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  

Типы полного привода. Full-time, Part-time и Super Select

Сегодня немножко порассуждаем о типах полного привода.

Асфальтовые варианты типа муфт мы рассматривать не будем, поговорим о внедорожных типах полного привода, которые используются на большинстве полноприводных легковых автомобилях. Это постоянный полный привод, full-time, и подключаемый полный привод, part-time. Не то чтобы один из них превосходил другой, просто они немного отличаются. Каждый имеет свои плюсы и минусы.

Сначала немного о конструкции. Дело в том, что вроде бы все всё знают, но, когда люди начинают задавать вопросы, начинаешь с ними общаться и выясняется, что они имеют свое представление о том, что такое full-time и part-time, и очень часто оно не совпадает с действительностью.

Что такое раздаточная коробка, все знают, из неё выходит два карданных вала, которые идут к мостам. В случае с подключаемым полным приводом в раздаточной коробке есть возможность отключения переднего моста. Мы сейчас не рассматриваем повышенную и пониженную, понятно, что она тоже есть, мы сейчас говорим о типах полного привода. То есть у вас есть два варианта – либо у вас весь крутящий момент уходит на задний кардан, передний не задействован, либо вы включаете передний мост и карданы у вас закреплены между собой, они оба вращаются с одной скоростью и, соответственно, крутят оба моста.

В случае с постоянным полным приводом передний мост включен постоянно. Для того, чтобы избежать проблем с трансмиссией на твёрдых покрытиях, в раздаточной коробке установлен дифференциал, точно такой же, как и в каждом мосту для того, чтобы колёса имели возможность свободного хода относительно друг друга. Здесь то же самое, только с карданами. Когда у вас между собой карданы разблокированы и всё находится в обычном состоянии, на бездорожье достаточно, чтобы забуксовало одно колесо на одном мосту, чтобы машина остановилась. Поэтому, когда у вас постоянный полный привод, и вы съехали на бездорожье, первое, что вы делаете, это блокируете межосевой дифференциал, закрепощая карданы между собой. Получается то же самое, что и на подключаемом полном приводе. Для того, чтобы машина застряла нужно чтобы на каждом из мостов буксовало одно колесо.

Какой из этих приводов хорош, какой плох. Давайте начнём с плюсов того и другого.

Плюсы постоянного полного привода как раз в наличии этого самого межосевого дифференциала. Вы совершенно спокойно постоянно ездите на полном приводе. Зимой, в дождливую погоду, вам не нужно в какой-то ситуации подключать этот передний мост. Начинаете застревать, ну да, заблокировали межосевой дифференциал. Да, конечно, зимой удобней ездить на полном приводе до того момента, пока вашу машину не сорвало и не начало вращать. Тут на полном приводе начинаются проблемы, но мы сейчас в эти дебри не полезем, потому что это совершенно отдельная тема, требующая отдельного разговора.

В случае с подключаемым полным приводом, так же имеются свои плюсы. Когда вы отключаете мост в раздаточной коробке, если у вас ещё установлены хабы на мостах, и вы отключаете колёса от редуктора, у вас получается обычный заднеприводный автомобиль. С экономией по расходу, увеличенным накатом и прочими вещами. При этом раздаточная коробка у вас совершенно простая, там нет дифференциала, и соответственно, чем проще узел, тем он лучше. Опять же, не то, чтобы в случае с постоянным полным приводом межосевой дифференциал как-то часто ломался, но всё же чем проще, тем надёжнее.

Теперь переходим к минусам.

Минус постоянного полного привода в том, что вы не можете отключить передний мост, и вы постоянно крутите оба моста. Это повышенный расход топлива. Из-за того, что оба моста надо крутить, у вас меньше накат и по самой летней сухой дороге, по самому сухому асфальту вы всё равно едете на полном приводе.

