Jaka jest różnica między napędem na cztery koła a napędem na wszystkie koła? Czy w ogóle istnieje i który układ napędu na cztery koła lepiej jest dać pierwszeństwo? Odpowiedź na to pytanie okaże się znacznie bardziej skomplikowana, niż można się było spodziewać. Czy systemy są stale włączone, czy też są włączane na siłę, jeśli to konieczne? Czy są one powiązane po spełnieniu określonych czynników, czy też są włączane automatycznie z wyprzedzeniem? Czy używają sprzęgła hydraulicznego, elektromagnetycznego lub zupełnie innego układu? Czy włączają się za pomocą dźwigni, obracają tarczę, naciskając przycisk, czy po prostu magicznie zaczynają działać, gdy jest to konieczne? Aby odpowiedzieć na te pytania, każdy system osobno na przykładzie zagranicznych doświadczeń w tworzeniu takich napędów.
Pod koniec lat 80. samochody z napędem na wszystkie koła wyróżniały się prostotą mechanizmów, wysoką niezawodnością i były pojazdami wyłącznie użytkowymi. Często jeździli nimi myśliwi, rolnicy i hodowcy bydła. Ci ludzie nie byli Białorusinami i mogli w każdych warunkach i w każdym nieprzejezdnym zabrudzeniu odłączyć piasty, aby aktywować przednią oś. Jednak z biegiem czasu i wśród mieszkańców miast, którzy nie chcieli już kąpać się w błocie i próżno brudzić się, bracia z napędem na wszystkie koła rozpoczęli ewolucyjny rozwój w kierunku demokratyzacji i dostępności systemów napędu na wszystkie koła, dając prostym nieprzygotowanym ludziom możliwość korzystania z systemów napędu na wszystkie koła.
Zabawnie to słyszeć, zwłaszcza biorąc pod uwagę pierwotny cel takich systemów i wyposażonych w nie samochodów.
Historia
Wczoraj nie wynaleziono układów napędowych na wszystkie koła w samochodach. Ich początki są zakorzenione w ubiegłym wieku.
W 1893 r. Angielski inżynier i wynalazca Bramy Joseph Deeplock zaprojektował i zastosował układ napędu na wszystkie koła w ciągniku ciągnikowym. Projekt, nawet według nowoczesnych standardów, szanowany, w tamtych latach był szczytem inżynierii. Samochód terenowy z ciągnikiem terenowym podbity, wykorzystując trzy mechanizmy różnicowe i napęd na wszystkie koła.
Pierwszym samochodem z napędem na wszystkie koła z silnikiem spalinowym był Spyker 60 KM, który został stworzony przez braci z Holandii - Jacobusa i Hendricka-Jana Spikera, jako dwumiejscowy samochód sportowy do wyścigów w górach (do wspinaczki pod górę). Ten kamień milowy w rozwoju systemów napędu na wszystkie koła miał miejsce w 1903 roku.
Potem był niemiecki, gładko wyglądający Dernburg-Wagen, zbudowany przez Daimler-Motoren-Gesellschaft. Potem nastąpiła cała galaktyka z różnych prototypów i poszukiwała niezawodnego, bezpretensjonalnego i optymalnego projektu.
W latach przedwojennych, przed II wojną światową, Mercedes-Benz we współpracy z nim pracował. Próby nagrodzono stworzeniem niezwykłych i niepowtarzalnych samochodów. Ale inny legendarny samochód z lat wojny przyjechał z innego kontynentu, który szedł razem z naszymi dziadkami wojskowymi ścieżkami po nieprzejezdnych zbombardowanych drogach regionu briańskiego, obwodu moskiewskiego, Białorusi, Polski i wreszcie samych Niemiec - prawdziwa, zasłużona sława.
System sterowania napędem na cztery koła był prosty i wydajny. Napęd na cztery koła włączono jedną dźwignią jeepa, drugim wybierakiem można było wybierać wysokie biegi, bieg neutralny lub niski.
Układ napędu na wszystkie koła opracowano w latach 50. i 60. XX wieku. Występowały zewnętrzne blokady przednich piast, które umożliwiły wyłączenie przedniej osi w celu poprawy oszczędności paliwa i osiągów prędkości. W 1963 r. Rodzinny Jeep Wagoneer z napędem na cztery koła otrzymał automatyczną skrzynię biegów. Dziesięć lat później Quadra-Trac, pierwszy w branży automatyczny system napędu na cztery koła, został zainstalowany w zaktualizowanym modelu.
Napęd na cztery koła trafia do samochodów. Mniej więcej w tym samym czasie, gdy amerykańscy inżynierowie opracowali „ciężką artylerię”, próbowali nadać samochodom osobowym napęd na wszystkie koła. Symbioza jazdy terenowej i karoserii została zawarta w Leone. Model pojawił się w 1972 roku. Jego wyróżnikiem był system z wtykowym napędem na cztery koła, który pomógł właścicielom w złych warunkach pogodowych lub na drodze.
