Поломки муфты Nissan X-Trail/Rouge 387614BF0A (электромагнитная) XtremeGarage

За реализацию полного привода у Nissan X-Trail/Rouge отвечает электромагнитная муфта. Она была разработанная компанией BorgWarner.
Алгоритм работы довольно прост – при пробуксовке передних колес, или желании резко ускориться с места, на помощь приходит задняя ось, которая автоматически подключается данной муфтой.

За функционирование системы отвечает электромагнитная муфта, являющаяся связующими звеном между валом и задними колесами. Менять режимы можно при помощи кнопочной панели (первое поколение), либо вращающейся шайбы (второе и третье).
Доступен выбор трех режимов работы:

• 2WD;

• Автоматический;

• Lock.
   

• 2WD активируется при движении по хорошим дорогам, тяговое усилие передается только на передние колеса.

  При пробуксовывании передних колёс электронной системой автоматически активируется полный привод, время реагирования – пара секунд. Данный режим оптимален для повседневной эксплуатации на нормально дороге с хорошей экономией топлива.
   

• AUTO. Система полного привода постоянно задействована, но сцепление минимально, около 75 процентов нагрузки лежит на передней оси. При пробуксовке и срабатывании ESP она за доли секунды в равной пропорции распределяет крутящий момент между осями. Такой режим оптимальный для использования на скользкой дороге
   

• Lock. Режим предполагает распределение нагрузки по осям в равных долях. По сути, он идентичен межосевому дифференциалу. Частота вращения колес выравнивается автоматически. Lock – оптимальный режим для преодоления препятствий, снежных завалов, грязных, заболоченных участков. Но не стоит переусердствовать этим режимом на хорошей дороге, особенно на «цепком» асфальте, это очень перегружает муфту.

   Когда выбран режим LOCK (функционирует на скорости до 40 км/ч), управляющий блок даёт максимальный ток электромагниту. При этом пластины управляющего сцепления прикладывают максимальное давление к основному сцеплению, приводя к фиксированному, 50/50, распределению крутящего момента на низких скоростях. Данный режим необходим для езды только по скользкой или даже вязкой поверхности как грязь и болото. Ездить на асфальте в таком режиме крайне не рекомендуется. В данной трансмиссии нет межосевого дифференциала и при разнице угловых скоростей муфта будет испытывать колоссальные перегрузки.

  Подтверждением того, что заблокированной муфте на асфальте плохо, это попытка в режиме «Lock» поехать с вывернутыми колесами. Будет ощущаться явное сопротивление и иногда громкие щелчки.
   

Муфты данного типа довольно распространены в связи со своей простотой, и их можно встретить на кроссоверах Hyundai, KIA, Ford, Mitsubishi. Toyota, GM, SangYong и. т.д

Принцип действия — передача крутящего момента с помощью пакета фрикционных дисков. При движении авто, кардан вращается, но сам мост не работает. Головная пара (ГП) вращается от обратной связи колес с дорогой в холостую, на колеса крутящий момент от трансмиссии не передается. При включении на магнитную катушку муфты подается электрический ток. Под действием магнитного поля пакет из специальных фрикционных дисков сжимается. За счет трения весь пакет становится единым телом и вращение передается на специальный узел, который, в свою очередь, механическим путем сжимает другой пакет фрикционных дисков. Теперь вращение передается на хвостовик ГП и далее на колеса. В корпус муфты залито масло.

Принцип действия показан в видео про муфты Hyundai:

Но даже если соблюдать правила эксплуатации автомобиля, муфта все равно рано или поздно выйдет из строя. Но не стоит этого бояться — наша станция способна справится с  любой поломкой трансмиссии и в частности этих муфт полного привода.
У нас есть большой опыт ремонта и обслуживания данных муфт.

Расскажем про самые распространенные проблемы.

1. Устаревание и загустевание (в процессе износа фрикционов) масла.
Симптом: Удары в трансмиссии при вывороте руля

2. Сильный перегрев муфты из-за перегрузки в слишком вязком болоте или при «частичной» погрузке во время буксировки автомобиля.
Симптом: Удары в трансмиссии при вывороте руля, в запущенных случаях полный отказ полного привода.
При визуальном осмотре муфты можно увидеть сильное потемнение стальной крышки от перегрева.