В случае с подключаемым полным приводом, его минус как раз в отсутствии межосевого дифференциала. Из-за него вы не можете эксплуатировать полный привод на твёрдом сухом покрытии. Если у колёс нет возможности пробуксовки, на трансмиссию будет повышенная нагрузка. Когда машина поворачивает, все колёса проходят разное расстояние, поэтому они должны относительно друг друга двигаться. В случае с подключаемым полным приводом у вас мосты закрепощены между собой и по одному колесу на каждом мосту должно вращаться с одной скоростью. Соответственно, это нагружает трансмиссию, повышает износ резины, поэтому пользоваться подключаемым полным приводом можно только на скользких поверхностях. Поэтому, когда вы едете по бездорожью, с подключаемым полным приводом вы дёргаете ручку постоянно, подстраиваясь под дорогу. При постоянном полном приводе так заморачиваться не надо. Это что касается плюсов и минусов с точки зрения привода в целом.

Теперь о вопросе, который рано или поздно возникает у всех, почему нельзя совместить это и использовать плюсы и постоянного, и подключаемого полного привода? Ничего этому не мешает, раздаточная коробка, совмещающая в себе и тот, и другой тип существует и называется — Super Select. Она есть у многих автомобильных производителей. Встречается она не очень часто, но присутствует. В этой коробке есть и отключение переднего моста, и межосевой дифференциал. Какой тип лучше выбрать? К сожалению, возможности выбирать полный привод у нас нет, есть только возможность выбрать модель автомобиля, потому что есть очень небольшое количество машин с обоими типами приводов, но чаще всего есть автомобиль, и у него есть тип привода.
На бездорожье разницы между подключаемым и постоянным полным приводом нет. На асфальте есть нюансы, но подстроиться под них довольно несложно.

Новый, более быстрый BMW M5 будет иметь полностью переключаемый полный привод на задний привод. Технологическая чушь, привет!

Напомнить позже

Мы думали, что это произойдет, и теперь официально: следующий BMW M5 будет полноприводным. Однако не беспокойтесь, преданные поклонники заднеприводных М-каров, потому что это новая переключаемая система.

Правильно; M5 будет иметь выбираемую водителем систему M xDrive с тремя режимами: 4WD, 4WD Sport и 2WD. Последний из трех режимов полностью отключает переднюю ось, в то время как 4WD Sport передает больше крутящего момента на задние колеса и позволяет немного дрейфовать, не жертвуя полностью преимуществами тяги системы.

После сообщения о том, что полуприцеп серии M 5 уже быстрее, чем старый M5 благодаря полному приводу, мы должны были ожидать, что новый M5 последует этому примеру, но мы должны признаться, что не ожидали этого.

Похоже, что BMW привлекла одного из заводских гонщиков DTM, Тимо Глока, для финальной сдачи автомобиля. Он сказал это, предположительно, когда отдел маркетинга ткнул его острой палкой:

«Я часто езжу на дальние расстояния, и мне нужно много места для моей семьи, но я не хотел бы отказываться от возможности исследовать спортивный характер автомобиля.

«Благодаря системе M xDrive новым BMW M5 можно управлять не только с привычной точностью и маневренностью, но и тем, что я действительно ценю, живя в Швейцарии: заметное повышение тяги и управляемости — даже при движении в особых условиях окружающей среды. , таких как сырая погода и снег, как в повседневных дорожных ситуациях, так и при доведении автомобиля до предела возможностей».

Power исходит от модернизированной версии 4,4-литрового V8 с турбонаддувом TwinPower предыдущего автомобиля, но, хотя BMW заявляет, что он выдает больше мощности и крутящего момента, чем раньше, он еще не приводит цифры. По крайней мере, это говорит нам о том, что он быстрее, чем раньше, и мы считаем, что далеко — по крайней мере, в спринтах 0-62 миль в час и 0-124 миль в час.

Активный дифференциал M распределяет мощность между задними колесами и может изменять эффект блокировки от нуля до 100 процентов, что теоретически делает его наилучшей из возможных настроек заднего дифференциала. По словам BMW, всегда возможна небольшая пробуксовка задних колес, даже в самых ручных режимах, что является хорошей новостью, поскольку автомобиль по умолчанию переходит в базовый режим 4WD при запуске двигателя.