W 1980 roku AMC wypuścił model Eagle, który ustanowił punkt odniesienia wśród samochodów osobowych z napędem na wszystkie koła w tamtych latach. Model został wyposażony w stały automatyczny napęd na wszystkie koła. Jednocześnie pojawia się prawdziwa legenda, pierworodny ze stałym napędem na wszystkie koła, który po raz pierwszy został użyty nie w celu poprawy właściwości terenowych, ale w celu poprawy przyczepności na drodze, prowadzenia i osiągów w sporcie.
1983 rok. Jeep wprowadza nowy system Select-Trac. Odtąd Jeepy mogą jeździć wersją z napędem na cztery koła z dużą prędkością na zwykłych drogach bez niszczących konsekwencji dla materiałów informacyjnych. W następnym roku nowy wprowadził bardziej zaawansowany układ napędu na wszystkie koła Command-Trac, który pozwalał na podłączenie przedniej osi w ruchu.
Od połowy lat 90. prawie każdy producent samochodów w Stanach Zjednoczonych zaczął tworzyć (samochody sportowe). Wykonano je bezpretensjonalnie, pobrano podstawę ramy podbieracza i napęd mechaniczny 4WD. Technicznie wnętrza pozostały archaiczne, ale pracowały w nowym modnym ciele.
Rewelacyjna popularność SUV-ów zmusiła wielu producentów samochodów do podążania za marką i konsumentami. Nadwozia stały się nośne, konstrukcja ramy była stopniowo porzucana. Pojawiły się, szybko rozwijające się i podbijające coraz to nowe segmenty rynku. Systemy AWD * zaczynają dominować pośród nich.
* Napęd na wszystkie koła (AWD) zdolny do przenoszenia mocy między dwiema osiami, a także z koła na koło. O wiele wygodniejszy zautomatyzowany układ napędu na wszystkie koła, dający prawie wszystkie te same zalety co klasyczny napęd na cztery koła, ale z mniejszymi niedogodnościami w codziennym użytkowaniu. Jednak dla wygody musisz zapłacić mniej niezawodności dysku.
4WD
Systemy napędowe 4WD są zasadniczo przeznaczone do użytku. W samochodach z tym systemem dostępny jest zestaw niskich biegów, a także skrzynia rozdzielcza manualna lub automatyczna.
Samochody z napędem na 4 koła często wyróżniają się specjalnymi atrybutami: większy prześwit (w drogich wersjach SUV-ów można mówić o zawieszeniu o regulowanej wysokości), dobre kąty przełajowe, są to również kąty wjazdu z przodu iz tyłu, co umożliwia wspinanie się w górę i w dół stoki i przejeżdżać przez przeszkody.
Pojazdy terenowe są wyposażone we wzmocnione układy zawieszenia i dodatkowe układy zwiększające przyczepność, takie jak blokady mechanizmu różnicowego, systemy wspomagania w terenie (dla nowoczesnych SUV-ów Toyoty) i podjeżdżania pod górę, a także przełączane stabilizatory.
Na przykład w niektórych systemach 4WD, jak na Gelandwagen, centralny jest również zablokowany, co znacznie zwiększa szanse na pokonanie poważnych warunków terenowych.
Różnicami można sterować elektronicznie, mechanicznie lub hydraulicznie.
Systemy napędu na wszystkie koła 4WD można było znaleźć w prawie wszystkich SUV-ach w przeszłości. Do tej pory wielu producentów pickupów nadal używa modeli 4WD, ale trend jest taki, że stają się one coraz rzadsze. Nawet gdy brutalne modele wojskowe przechodzą na główny nurt AWD! Dlatego prekursor nowoczesnych układów napędu na wszystkie koła można uznać za gatunek zagrożony.
AWD
Napęd na wszystkie koła jest rodzajem napędu na wszystkie koła, w którym są one wysyłane na obie osie, redystrybuując moment obrotowy z osi lub koła o mniejszej przyczepności na koło z większą mocą. Systemy AWD zostały zaprojektowane w celu zwiększenia przyczepności na drodze / ziemi i zwiększenia wydajności w każdych warunkach pogodowych, a także w celu zwiększenia możliwości pojazdu na lekkim lub średnim terenie.
Jedna z najczęstszych instalacji AWD obejmuje różnicę między przednimi i tylnymi wałami napędowymi, podobną do niektórych poprzednich systemów 4WD. Niektóre samochody używają stałego napędu na cztery koła, który nieprzerwanie przenosi moc na wszystkie cztery koła, podczas gdy w innych samochodach jedna z osi jest połączona, jeśli to konieczne. W takich przypadkach crossover lub samochód terenowy (typ) jeździ mono.
Pożądany moment obrotowy na osi jest często osiągany przez zastosowanie sterowanych elektronicznie hamulców kontroli trakcji, gdy układ napędowy na wszystkie koła wykrywa poślizg koła lub widzi różnicę prędkości koła, hamulce są włączane i następuje kontrolowany rozkład momentu obrotowego. Prawie wszystkie współczesne układy napędu na wszystkie koła działają bez interwencji kierowcy, są one kontrolowane przez niekończący się łańcuch kodów komputerowych przy użyciu bardzo wyrafinowanych algorytmów, które monitorują mechanizmy kierowania, przepustnicy i hamulca. Celem całej tej nagrody technologicznej jest poprawa przyczepności.