На фото видно разницу:

 

При сильном перегреве видно разрушение резиновой пробки в центре выходного вала.

Если вы увидели перегретую муфту, не стоит отчаиваться, зачастую там есть что ремонтировать и ремонт не выйдет за пределы цены капремонта.

Но бывают варианты полностью «сгоревшей» муфты:

Или можно посмотреть в видео ролике:

3. Выход из строя главного подшипника. Как правило, это следствие перегрева муфты и неверно подобранный заводом тепловой зазор подшипника.
Симптом: Сильный гул во время езды, зачастую сопровождается подклиниванием муфты.

На фото можно увидеть синий металл внутренней обоймы подшипника

Если долго не обращать внимание на проблему то разрушение подшипника могут и потащить за собой и корпус.

 

Мы обладаем огромный опытом и полноценным оборудованием для проведения качественного ремонта муфт полного привода Nissan. Разборка муфты производится при помощи специализированного инструмента с сохранением сальника и нетронутого внешнего вида.

4. Самораскручивание. В следствии перегрева происходит разрушение клея и откручивание крышки. Это происходит из-за перегрузки в слишком вязком болоте, или при «частичной» погрузке во время буксировки автомобиля.
Симптом: Щелчки при езде, подклинивание муфты, полный отказ полного привода.

Раскрученную крышку можно увидеть на фото, она не прилегает к корпусу

Запускать не стоит, это сильно давит на подшипники и сильно разрушает механизм внутри:

Про данную проблему нам известно, и мы с ней успешно боремся.

5. Неправильный ремонт. Иногда приходится сталкиваться но в 99% находим решение.
Симптомы: Заказчик не получил рабочий продукт и соответственно исправный полный привод.

Самая распространенная проблема, это испорченный уникальный сальник пыльник в процессе разборки.

Мы обладаем спец инструментом и навыком чтобы разобрать и оставить сальник невредимым.

Но если все-же сальник был испорчен до нас, не отчаивайтесь. Для этого момента тоже есть решение.

Примеров неудачных ремонтов много, мы периодически делаем выпуск на нашем канале про ремонты муфт полного привода.
 

387614BF0A

Принцип работы электромуфты на Рено Дастер

Renault Duster является в настоящее время довольно распространенным автомобилем в России. Это можно объяснить такими факторами:

1. Комфортность езды. Автомобиль достаточно удобен и вместителен.
2. Приемлемая стоимость.
3. Надежность.
4. Возможность подключения полного привода.

Возможность задействовать все четыре колеса – особенность данного автомобиля.

Она станет преимуществом при передвижении по отечественным дорогам. Таким автомобилем можно выехать на природу с компанией, съездить на дачу и прочее, не боясь, что автомобиль застрянет на бездорожье. Если вы любитель охоты и рыбалки, то ознакомьтесь с материалом: делаем Рено Дастер покорителем бездорожья, внедорожный тюнинг и специальные шины.

Содержание

• 1 Основные режимы работы электромуфты (электромагнитная муфта)
  • 1.1 Принцип работы электромуфты
  • 1.2 Особенности КПП и электромуфты
  • 1. 3 Рекомендации специалистов
• 2 Выводы

Основные режимы работы электромуфты (электромагнитная муфта)

Для того чтобы задействовать все 4 колеса, в автомобиле есть специальная шайба, которая располагается в салоне на панели и имеет три положения.

Стрелкой отмечено расположение кнопки управления электромуфты

1. Lock. В таком режиме подключаются все колеса. Это возможным делает электромагнитная муфта, которая находится в редукторе, расположенном сзади авто.

   Муфта вблизи

   Она блокируется, при этом крутящий момент мотора и его мощность равномерно распределяются на все колеса. Этот режим следует включать только при передвижении по бездорожью. При этом передвигаться автомобиль должен со скоростью не более 80 километров в час. Если не соблюдать этого правила, то на высокой скорости муфта может выйти из строя.

2. 2WD. В этом режиме задействованы только передние колеса. Использовать его можно при передвижении по городу или трассе.
   Качество покрытия должно быть хорошее. На этом режиме автомобиль будет мало потреблять топлива.