В другом месте есть проекционный дисплей на 70 процентов больше, обновленная восьмиступенчатая автоматическая коробка передач с более быстрыми переключениями и более плавным поведением на низкой скорости. У него есть подрулевые лепестки, установленные на рулевом колесе, и он может выполнять несколько переключений на пониженную передачу за один раз — с этим справится не вся автоматика. Мы с нетерпением ждем данных о производительности…

Рекомендуется Новости Пятидверный Suzuki Jimny выглядит потрясающе, но не надейтесь, что сможете его купить Автомобильный дроссель Отправьте свои видео, чтобы они появились на наших социальных каналах Новости Сможет ли Porsche открыть следующий Rimac? Новости RAM представляет электрический пикап с запасом хода 500 миль на 2025 год Новости Nissan Z скоро будет доступен с уменьшенной двухсекционной решеткой радиатора Новости Де Томазо P900 — это трековый монстр мощностью 900 л.

с. и массой 900 кг с двигателем V12 Новости Praga, чешский автопроизводитель, о котором вы никогда не слышали, выпускает гиперкар Новости Gordon Murray Automotive представляет новый T.33 Spider Новости Кризис решетки радиатора BMW у Jeep Wrangler? Новости Заполненная прыжками Gymkhana 2022 может быть просто лучшей

Принцип работы: регулируемый полный привод

Эти системы автоматически распределяют мощность, чтобы доставить вас туда, куда вы направляетесь

Автор статьи:

Джил Макинтош

Опубликовано 24 апреля 2019 г.  •  Последнее обновление 14 ноября 2020 г.  •  4 минуты чтения

Присоединяйтесь к обсуждению

Система полного привода Subaru в WRX STI особенно продвинутый, но это не т сделать вас непобедимым. Фото Handout/Subaru

Содержание статьи

Благодаря зимним зимам в Канаде полный привод (AWD) стал очень популярным. Но хотя кажется, что все колеса работают постоянно, это не обязательно так.

Объявление 2

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Большинство полноприводных автомобилей и спортивных внедорожников используют ту или иную форму переменной системы, способной распределять мощность по мере необходимости для дополнительного сцепления, в том числе на скользких поверхностях, а также на поворотах и ​​при ускорении.

Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.

Попробуйте обновить браузер или
нажмите здесь, чтобы посмотреть другие видео от нашей команды.

Как это работает: регулируемый полный привод Вернуться к видео

Полный привод (4WD) — это не одно и то же. Большинство полноприводных пикапов и внедорожников используют систему «неполный рабочий день», которая требует, чтобы вы включали четыре колеса, когда это необходимо. На автомобилях с полным приводом или внедорожниках система активна все время.

Полный привод на Acura TLX Фото Acura

Все автомобили используют дифференциалы. Это узлы с шестернями, соединенными с выходными валами, которые вращают колеса, что позволяет колесам вращаться с разной скоростью. Всякий раз, когда вы поворачиваете за угол, внешнее колесо должно двигаться дальше, чем внутреннее колесо. Дифференциал позволяет ему поворачиваться быстрее, чтобы сделать это.

Объявление 3

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Однако всегда существует предел скорости вращения одного колеса. Например, если одна шина крутится на льду, вы хотите, чтобы колесо с другой стороны получало большую часть мощности, иначе вы никуда не уедете. Дифференциал повышенного трения передает мощность на колесо, имеющее сцепление с дорогой.

В полноприводной модели имеется межосевой дифференциал, который по мере необходимости передает мощность между передними и задними колесами. Точное распределение мощности двигателя между ними зависит от автомобиля. Как правило, при обычном вождении большинство основных полноприводных автомобилей передает большую мощность на передние колеса, в то время как более спортивные модели обычно акцентируют внимание на задних колесах. Например, если система описывается как 60/40, это означает, что 60 процентов мощности передается на передние колеса, а 40 процентов — на задние.

Объявление 4

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Полноприводные автомобили, которые направляют большую мощность на передние колеса, включают Toyota Highlander и Ford Escape, а примеры автомобилей с задним смещением включают BMW X5 и Dodge Charger AWD.