Napęd na wszystkie koła DYNAMAX w tym nowym ma to wszystko, a nawet więcej, na przykład ma czujniki, które odczytują drogę przed samochodem, aktywnie identyfikując obszary z lodem, jamami lub wodą.
Czy systemy napędu na wszystkie koła 4WD i AWD mogą współistnieć w nowoczesnych warunkach?
Samochody z napędem na cztery koła stają się coraz bardziej popularne; Główny argument przeprosin z napędem na przednie koła lub napęd na tylne koła, zużycie paliwa, ostatecznie zanika w tle, zanikając na tle pojawiających się zalet w zakresie obsługi i bezpieczeństwa.
Niektórzy kupujący nadal potrzebują korzyści, jakie zapewnia napęd na 4 koła, takich jak szerszy zakres opcji do holowania i transportu ciężkich ładunków, używania pojazdu na stromych zboczach lub nierównym terenie, ale dla większości konsumentów to system AWD zapewnia największe korzyści i niskie koszty .
Jak będzie wyglądał system AWD w przyszłości? Być może będzie odrębny, stworzony na wzór i podobieństwo samochodu stworzonego przez genialnego Ferdynanda Porsche w 1899 roku? Może kiedyś, ale nie teraz.
Zanim zaczniesz rozważać różnice w systemach napędu na wszystkie koła, musisz ustalić, czym jest ogólnie napęd na cztery koła. Tak więc jest to konstrukcja czterokołowej przekładni pojazdu, która umożliwia przeniesienie mocy (momentu obrotowego) generowanego przez silnik na wszystkie koła. Napęd na cztery koła jest zwykle określany skrótem AWD lub 4WD. W rzeczywistości oznacza to to samo, ale ogólnie mówiąc, 4WD oznacza napęd na wszystkie koła, ręcznie odłączony i podłączony, a AWD oznacza stały lub automatycznie podłączony napęd na cztery koła.
W zależności od celu wszystkie układy napędu na cztery koła można podzielić na trzy duże kategorie. Rozważmy każdy z nich osobno.
„Niepełny etat” w niepełnym wymiarze godzin - ręczny układ napędu na wszystkie koła
Ten system oznacza, że \u200b\u200bpodczas jazdy po utwardzonej drodze należy włączyć tylko tylną oś (napęd na tylne koła), a napęd na wszystkie koła można włączyć tylko na krótko, na przykład na mokrej lub śliskiej nawierzchni. W przeciwnym razie nie można uniknąć uszkodzenia skrzyni biegów. Wszystko to wynika z urządzenia połączonego ręcznie napędu na wszystkie koła, w którym nie ma centralnego mechanizmu różnicowego.
Warto zauważyć, że dzisiaj, ze względu na jego nieefektywność, ten rodzaj napędu na wszystkie koła prawie nie jest używany. Ale jednocześnie ten system jest w stanie zapewnić sztywne połączenie między przednią i tylną osią. Na drodze takie samochody z napędem na wszystkie koła działają dobrze i kosztują znacznie mniej. Jeśli jednak naprawdę nie zamierzasz podbijać terenu, to zakup samochodu z napędem na wszystkie koła w niepełnym wymiarze czasu będzie dla ciebie stratą pieniędzy, ponieważ w rzeczywistości dostaniesz tylko paliwo w dużych ilościach, duże kombi z napędem na tylne koła.
Na przykład samochody z napędem na cztery koła, które można podłączyć ręcznie, obejmują:
- Jeep Wrangler
- Nissan Xterra
- Opel Frontera
- Ssangyong musso
Wniosek: Praca w niepełnym wymiarze godzin jest dobra do użytku w terenie, ale całkowicie bezużyteczna podczas jazdy na autostradzie.
Na żądanie „Na żądanie” - automatyczny napęd na wszystkie koła
Innym sposobem ten rodzaj napędu można nazwać automatycznym niepełnym wymiarem czasu. System zapewnia połączenie kół jednej z osi w przypadku, gdy koła drugiej osi zaczynają się ślizgać. Na przykład, jeśli samochód jedzie w trybie napędu na tylne koła, a w pewnym momencie tylne koła ślizgają się, wówczas oś przednia jest automatycznie podłączana i część momentu obrotowego jest już na nią przenoszona, a wielkość przenoszonego momentu obrotowego może zmieniać się w pewnych granicach.
Na żądanie można nazwać kolejny niedrogi sposób dla producenta, który w pełni pozwala mu zadzwonić do samochodu z napędem na wszystkie koła. Jednak w tym przypadku należy pamiętać, że jeśli jeździsz takim samochodem tylko na asfalcie, nie ruszając się w tym samym czasie, to w normalnych warunkach pracy twój czterokołowy przyjaciel ma napęd na tylne lub przednie koła, który ma gorsze właściwości hamowania , poziom bezpieczeństwa, właściwości jezdne i większe zużycie paliwa. Jednak takie systemy sprawdzają się podczas jazdy po zaśnieżonej powierzchni.