   Кнопка электромуфты в режиме «2WD»

3. AUTO. В этом случае управлением и распределением мощности двигателя на колеса занимается автоматика. Если трасса будет хорошая, то электроника автоматически подключит только передние колеса. При передвижении по бездорожью автоматически включается полный привод. Все это осуществляется при помощи электромагнитной муфты, сигналы на которую подает компьютер авто.

   Кнопка электромуфты в режиме «AUTO»

Выбирать режимы может владелец и самостоятельно. Тут всё зависит от условия передвижения. Следует отметить, что базовым является режим 2WD. Полный привод большинство владельцев авто предпочитают включать самостоятельно. Тем, кто впервые сел за руль автомобиля, рекомендуется использовать режим AUTO.

Принцип работы электромуфты

Автомобиль с передним приводом имеет довольно простую трансмиссию. Крутящий момент распределяется только на передние колеса. Конструкция переднеприводного Рено Дастер типичная для всех автомобилей, что и является плюсом, так как автомобиль бюджетный, а потому, чем дешевле стоят запчасти, тем скорее можно будет отремонтировать авто при необходимости.

Особенности КПП и электромуфты

Схема привода, КПП

Днище Рено Дастер

Также следует сказать, что и устройство трансмиссии  полноприводного Рено Дастер не сложное.

Особенностью КПП такого авто является то, что он имеет раздатку, передающую крутящий момент на редуктор, расположенный сзади. В нем и находится электромагнитная муфта. Также в редукторе есть своё масло, которое требует регламентированной замены.

При помощи регулятора в салоне авто можно блокировать муфту, задействуя задние колеса. Также это можно делать автоматически при включении режима AUTO. В том случае, когда муфта будет заблокирована, то мощность мотора нельзя будет передавать на задние колеса. При заблокированной муфте работать будут только передние колеса. Таким образом и производится запуск работы полного привода на Рено Дастер.

Рекомендации специалистов

Специалисты не рекомендуют пользоваться ручным режимом переключения на протяжении длительного времени. В том случае, когда муфта постоянно будет находиться под нагрузкой, то она может быстро выйти из строя. Ее ремонт достаточно дорогой.

Защита электромуфты

Также, если Вы часто эксплуатируете автомобиль на участках без ровного покрытия (поля, овраги, кущеря), то рекомендуется установить защиту электромуфты!

Выводы

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что Рено Дастер не только доступный автомобиль для большинства граждан России, но также и простой в управлении. Водитель может самостоятельно подключать полный привод, а может доверить это электронике. Специалистами также отмечено, что учитывая стоимость авто и его класс, полный привод реализован в нем на «отлично». Конечно, можно было бы и лучше, но всё лучшее, как известно, враг хорошего.

Gears Magazine — Выпускаем резину на дорогу! Легкая система полного привода Ford

Небольшие внедорожники и полноприводные автомобили становятся все более распространенными. У каждого крупного автопроизводителя есть своя версия. Высокоскоростные сети CAN-шины, мощные компьютеры и легкие компоненты привода делают добавление полного привода к существующим переднеприводным моделям в их линейке более практичным. Помимо обеспечения дополнительной тяги и контроля в неблагоприятных дорожных условиях, полный привод создает уникальные ощущения от вождения. Эти автомобили известны улучшенными характеристиками управляемости и улучшенным управлением. Короче говоря, автомобиль кажется управляемым даже в экстремальных условиях.

В 2005 году компания Ford добавила в свой модельный ряд легкие полноприводные модели Freestyle, Taurus X и Five-Hundred. Приложения модели 2007 и более поздних моделей имеют более общие детали и системы управления (рис. 1). Помимо значка полного привода, эти автомобили легко спутать с их полноприводными аналогами. По мере старения этих автомобилей мы наблюдаем проблемы с управляемостью, возникающие из-за проблем с компонентами полного привода. Мы рассмотрим эти автомобили и изучим системы, проблемы, диагностику и решения.

Как работает система

Полноприводная система Ford, также называемая активной муфтой крутящего момента (ATC), состоит из узла передачи мощности (PTU), заднего дифференциала, заднего привода (RDU), заднего карданный вал и модуль реле полного привода.