«Симметричный» полный привод Subaru звучит так, будто каждое колесо получает одинаковую мощность, но на самом деле это название относится к тому, как трансмиссия расположена симметрично вдоль оси автомобиля. В то время как некоторые модели Subaru делят мощность 50/50 спереди назад, большинство из них 60/40.

«Симметричный» полный привод Subaru относится к расположению трансмиссии по обе стороны от оси автомобиля Фото Subaru

На любом полноприводном автомобиле, когда необходимо переместить мощность, ее доступность зависит от системы. Многие из них перемещаются только до 50/50 спереди назад, но некоторые могут передавать до 100 процентов вперед или назад по мере необходимости. Оттуда некоторые из них — в основном более спортивные автомобили — могут также распределять мощность между левым и правым колесами.

Реклама 5

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

В некоторых случаях большая часть или вся мощность двигателя может быть направлена ​​только на одно колесо, если это лучше всего подходит для условий движения. Некоторые менее сложные системы обеспечивают этот тип «распределения крутящего момента», применяя тормоз на вращающемся колесе, поэтому колесо с другой стороны берет на себя задачу движения автомобиля вперед.

Движение силы происходит автоматически, но на некоторых кроссоверах и внедорожниках на приборной панели есть кнопка «Блокировка». Когда он активирован, он блокирует дифференциал, поэтому передние и задние колеса вращаются вместе с одинаковой скоростью. Он предназначен только для того, чтобы выбираться из снега или грязи на очень низких скоростях, и отключается, когда вы превышаете этот предел скорости.

На некоторых полноприводных автомобилях дифференциал может быть заблокирован для обеспечения сцепления на низких скоростях в снегу или грязи. Фото Jil McIntosh

Существуют различные способы перемещения этой мощности. В некоторых межосевых дифференциалах используется вискомуфта. В этом блоке используются пластины, соединенные с выходными валами и погруженные в густую жидкость. Если одно колесо проскальзывает, его пластина вращается быстрее. Это заставляет жидкость циркулировать, и она достаточно густая, чтобы тянуть другую пластину и заставить двигаться это колесо — то, что с тягой.

Объявление 6

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание артикула

Многодисковые дифференциалы с гидромуфтой быстрее реагируют на пробуксовку колес, но они сложнее и, соответственно, дороже. В них используются диски сцепления, которые активируются гидравлическим давлением и при необходимости передают мощность на колесо. Гидравлические насосы активируются электронным способом, и система может собирать информацию от различных датчиков автомобиля, таких как скорость и угол поворота рулевого колеса, чтобы определить вероятность потери сцепления с дорогой и при необходимости активировать систему полного привода.

В некоторых автомобилях используются дифференциалы Torsen (это торговая марка), которые являются механическими и используют пары маленьких шестерен, сцепленных с большими шестернями на валах. Когда одно колесо проскальзывает, шестерни передают мощность другому.

Объявление 7

История продолжается ниже

Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

Содержание статьи

Во всех этих системах полного привода используется приводной вал, который соединяет переднюю и заднюю оси, поэтому мощность двигателя может распределяться между ними. Однако для привода дополнительного комплекта колес требуется больше топлива, и некоторые автомобили могут отключать одну ось электронным способом, когда полный привод не нужен. Когда это так, они снова подключаются за доли секунды для передачи энергии.

Некоторые гибриды и электромобили предлагают полный привод, в том числе Prius AWD-e 2019 года и Tesla Model 3, но они не используют соединительный вал. Вместо этого двигатель/электродвигатель приводит в движение передние колеса, а отдельный электродвигатель (или двигатели) подключается для привода задних колес, когда они необходимы. Это все, что нужно, чтобы добраться туда, куда вы идете.

Поделитесь этой статьей в социальной сети

В тренде

1. BMW призывает владельцев старых моделей перестать ездить

2. Motor Mouth: страшный бизнес по тушению пожара электромобиля

3. Требования к парковке в новых квартирах и домах по всей Канаде

4. Появились новые фотографии Tesla Cybertruck