Prawie wszyscy wiodący producenci samochodów mają w swoim asortymencie pojazdy z automatycznie podłączonym napędem na wszystkie koła, oto niektóre z nich:
- Chevrolet captiva
- Infinity fx35
- Honda CRV
- Hyundai Tucson
Wniosek: system On Demond jest bardzo przydatny podczas jazdy po śniegu, ale poza tym nie jest tak dobry, jak powinien.
Full time „full time” - stały napęd na wszystkie koła
Znaczenie tego typu napędu na wszystkie koła polega na tym, że w tym przypadku napęd na wszystkie koła może być cały czas włączony. Charakterystyczną cechą konstrukcji stałego napędu na wszystkie koła jest obecność mechanizmu różnicowego międzyosiowego.
Ale w ten czy inny sposób system Full Time dzieli się na dwie kategorie:
1. System, w którym nie ma blokady centralnego mechanizmu różnicowego lub miejskiego w pełnym wymiarze czasu, w którym konstrukcja połączenia między przednimi i tylnymi kołami pozwala im poślizgnąć się względem siebie. Ten rodzaj stałego napędu na wszystkie koła jest bardziej odpowiedni do jazdy po mieście, więc jeśli nie liczysz na częstą jazdę w terenie, nie powinno cię to martwić. Pojazdy z tym napędem obejmują:
- Daihatsu terios
- Odkrywca Forda
- Lexus RX35
- Hyundai Santa Fe
- Audi Q7
2. System, w którym występuje centralna blokada mechanizmu różnicowego lub pełny czas jest poza drogą i na drodze. Oznacza to, że takie samochody są naprawdę zaprojektowane do pracy w trybie ciągłej jazdy, zarówno na drodze, jak i podczas jazdy po asfalcie. Pojazdy te obejmują:
- Toyota Prado
- Suzuki Grand Vitara
- Land Rover
- Jeep Cherokee
Wniosek: system Full Time jest dobry zarówno na autostradzie, jak i w terenie, ale także kosztuje znacznie więcej.
Liczba różnych SUV-ów i crossoverów na naszych drogach rośnie w ogromnym tempie. Jedną z głównych zalet takich samochodów jest układ napędu na wszystkie koła, którego zasada działania w różnych modelach może się znacznie różnić.
Wszystkie typy napędu na wszystkie koła można warunkowo podzielić na trzy główne: tymczasowo połączone (pół etatu), stałe (pełny etat) i automatycznie połączone (na żądanie etat pełny).
Tymczasowo podłączony napęd na wszystkie koła
Tymczasowo podłączony napęd na wszystkie koła lub, jak to często nazywa się Part Time, nie pozwala na długi czas w trybie napędu na cztery koła. W tym typie napędu na wszystkie koła nie ma centralnego mechanizmu różnicowego, który kompensowałby różnicę prędkości obrotowej przedniej i tylnej osi. Bez niego podczas jazdy po suchej drodze części przekładni szybko się zużywają.
Napęd na cztery koła Part Timmożna go przymusowo połączyć tylko w celu pokonania trudnego odcinka drogi przy niskiej prędkości.
Zwykle do połączenia służy dźwignia transferu. Chociaż w niektórych wersjach, aby połączyć przednią oś, musisz wysiąść z samochodu i przekręcić specjalne uchwyty (piasty) na piastach przednich kół.
Tylko „pełnoprawne” SUV-y, które są używane zgodnie z ich przeznaczeniem, są wyposażone w tymczasowo podłączony napęd na wszystkie koła. Można zadzwonić do jasnych przedstawicieli takich „oszustów”, którzy nie spieszą się z przekazaniem kontroli napędu na wszystkie koła elektronicznym „mózgom”.
Ponadto prawie wszystkie chińskie kopie znanych SUV-ów z lat 90. są wyposażone w „tymczasowy” napęd na wszystkie koła.
Prawdziwe SUV-y z uczciwym trybem Part Timastopniowo przechodzą do historii, ponieważ są wypierane przez nowocześniejsze układy napędu na wszystkie koła.
Napęd na wszystkie koła
Stały napęd na wszystkie koła lub PełnyCzas, dla większości producentów, nie pozwala na wymuszenie rozłączenia / podłączenia jednego z mostów.
Ze względu na obecność mechanizmu różnicowego międzyosiowego taka przekładnia stale (w każdych warunkach) pracuje w trybie napędu na wszystkie koła. Ponadto w nowoczesnych modelach „diff” międzyosiowy ma własne elektroniczne „mózgi”.
Przy takiej różnicy moment obrotowy może być przenoszony na oś w różnych proporcjach, to znaczy nie tylko 50/50. Kiedy pojawia się poślizg, „inteligentny” mechanizm różnicowy może natychmiast „przenieść” moment obrotowy nie tylko na oś o najlepszej przyczepności, ale nawet na oddzielne koło, które ma coś do złapania.