Крутящий момент от двигателя передается через коробку передач на PTU. Крутящий момент передается от карданного вала на заднюю ось, которая приводит в движение задние полуоси через дифференциал в сборе. Система Active Torque Coupling всегда активна и не требует вмешательства водителя. Система постоянно отслеживает состояние автомобиля и автоматически регулирует распределение крутящего момента между передней и задней осями. При нормальной работе большая часть крутящего момента передается на передние колеса. Если обнаружено проскальзывание колес между передними и задними колесами или если автомобиль сильно ускоряется, система увеличивает крутящий момент на задние колеса, чтобы предотвратить или контролировать проскальзывание колес. Когда он работает правильно, не должно ощущаться разницы в скорости между передней и задней осями при трогании с места или движении автомобиля по однородным поверхностям. Тяга должна быть аналогична выбираемой системе полного привода (4WD) в режиме 4H (4WD HIGH), за исключением отсутствия заеданий на поворотах.

Раздаточная коробка (PTU)

PTU представляет собой односкоростную раздаточную коробку. Он получает входной крутящий момент от водилы дифференциала трансмиссии. Крутящий момент передается через шестерни на выходной фланец. Это штатная передача, которую нельзя отвязать внутри PTU. Он состоит из ряда шестерен, которые зацепляются друг с другом, поворачивая направление выходного крутящего момента на 90 градусов для привода выходного вала заднего дифференциала. Это герметичный узел и не имеет общего поддона с трансмиссией. Требуется синтетическая смазка для заднего моста 75W-140 (емкость = 18 унций/0,53 литра). Сливной пробки нет, только заливная. Он спроектирован как необслуживаемое устройство.

Блок заднего привода (RDU)

Блок RDU крепится болтами к заднему дифференциалу и содержит муфту, используемую для управления передачей крутящего момента на задние колеса. Корпус муфты сцепления получает постоянный крутящий момент от заднего карданного вала. Электромагнит используется для управления включением сцепления. Релейный модуль полного привода использует 12-вольтовый сигнал с широтно-импульсной модуляцией для подачи питания на стационарную электромагнитную катушку внутри RDU. Пластина внутри вращающегося пакета сцепления предназначена для включения сцепления, когда на магнит подается питание для управления величиной крутящего момента, передаваемого на задние оси (рис. 2). Чем дольше время включения управляемой широтно-импульсной модуляции, тем больший крутящий момент передается на задние оси. По мере подачи электричества на электромагнит элемент сцепления начинает передавать крутящий момент на заднюю ось. Электрический сигнал модулируется на основе входных сигналов ИКМ (рис. 3).

Модуль реле полного привода

PCM управляет выходными командами для системы полного привода. Он посылает сигналы модулю реле полного привода для управления RDU. Это небольшой модуль, расположенный в кик-панели со стороны пассажира. Стратегия управления крутящим моментом на задних мостах определяется условиями вождения, а также требованиями водителя. Нет прямого входа водителя для управления системой полного привода.

Что пошло не так?

Большинство жалоб на проблемы с работой полного привода покажутся расплывчатыми. Клиент может описать ощущение расшатывания при вождении по извилистой дороге, ощущение прыжков или дрожи при крутых поворотах. В большинстве случаев диагностировать проблемы с управляемостью, связанные с функцией системы полного привода, так же просто, как отсоединить разъем RDU или вынуть предохранитель полного привода. Если жалоба исчезает при отключении системы полного привода, то проблема, скорее всего, связана с ее работой и/или компонентами.

Индикатор «ПОЛНЫЙ ПРИВОД ОТКЛЮЧЕН» на приборной панели может загораться при обнаружении неисправности, но не во всех случаях. При обнаружении неисправности PCM отключает питание RDU. Крутящий момент не будет передаваться на задние оси.

Система принципиально проста для управления RDU. ЭБУ реагирует на данные датчика скорости вращения колеса и датчика угла поворота рулевого колеса в модуле ABS в качестве обратной связи о том, какой крутящий момент следует приложить к задней оси. Конечная цель состоит в том, чтобы показания всех датчиков скорости были одинаковыми во время движения по дороге. При наличии проблем с системой ABS компьютер RDU может вернуться к работе по умолчанию, отключив питание RDU. Другие данные, используемые для управления крутящим моментом и двигателем, также используются в качестве входных данных для точной настройки управления полным приводом.

