ряд факторов может привести к отказу или полной поломке дифференциала, многих из которых можно избежать.

Недостаток масла. Даже незначительная утечка может привести к тому, что компоненты дифференциала начнут тереться друг о друга. Все автомобили разные, но у каждого есть рекомендуемый интервал замены масла. Ваш механик может проверить и пополнить уровни.
Неправильный тип масла: Масло играет важную роль в защите дифференциала. Перед покупкой обязательно ознакомьтесь с руководством пользователя, какое масло требуется вашему автомобилю. Неподходящее масло может привести к плохой смазке и перегреву.
Безрассудное вождение. Слишком быстрая езда на большие расстояния, проскальзывание колес и слишком большая нагрузка на двигатель могут отрицательно сказаться на дифференциале, вызывая его перегрев.
Нормальный износ: Хотя дифференциалы могут прослужить около 150 000 миль, они могут изнашиваться в процессе ежедневного вождения, как и любая другая часть вашего автомобиля.

Какие варианты ремонта заднего дифференциала существуют?

К счастью, есть определенные способы ремонта, которые могут продлить срок службы вашего дифференциала. К ним относится замена изношенных или высохших прокладок. Это должно остановить любую утечку жидкости. Возможно, вам придется заменить подшипники шестерни или стороны, или обоих, что занимает больше времени и может быть дорогостоящим. Наконец, вы можете загерметизировать шестерню и боковые стороны, чтобы предотвратить любые утечки, но для этого потребуется снять полуоси, а на ремонт может уйти много времени и денег.

Если ни один из этих вариантов недоступен, возможно, вам придется стиснуть зубы и купить новый или подержанный дифференциал, особенно если ваши шестерни непригодны для использования.

Как продлить срок службы моего дифференциала?

Самое важное, что нужно сделать, это заменить масло в дифференциале в соответствии с рекомендациями руководства и обеспечить ежегодную проверку трансмиссии. Это все части, которые работают вместе, чтобы передать мощность от двигателя к колесам.

Разумное и безопасное вождение, особенно на дорогах с выбоинами или гравием, а также избегание буксировки тяжелых грузов также помогут сохранить ваш дифференциал в хорошем состоянии.

Дифференциал передний привод: устройство, неисправности и методика выбора |