Ten rodzaj napędu na wszystkie koła jest najbardziej „zaawansowany” wśród innych systemów 4x4.
Bogactwo „inteligentnej” elektroniki w najnowocześniejszych systemach pozwala na dostosowanie samochodu do konkretnej nawierzchni (asfalt, żwir, piasek itp.), Kierowca musi tylko nacisnąć żądany przycisk.
Najsławniejszymi przedstawicielami stałego napędu na wszystkie koła jest firma z zastrzeżonym systemem Quattro i Subaru z systemem AWD (napęd na wszystkie koła).
Interesujące jest to, że całkowicie „nie terenowe” sedany, coupe i hatchbacki są wyposażone w tego rodzaju przekładnie. Podkreśla to wszechstronność tego napędu na wszystkie koła.
Automatycznie podłącz napęd na wszystkie koła
Automatycznie połączony napęd na wszystkie koła (na żądanie w pełnym wymiarze czasu) pozwala na zachowanie napędu na przednie koła i łączy tylną oś tylko wtedy, gdy koła napędowe się poślizgną. Automatyczne połączenie napędu na wszystkie koła w nowoczesnych układach następuje niemal natychmiast przy pierwszych oznakach poślizgu.
W zależności od możliwości konkretnego systemu moment obrotowy między osiami można rozdzielić w dowolnych proporcjach (od 10/90 do 90/10).
Jednocześnie elektroniczny system stabilizacji (ESP) pozwala zachować kontrolę nad samochodem, który może radykalnie zmienić napęd z przedniego na napęd na tylne koła i odwrotnie.
Aby pokonać szczególnie trudny odcinek drogi, ten rodzaj napędu (w większości wersji) umożliwia wymuszoną redystrybucję „pływającego” momentu obrotowego między osiami w proporcji 50/50. Zwykle do tego służy przycisk oznaczony 50/50, Blokada itp. Ale po osiągnięciu określonej prędkości (40-50 km / h) blokada wyłączy się, a system powróci do „trybu pływającego”.
Ponadto samochód z automatycznym napędem na wszystkie koła można przekształcić w napęd wyłącznie na przednie koła, bez żadnych połączeń. Ponownie użyj przycisku „magia” (2WD itp.). Wyłączenie napędu na wszystkie koła przyczynia się do oszczędności paliwa, ponadto potrzeba czterech kół napędowych w mieście nie występuje często.
Automatycznie podłączony napęd na cztery koła jest „najmłodszym” z systemów 4x4.
Są wyposażone w zdecydowaną większość zwrotnic na naszym rynku. Można nawet powiedzieć, że taki napęd jest integralną cechą tego crossovera. Nowy typ samochodu wymagał nowego typu napędu na cztery koła, wszystko jest logiczne.
Który dysk jest pełny ona?
Określenie, który napęd na wszystkie koła jest najbardziej optymalny, jest dość trudne, ponieważ każdy z nich ma swoje zalety i wady.
W trudnych warunkach terenowych najlepiej poczują się pojazdy terenowe z tymczasowo podłączonym napędem na wszystkie koła i twardymi mechanicznymi blokadami wszystkich mechanizmów różnicowych (międzyosiowych i między kołami). Ale w warunkach miejskich takie maszyny nie dają żadnej przyjemności z kontroli.
Z kolei czysto miejskie zwrotnice z automatycznie podłączonym napędem na wszystkie koła są prawie bezradne na każdym terenie, ale są kontrolowane jak zwykłe samochody.
Złotym środkiem jest stały napęd na wszystkie koła, który opanuje nieprzejezdność drogi i nie obraża na autostradzie.
Ale taki napęd nie będzie zakłócał jego pracy, to znaczy nie będzie ani oszczędzał paliwa, ani przejeżdżał przez bardzo trudny odcinek (pomimo „bardzo inteligentnej” elektroniki).
Przekładnie na cztery koła mają różne konstrukcje. Razem tworzą układ napędowy na wszystkie koła. Wyróżnia się następujące typy układów napędu na wszystkie koła: połączenie stałe, połączenie automatyczne i połączenie ręczne.
Różne typy układów napędu na wszystkie koła mają z reguły różne cele. Jednocześnie można wyróżnić następujące zalety tych systemów, które określają zakres ich zastosowania:
Układ napędu na wszystkie koła
Stały układ napędu na wszystkie koła (inna nazwa - system pełnoetatowy, tłumaczone jako „pełny etat”) zapewnia stałe przenoszenie momentu obrotowego na wszystkie koła samochodu.
System obejmuje elementy konstrukcyjne charakterystyczne dla przekładni z napędem na wszystkie koła, a mianowicie: sprzęgło, skrzynię biegów, skrzynię rozdzielczą, przekładnie kardana, przekładnie główne, małe koła różnicowe osi tylnej i przedniej, a także osie kół.