Устранение неполадок

Устранение неполадок с этими транспортными средствами очень просто. Все упомянутые компоненты доступны через запчасти Motorcraft. Если вы испытываете искушение использовать переработанные детали, будьте осторожны! Неисправные детали, которые вы ищете, скорее всего, будут плохо использоваться. Несмотря на то, что некоторые детали подходят для других марок и моделей, всегда заказывайте детали по VIN! Могут быть текущие изменения, которые могут применяться к вашему приложению.

Неисправности PTU являются наиболее распространенной проблемой этих автомобилей. Утечки масла из ПТУ обычно вовремя не улавливают, чтобы уберечь подшипники и шестерни от необратимых повреждений. Уплотнения доступны, однако подшипники не поставляются через OEM. Ford продает всю сборку примерно за 750 долларов США.

Задний привод продается в виде ремонтного комплекта. Муфта сцепления в сборе — это часть, которая выходит из строя чаще всего. В комплект входит новый узел муфты сцепления, новые болты, ведущая ступица и магнитная катушка, которые ВСЕ должны быть установлены в сборе. Это согласованные компоненты, которые откалиброваны для управления крутящим моментом, подаваемым на узел заднего привода.

Имеется 4-значный код калибровки, который необходимо запрограммировать в PCM. Он входит в документы в комплекте. Если документы отсутствуют в комплекте или утеряны, код также отображается на узле муфты сцепления (рис. 4). Прежде чем приступить к управлению автомобилем после завершения ремонта, введите 4-значный код с помощью сканирующего прибора или проходного устройства J2534. Обратите внимание, что большинство инструментов сканирования послепродажного обслуживания предоставляют доступ к PCM для ввода этого номера. Для доступа к этой функции вам не нужна подписка на OEM-сайт!

Осмотрите универсальные шарниры заднего карданного вала, несущий подшипник и фланцы на наличие проблем. То же самое можно сказать и о полноприводных автомобилях большой грузоподъемности. Запчасти доступны через вторичный рынок, а также OEM.

Взаимосвязанные системы управления силовым агрегатом никуда не денутся. По мере увеличения сложности этих систем диагностика становится более сложной. Когда мы понимаем отдельные системы, которые внедряются в автомобили, мы можем объединить имеющиеся диагностические навыки с новой информацией, чтобы эффективно и действенно диагностировать проблемы с управляемостью. Это помогает быстрее вывозить автомобили из магазина и возвращать их на дорогу!

Полный привод делает шаг назад в будущее

DN Посох | 23 января 1995 г.

Было время, когда полный привод был простым. Ты повернул ключ зажигания, включил передачу, и вы оказались в постоянном полном приводе.

Затем последовало нефтяное эмбарго. Все, что поглощало лишнюю каплю газа, подвергалось редизайну. Так что полный привод на неполный рабочий день стал модным. Вместе с этим появилось множество новых функций: ручная блокировка ступицы; автоматическая блокировка ступицы; смена на лету; кнопочный доступ. К сожалению, ни одна из неполных версий не предлагала удобства и производительности постоянного полного привода.

Теперь новая система делает гигантский шаг назад к удобству. Продукт совместной работы Ford Motor Company и Borg-Warner Automotive, он сочетает в себе производительность на постоянной основе с частичной экономией топлива.

Названный Ford Control Trac, он действует как автоматическая форма полного привода. Используя датчики, микропроцессоры и специально разработанную электромагнитную муфту, устройство быстро переключается с двухколесного на четырехколесный привод, когда обнаруживает проскальзывание колес.

Ушли в прошлое неудобства, связанные с неполным полным приводом. Водителям не нужно размышлять над своим выбором; им не нужно задаваться вопросом, есть ли у них полный привод; им не нужно обладать ни малейшими знаниями о технологии. «Эта система полностью автоматическая, — говорит Стивен Дж. Лайонс, генеральный менеджер по маркетингу подразделения Ford. «Вы просто установили его, а потом забыли».

Как ни странно, рыночная сила, стоящая за новой автоматической системой полного привода, столь же причудлива, как и нефтяное эмбарго, положившее начало тенденции к неудобствам. Коммунальные автомобили являются самым быстрорастущим сегментом автомобилестроения, и значительная часть новых владельцев универсальных автомобилей еще не знакома с полным приводом. По оценкам Ford, две трети покупателей Explorer являются новичками на рынке. Следовательно, нужна система без суеты.

Более того, лишь немногие водители коммунальных служб съезжают с шоссе. Хотя многие представляют себе, как они едут по горным склонам, оценки показывают, что только 7% когда-либо выезжают за пределы дорог. Это означает, что полный привод может сыграть свою самую важную роль, когда автомобиль попадает в ледяную полосу по дороге в продуктовый магазин.

В прошлом большинство систем, работающих неполный рабочий день, были менее полезны по дороге в продуктовый магазин. Поскольку раздаточные коробки с частичной занятостью обычно не имеют дифференциала, производители предупредили пользователей о том, что такие автомобили должны оставаться на двух колесах на сухом асфальте. В противном случае они могли бы генерировать «пусковые моменты», которые повлияли бы на управляемость автомобиля.

Control Trac не имеет таких эксплуатационных ограничений. Хотя он не содержит дифференциала, использование в нем микропроцессорной логики и электромагнитной муфты позволяет ему справляться с проскальзыванием на шоссе, не создавая крутящего момента.

Более того, Control Trac меньше, легче и, как сообщается, надежнее конкурирующих версий. «Мы пересматривали эту систему в течение трех лет, — отмечает главный инженер Ford Explorer Кит Такасава. «Он прошел все виды испытаний: песчаные ямы до ступиц колес, снежные условия, горные склоны, пробеги по шоссе. Это очень надежная конструкция».

Удобно для пользователя. Идея создания полного привода с электронным управлением возникла на заводе Borg-Warner Automotive в Стерлинг-Хайтс, штат Мичиган, в 1919 году.85. В то время все автопроизводители наделяли свои двигатели электронным управлением, и многие работали над электронным управлением трансмиссией. «Мы увидели потребность в удобной, экономичной, полноприводной системе», — вспоминает Рональд А. Шенбах, вице-президент по разработке продуктов Borg-Warner Automotive. «И мы предполагали, что электроника обеспечит это».

В том же году инженеры Borg-Warner продумали грубую концепцию, нарисовали ее и создали прототип на существующем автомобиле. Прототип предусматривал сцепление с электронным управлением и дифференциалом. Однако система была грубой: ее первоначальным контроллером сцепления был реостат.

В течение года контроллер стал больше и сложнее. Макетная электронная версия с усилителями датчиков и громоздкими модулями управления занимала всю заднюю часть универсала. Входные данные поступали от датчиков переменного магнитного сопротивления, установленных на переднем карданном валу, заднем карданном валу, дроссельной заслонке, тормозах и рулевом управлении. Цель: контролировать срабатывание сцепления, контролируя ток.

До этого времени инженеры Borg-Warner планировали использовать сцепление в сочетании с механическим дифференциалом. Но, в 1988, они поняли, что электронное управление открыло новый путь. «Мы спросили себя: «Зачем нам нужен дифференциал?», — вспоминает Шенбах. — Там было все это железо, весь этот вес, вся эта стоимость. И здесь мы увидели, что можем очень точно управлять пакетом фрикционов и без него». Так родилась раздаточная коробка Torque-On-Demand. Система постоянного/полного рабочего дня предполагает использование полного привода на шоссе, но общепринятая практика гласит, что планетарная или коническая шестерня необходима для предотвращения образования крутящих моментов на Сухая дорога. Давно известно, что конструкции без механических дифференциалов вызывают особые проблемы во время крутых поворотов и параллельной парковки, когда колеса с одной стороны автомобиля проходят расстояние, отличное от колеса с другой стороны. Принуждение всех четырех колес работать синхронно. во время таких маневров приводит к закручиванию трансмиссии.0003

Но инженеры Borg-Warner были убеждены, что правильное применение электромагнитной муфты уменьшит вращение трансмиссии даже без дифференциала. «Все зависит от алгоритмов управления, — объясняет Дэн Шоуолтер, главный инженер отдела перспективного проектирования. «Вы можете получить крутящий момент, если не запрограммируете его правильно».

Команда разработчиков убедилась в своей концепции в 1989 году, когда они совершили прорыв в системе управления сцеплением. Развитие замкнутого контура управления сгладило его работу. Используя его, сцепление вносило меньшие корректировки, но делало это чаще. В конечном счете, микропроцессор каждые 20 мс будет проверять входные данные от датчиков и решать, требуется ли переднему мосту больший крутящий момент.