Stały napęd na cztery koła jest stosowany zarówno w samochodach z układem napędu na tylne koła (wzdłużny układ silnika i skrzyni biegów), jak i w samochodach z układem napędu na przednie koła (poprzeczny układ silnika i skrzyni biegów). Takie systemy różnią się głównie konstrukcją skrzynki rozdzielczej i przekładni kardana.
Znanymi stałymi napędami na wszystkie koła są Quattro od Audi, xDrive od BMW, 4Matic od Mercedesa.
Blokadę różnicową można wykonać automatycznie lub ręcznie. Nowoczesne konstrukcje automatycznego blokowania środkowego mechanizmu różnicowego to sprzęgło wiskotyczne, samoblokujący mechanizm różnicowy Torsen, sprzęgło cierne wielopłytkowe.
Ręczną (wymuszoną) blokadę mechanizmu różnicowego wykonuje kierowca za pomocą siłownika mechanicznego, pneumatycznego, elektrycznego lub hydraulicznego. W niektórych konstrukcjach skrzynki rozdzielczej zapewniono funkcje automatycznego i ręcznego blokowania centralnego mechanizmu różnicowego.
Zasada działania stałego układu napędu na wszystkie koła
Moment obrotowy z silnika przekazywany jest do skrzyni biegów, a następnie do skrzynki rozdzielczej. W przypadku przenoszenia moment jest rozkładany wzdłuż osi. W razie potrzeby kierowca może włączyć bieg redukcyjny. Ponadto moment obrotowy jest przenoszony przez wały napędowe na przekładnię główną i środkowy mechanizm różnicowy każdej osi. Z mechanizmu różnicowego moment obrotowy przenoszony jest przez osie na koła napędowe. Kiedy koła ślizgają się na jednej z osi, mechanizmy różnicowe międzyosiowe i między kołami są automatycznie lub siłą blokowane.
System AWD podłączony automatycznie
Układ napędu na wszystkie koła jest automatycznie podłączony (inna nazwa - system na żądanie, w tłumaczeniu „na żądanie”) jest obiecującym kierunkiem rozwoju samochodów z napędem na cztery koła. System ten zapewnia połączenie kół jednej z osi w przypadku poślizgnięcia się kół drugiej osi. W normalnych warunkach eksploatacji samochód ma napęd na przednie lub tylne koła.
Prawie wszyscy wiodący producenci samochodów mają w swoim asortymencie samochody z automatycznie podłączonym napędem na wszystkie koła. Słynny system automatycznego podłączania 4Motion firmy Volkswagen zostaje automatycznie podłączony.
Konstrukcja wtyczki napędu na wszystkie koła jest automatycznie podobna do stałego napędu na cztery koła. Wyjątkiem jest obecność sprzęgła tylnej osi.
Skrzynia rozdzielcza w automatycznie podłączonym układzie napędu na wszystkie koła jest zwykle przekładnią zębatą stożkową. Brakuje przesunięcia w dół i środkowego mechanizmu różnicowego.
Sprzęgło wiskotyczne lub sterowane elektronicznie sprzęgło cierne stosuje się jako sprzęgło tylnej osi. Dobrze znanym sprzęgłem ciernym jest sprzęgło Haldex, które jest stosowane w systemie napędu na wszystkie koła 4Motion koncernu Volkswagen.
Zasada działania napędu na wszystkie koła jest automatycznie połączona
Moment obrotowy z silnika przez sprzęgło, skrzynię biegów, przekładnię główną i mechanizm różnicowy przenoszony jest na przednią oś samochodu. Moment obrotowy przez skrzynię rozdzielczą i wały kardana przenoszony jest również na sprzęgło cierne. W normalnym położeniu sprzęgło cierne ma minimalny stopień kompresji, w którym do 10% momentu obrotowego przenoszone jest na tylną oś. Kiedy koła przedniej osi ślizgają się, sprzęgło cierne jest uruchamiane przez polecenie elektronicznej jednostki sterującej i przekazuje moment obrotowy na oś tylną. Wielkość momentu obrotowego przenoszonego na oś tylną może się zmieniać w pewnych granicach.
Ręczny układ napędu na wszystkie koła
Ręczny układ napędu na wszystkie koła (inna nazwa - system na pół etatu, przetłumaczone jako „czas niepełny”) obecnie praktycznie nie jest używane, ponieważ jest nieskuteczny. Jednocześnie ten system zapewnia sztywne połączenie między przednią i tylną osią, przenosząc moment obrotowy w stosunku 50:50, a zatem jest naprawdę terenowy.
Konstrukcja ręcznego napędu na wszystkie koła jest zasadniczo podobna do stałego napędu na wszystkie koła. Główne różnice to brak mechanizmu różnicowego międzyosiowego i możliwość połączenia przedniej osi w skrzyni rozdzielczej. Należy zauważyć, że w niektórych konstrukcjach stałego napędu na wszystkie koła stosuje się funkcję odcinania przedniej osi. To prawda, że \u200b\u200bw tym przypadku rozłączanie i łączenie nie jest tym samym.