С помощью этой техники компьютер подразделения отслеживал проскальзывание колес. Если он ощущал разницу в пол оборота между передней и задней осями, он посылал сигнал мощности на сцепление. Сцепление включилось, перенаправляя крутящий момент на переднюю ось с шагом 10%, пока не уменьшилось проскальзывание колес. В результате система могла контролировать скорость разгона колеса всего за треть оборота колеса.

Отъезд. В 1991 году члены инженерной группы Borg-Warner отправились на инженерный завод Ford по производству легких грузовиков в Дирборне. Там они представили основы раздаточной коробки Torque-On-Demand. Они рассказали инженерам Форда об электромагнитной муфте, замкнутой системе управления, датчиках и устранении планетарного дифференциала. «Мы положили на стол связку ключей и сказали: «Вот, это больше, чем красивый, причудливый бумажный этюд, — вспоминает Шенбах. — Вот действующий прототип. Иди за рулем. Расскажите нам, что вы думаете».

Хотя инженеры Ford воздержались от суждений, руководители Borg-Warner считают, что прототип стал ключом к успеху. Хотя раздаточная коробка была ранним механическим прототипом, она была полностью функциональной, за годы исследований и около миллиона долларов на разработку. «Это повышает доверие к вам, когда вы можете передать ключи от их автомобиля», — говорит Шенбах.

Несколько месяцев спустя инженеры Ford позвонили в Borg-Warner с предложением: создать систему полного привода для нового Explorer, который будет представлен в 9-м. 5. Полноприводная модель Borg-Warner будет конкурировать с версиями двух других производителей.

Во время выезда, устроенного в октябре 1991 года, Борг-Уорнер появился в Дирборне с тремя идентичными темно-красными Эксплорерами Эдди Бауэра. Один из трех содержал систему Torque-On-Demand, другой включал полный привод с вязкостной муфтой, а третий использовал электромагнитную муфту с механическим дифференциалом. Инженеры Borg-Warner никогда не видели систем своих конкурентов.

В автомобилях с функцией выезда команда дизайнеров Borg-Warner также внедрила еще одну новую концепцию: поворотный переключатель на приборной панели. Ручка селектора позволяла пользователям выбирать привод на два колеса, полный привод или полный привод с пониженным диапазоном. Решение добавить ручку было основано на отзывах клиентов, которым не нравились кнопки или которые не могли видеть светодиодные дисплеи. Инженеры позаимствовали ручку отопителя у Taurus, подсветили ее и установили на приборную панель. Результат: четырехколесные системы Borg-Warner приобрели вид готовых изделий. «Наше оборудование выглядело так, будто оно было в демонстрационном зале», — отмечает Роберт Л. Симан, вице-президент по маркетингу и продажам Borg-Warner Automotive. «Это свидетельствовало о том, что мы не «завалили» его в спешке».0003

Последовало слепое жюри, в котором инженеры вели машины вверх по скользкому холму на испытательном полигоне Форда. К ноябрю компания Borg-Warner получила известие о том, что для Explorer была выбрана система Torque-On-Demand, которая вскоре будет известна как Control Trac.

Испытания в пустыне. Тем не менее, разработка была далека от завершения. Во главе с Шоуолтером инженеры Borg-Warner приступили к созданию пуленепробиваемой новой раздаточной коробки. Ключевая область концентрации: материал диска сцепления.

В начале разработки компания Borg-Warner использовала материал сцепления из спеченной бронзы, который демонстрировал рабочее состояние, обычно известное как «прерывистое скольжение». Проскальзывание вдохновило инженеров заменить его материалом на бумажной основе, закрепленным поверх металла. Бумага предлагала лучший коэффициент трения и решала проблему проскальзывания. Симэн благодарит за решение подразделение компонентов автоматических трансмиссий Borg-Warner.

Однако теперь возникла другая дилемма: тепло. Тепло сжигало новый материал сцепления. Чтобы решить проблему, инженеры изучили крутящий момент сцепления. «Нагрев был проблемой не из-за материала, а из-за недостаточного крутящего момента сцепления», — вспоминает Шоуолтер.