„Uczciwy napęd na cztery koła” nie jest zbyt jasnym, ale przekonującym terminem, świętą mantrą guru Internetu. Jednak dzisiaj ogromna większość producentów polega na sprzęcie elektronicznym i sprzęgłach wielopłytkowych, które automatycznie łączą tylną oś ...
Dobrze jest mieć samochód z układem kół 4x4 w przypadku ataku na zaspy śnieżne, a przez resztę czasu - ekonomiczny pojedynczy napęd. A kiedy zaczynasz na mokrym chodniku, warto być w pełni uzbrojonym. Ale po chwili, gdy prędkość zostaje zwiększona, dodatkowa oś napędowa jest po prostu nadmiernym zużyciem paliwa.
Jest to format crossover w 100%, a aby umożliwić szybkie lub krótkie włączenie drugiej pary kół napędowych, pojawiło się wiele sprzęgieł wielopłytkowych do ich połączenia.
OSZCZĘDNOŚĆ METALU I PALIWA
Niedrogie i kompaktowe sprzęgło wielopłytkowe, które nie powoduje dodatkowych wibracji i jest wyjątkowo responsywne, zastąpiło dziś wszystkie inne rodzaje przekładni o 90% samochodów z napędem na wszystkie koła, redukując formułę obecnej konstrukcji crossovera do jednej zasady: silnik poprzeczny umieszczony z przodu stale napędza przednie koła, a tylne są połączone sprzęgłem potrzebuje.
Tak zaimplementowany napęd na cztery koła jest znacznie prostszy niż prawdziwe konstrukcje terenowe. Nie ma skrzynki rozdzielczej, tylko dodatkowa para przekładni odbioru mocy i wał wyjściowy pozostają w pobliżu przedniego mechanizmu różnicowego. Kolejny plus: dzięki niskiej wadze i gabarytom stało się możliwe odciążenie ciężkiego przodu samochodu od ciężaru sprzęgła. Sprzęgło wielopłytkowe osadziło się na tylnej skrzyni biegów.
Różne
Ale sprzęgło jest inne. Przy tej samej zasadzie łączenia drugiego mostu konstrukcje mogą mieć znaczące różnice.
Początkowo postanowiono w jakiś sposób uruchomić sprzęgło w wyniku poślizgnięcia się przedniej połowy związanej z silnikiem i przednimi kołami, w stosunku do tyłu, połączonej z tylnymi kołami. Utknąłem wcześniej, poszła różnica prędkości połówek, sprzęgło było zablokowane, kolba była połączona. Czy to logiczne?
Pierwsze sprzęgło wykorzystywało Volkswagena Golfa w układzie napędowym Syncro. Pakiet sprzęgła nie uciskał się w nich, ale był wypełniony płynem silikonowym, który gęstniał pod dużymi obciążeniami i przenosił sam obrót. Tak lepkiego sprzęgła nie można było kontrolować, charakterystyka jej pracy pozostawiła wiele do życzenia, a ona nie mogła przenieść 100% momentu obrotowego na tylne koła. Ponadto, ślizgając się w błocie, silikon zagotował się, sprzęgło szybko się przegrzało i ... wypaliło.
Kolejny projekt uderzył we wczesny Ford Escape. Tam tarcze sprzęgła były już ściśnięte, ale stało się to czysto mechanicznie, za pomocą kul i szczelin w kształcie klina, w momencie obracania przedniej części względem tyłu. Sprzęgło działało ostrzej, ale ostrzej, powodując nieoczekiwane uderzenia w najbardziej krytycznej fazie śliskiego zakrętu.
Wyobraź sobie, że z kolei twój samochód nagle z napędu na przednie koła zamieni się w „klasyczny”, a pod wyładowaniem gazu sprzęgło również nagle się wyłączy. Konsekwencje mogą być śmiertelne.
Problem ten nadal prześladuje producentów sprzęgieł od dłuższego czasu. Aby odpowiednio regulować przepływ mocy do tylnych kół, a jednocześnie chronić tarcze sprzęgła przed przegrzaniem, podjęto próbę zastosowania hydrauliki.
JUŻ HALDEX
Najnowsza wersja niekontrolowanego sprzęgła była pierwszą generacją Haldex z 1998 roku. Tutaj tarcze były ściskane przez cylinder hydrauliczny, którego ciśnienie oleju wytwarzała pompa. Pompa została zamontowana na jednej połowie sprzęgła, a napęd pochodził z drugiej. Oznacza to, że przy różnicy prędkości przednich i tylnych kół wzrosło ciśnienie sprężania, a sprzęgło zostało zablokowane. Haldex pracował miękko i odniósł sukces.
Dwie wygrane jednocześnie: olej, który teraz krąży i przechodzi przez pompę hydrauliczną, został lepiej schłodzony, a napęd hydrauliczny wyraźniejszy i, co najważniejsze, działał szybciej. Niemniej jednak część funkcjonalności napędu pozostała niewykorzystana - uprzedzając tylną oś na samym początku rozwoju niebezpiecznej sytuacji, częściowo blokując sprzęgło na zakrętach. Elektronika może i powinna sobie z tym poradzić.
W 2004 roku pojawiła się druga generacja Haldex, wszystkie z tymi samymi tarczami i pompą, ale z elektronicznym zaworem, a do mózgu systemu stabilizacji samochodu wprowadzono dział zarządzający napędem na wszystkie koła.
Kompaktowy Cały zestaw elementów sprzęgających Haldex jest zmontowany w ciasny blok, a wymiary są tylko nieco większe niż standardowy mechanizm różnicowy
System stał się sterowalny, a moment obrotowy przenoszony do tyłu przestał zależeć bezpośrednio od różnicy prędkości między przednimi i tylnymi kołami.
OSTRZEŻONY - ŚREDNIA ZBROJA
Wszystko byłoby dobrze, ale pozostałyby „nietknięte” sytuacje, w których miło byłoby uzyskać pełny napęd na cztery koła, nawet zanim przednie koła się poślizgną. Innymi słowy, pompa, działająca na podstawie różnicy obrotów połówek sprzęgła, nie jest już odpowiednia dla inżynierów przekładni. W końcu jego presja oszczędzania w niektórych trybach jazdy była po prostu nieobecna.
Rozwiązanie okazało się proste i, ogólnie rzecz biorąc, zostało zastosowane do dziś w większości napędów realizowanych przez sprzęgło.
Haldex następnej czwartej generacji otrzymał pompę elektryczną przymocowaną na zewnątrz i znane nam już zawory regulacyjne przed cylindrami hydraulicznymi. Teraz w dowolnym momencie sprzęgło może zostać całkowicie lub częściowo zamknięte tylko sygnałem elektronicznym.
Ta zasada dała wiele pozytywnych efektów. Były tryby startu z miejsca, w którym sprzęgło jest całkowicie zablokowane na krótki okres przyspieszenia. Dodano tryby znacznego blokowania w zakrętach, gdy dobra przyczepność na suchym asfalcie pozwala na pełne wykorzystanie napędu na wszystkie koła.
Co zaskakujące, cechy terenowe wzrosły. W końcu stało się już możliwe za pomocą jednego kliknięcia przycisku, aby przełączyć algorytm operacji sprzęgania z „asfaltu” na „off-road” lub powierzyć tę sprawę automatyzacji.
Czy rozpoznajesz trzy główne tryby transmisji swojego crossovera? Oczywiście masz właśnie takie sprzęgło w napędzie tylnego koła!
Chwileczkę. Dwoma składnikami prędkości systemu są mózg elektroniczny i ultraszybki elektrozawór, którego czas otwarcia jest krótszy niż 0,1 s
WIĘCEJ - WIĘCEJ
Wygodne stało się połączenie elektronicznego sterowania sprzęgłem z systemem stabilizacji i programem bezpieczeństwa sprzęgła ciernego. Od tej chwili mały czujnik temperatury wewnątrz sprzęgła monitorował temperaturę roboczą i wyłączał napęd, jeśli przegrzanie sprzęgła było bliskie. Oczywiście samochód, który stał się dziesięć niezdatny do jazdy na około dziesięć minut, może wyważyć, ale jest nieporównanie lepszy niż dym spod dna i awaria skrzyni biegów.
Ponadto, im więcej zwrotnic z elektronicznie sterowanymi sprzęgłami znajdowało się w rękach właścicieli, tym szersze i dokładniejsze stały się programy systemów napędu na wszystkie koła. Dziś najlepsi z nich nie boją się już przegrzania, nie tylko w luźnym śniegu, ale także w wyniku szczerego poślizgnięcia się błota. A chemicy z materiałoznawcami nie siedzieli bezczynnie. Nowe materiały na tarczach i okładzinach umożliwiły podwojenie temperatury wyłączania awaryjnego, a także zwiększenie momentu przenoszonego przez sprzęgła cierne do wartości wyraźnie wyższych, niż może dać silnik.
Nowoczesne materiały sprzęgła, wysokiej jakości oleje i zaawansowane programy kontroli zamykania tarczy umożliwiają nawet częściowe połączenie sprzęgła bez obawy o przegrzanie. Jednocześnie samochód otrzymuje rozkład momentu obrotowego wzdłuż osi w proporcji 10:90, a nawet 40:60, co w przypadku marek, które mają układ napędu na tylne koła, pozwala łączyć klasyczne nawyki na drodze z lekkim napędem na wszystkie koła, czasami prawie niewidocznym. A nawet w sposób ciągły zmieniaj stopień połączenia, poprawiając sterowalność maszyny i pomagając systemowi stabilizacji wykonać swoją pracę.
Biorąc pod uwagę elastyczność algorytmów działania i wysoki stopień kompletności konstrukcji sprzęgieł wielopłytkowych, dziś jest to najbardziej rozpowszechniona opcja organizacji napędu na wszystkie koła i jest mało prawdopodobne, aby w dającej się przewidzieć przyszłości pojawiło się tutaj coś zasadniczo nowego.