Инженеры увеличили мощность и оборудовали парк испытательных машин, которые они доставили в пустыню Анза-Боррего в южной Калифорнии. Всего они совершили 11 поездок, подвергая прототипы воздействию жары, езды по горам и глубокому песку. Это было самое серьезное испытание для полноприводных автомобилей, когда сцепление требовалось для почти непрерывной передачи крутящего момента.

Сначала окружающая среда быстро выжигала фрикционы. Но по мере накопления знаний инженеры улучшали сцепления. «Дошло до того, что мы выезжали и тщательно разбирали испытательные автомобили, но сцепления все равно выглядели хорошо», — вспоминает Шоуолтер.

Вернувшись в лабораторию, инженеры пытали систему полного привода всеми мыслимыми способами. Что произойдет, если задние колеса потеряют сцепление с дорогой при движении задним ходом по замшелой лодочной рампе? Уильям Р. Келли, менеджер по передовым инженерным разработкам, построил испытательный стенд, чтобы выяснить это. «Мы задались одним фундаментальным вопросом: «Достаточно ли у нас крутящего момента для любого вообразимого использования Explorer?», — говорит Келли. тестирование кулачков при максимальной нагрузке в течение миллионов циклов. Чтобы смоделировать условия эксплуатации для отдельного концерна, он также работал с MTS Systems Corp., Миннеаполис, Миннесота, над созданием специального тренажера. и разработка механической коробки передач, я никогда не видел продукта, более тщательно протестированного». 0003

Легкий, тихий, простой. К тому времени, когда продукт был представлен в конце 1994 года, он был настолько тщательно протестирован, что использовался в двух автомобилях национальных чемпионатов по бездорожью. При весе всего 70 фунтов он также претендовал на звание самой легкой и самой маленькой раздаточной коробки на рынке. Ближайший, по словам инженеров Borg-Warner, весил 83 и 100 фунтов.

Раздаточная коробка Control Trac также может быть самой тихой в автомобильной промышленности, говорит Келли. Инженеры Borg-Warner использовали магний для минимизации веса, а затем использовали метод конечных элементов для улучшения акустических характеристик. Электроника, которая когда-то заполняла заднюю часть универсала, теперь не больше сигаретной пачки.

С момента своего появления в прессе в конце 1994 года отзывы о Control Trac были неизменно положительными. «Переход от двухколесного к полноприводному почти незаметен, за исключением дополнительной тяги», — отмечает журнал «Автомобиль» в типичном обзоре. Detroit Free Press добавляет: «Простота системы обязательно понравится людям, которым нужна безопасность полного привода, когда движение становится скользким».

Эта система, по мнению инженеров, удовлетворяет растущие потребности нового класса покупателей автомобилей. «Клиенты требуют, чтобы мы сделали это простым и заставили его работать», — заключает Симэн. «И это именно то, что мы сделали здесь».

Полноприводный учебник для начинающих

Немногие автомобильные компоненты понимаются так неправильно, как системы полного привода. Ниже приведены пояснения основных категорий полноприводных автомобилей.

Неполный рабочий день. Эти системы работают в режиме полного привода на бездорожье и в режиме полного привода на шоссе. С тех пор, как они стали популярными на армейских машинах во время Второй мировой войны, они появились во многих конфигурациях. Системы неполного рабочего дня легче и обеспечивают лучший общий пробег, но создают нежелательные эффекты крутящего момента на сухом асфальте, если оставить их в режиме полного привода.

Полная занятость. Известные также как полноприводные, эти системы работают как на бездорожье, так и на бездорожье. В них используются планетарные или конические дифференциалы, позволяющие колесам проскальзывать при крутых поворотах на сухом асфальте. Большие и тяжелые, они потеряли популярность во время нефтяного эмбарго 1970-х годов.

Частичная/полная занятость. Лучшее из обоих миров. Эти системы включают в себя планетарный или конический дифференциал, но обычно их необходимо вручную переключать с двухколесного на четырехколесный привод. Control Trac — это первая автоматическая система с неполным/полным рабочим днем, использующая электронное управление и не имеющая дифференциала.

Впечатляющий дебют Control Trac

Самый быстрый способ завоевать репутацию автомобильного компонента — это участие в гонках. К сожалению, репутация, которую он зарабатывает, не всегда может быть хорошей.

«Иногда фирмы немного неохотно участвуют в гонках, потому что не хотят опозориться из-за крупной неудачи», — отмечает Роберт Л.