Uzwojenie sprzęgła napędu na wszystkie koła. Obwód napędu na cztery koła ze sprzęgłem elektromagnetycznym

Teraz crossovery są bardzo popularne na rynku motoryzacyjnym. Mają zarówno napęd pełny, jak i mono. Jest połączony za pomocą urządzenia, takiego jak sprzęgło wiskotyczne. Zasada działania jednostki jest dalej w naszym artykule.

Charakterystyka

Czym więc jest ten element? Sprzęgło wiskotyczne to automatyczny mechanizm do przenoszenia momentu obrotowego za pomocą specjalnych płynów. Należy zauważyć, że zasada działania lepkiego sprzęgła napędu na wszystkie koła i wentylatora jest taka sama.

W ten sposób moment obrotowy na oba elementy przenoszony jest za pomocą płynu roboczego. Poniżej zastanowimy się, co to jest.

Co jest w środku?

Wewnątrz obudowy sprzęgła zastosowano płyn na bazie silikonu. Posiada specjalne właściwości. Jeśli nie jest obracany ani podgrzewany, pozostaje w stanie ciekłym. Gdy tylko pojawi się energia momentu obrotowego, rozszerza się i staje się bardzo gęsty. Wraz ze wzrostem temperatury wygląda jak utwardzony klej. Gdy tylko temperatura spadnie, substancja zamienia się w ciecz. Nawiasem mówiąc, jest zalany przez cały okres użytkowania.

Jak to działa?

Jaka jest zasada działania produktu o nazwie „sprzęgło wiskotyczne”? Zgodnie z algorytmem działania jest podobny do transformatora hydraulicznego skrzynki automatycznej. Tutaj również moment obrotowy przenoszony jest za pomocą płynu (ale tylko za pomocą oleju przekładniowego). Istnieją dwa rodzaje sprzęgieł wiskotycznych. Poniżej przyjrzymy się im.

Pierwszy typ: wirnik

Zawiera zamkniętą metalową obudowę. Zasada działania sprzęgła wiskotycznego (w tym wentylatora chłodzącego) opiera się na działaniu dwóch kół turbiny. Znajdują się one naprzeciwko siebie. Jeden znajduje się na wale napędowym, drugi na wale napędzanym. Ciało wypełnione jest płynem na bazie silikonu.

Gdy te wały obracają się z tą samą częstotliwością, mieszanie kompozycji nie występuje. Ale gdy tylko pojawi się poślizg, temperatura wewnątrz obudowy wzrasta. Ciecz staje się gęstsza. W ten sposób koło turbiny napędowej sprzęga się z osią. Łączy Gdy tylko pojazd znajduje się w terenie, prędkość wirnika zostaje przywrócona. Wraz ze spadkiem temperatury zmniejsza się gęstość cieczy. Napęd na wszystkie koła jest wyłączony w samochodzie.

Drugi typ: dysk

Znajduje się tu również zamknięty budynek. Jednak w przeciwieństwie do pierwszego typu, na wałach napędowym i napędzanym występuje grupa płaskich tarcz. Jaka jest zasada działania tego lepkiego sprzęgła? Dyski obracają się w płynie silikonowym. Gdy tylko temperatura wzrośnie, rozszerza się i dociska te elementy.

Sprzęgło zaczyna przenosić moment obrotowy na drugą oś. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy samochód się zatrzymuje, a prędkość kół jest inna (gdy jedni stoją, inni wpadają w poślizg). Oba typy nie wykorzystują automatycznych systemów elektronicznych. Urządzenie zasilane jest energią obrotową. Dlatego lepkie sprzęgło wentylatora i napędu na wszystkie koła ma długą żywotność.

Gdzie jest używany?

Najpierw zwróćmy uwagę na element, który jest używany w układzie chłodzenia silnika. Zasada działania sprzęgła wiskotycznego wentylatora opiera się na działaniu wału korbowego. Samo sprzęgło jest przymocowane do drążka i ma Im wyższa prędkość wału korbowego, tym bardziej nagrzewa się płyn w sprzęgle. W ten sposób połączenie stało się sztywniejsze, a element wentylatora zaczął się obracać, chłodząc silnik i chłodnicę.

Wraz ze spadkiem prędkości i spadkiem temperatury płynu sprzęgło przestaje działać. Należy zauważyć, że lepkie sprzęgło wentylatora nie jest już używane. Nowoczesne silniki wykorzystują wirniki elektroniczne z czujnikiem temperatury płynu chłodzącego. Nie są już związane z wałem korbowym i działają oddzielnie od niego.

Napęd na cztery koła i sprzęgło wiskotyczne

Jego zasada działania jest taka sama jak wentylatora. Jednak część znajduje się nie w komorze silnika, ale pod spodem samochodu. I, w przeciwieństwie do pierwszego typu, lepki napęd na wszystkie koła nie traci na popularności.

Teraz jest instalowany w wielu crossoverach i SUV-ach z napędem rozłączającym. Niektórzy używają odpowiedników elektromechanicznych. Ale są znacznie droższe i mniej praktyczne. Wśród godnych konkurentów należy zauważyć tylko blokowanie mechaniczne, które znajduje się na „Niva” i „UAZ”. Ale z powodu urbanizacji producenci zrezygnowali z prawdziwego zamka, który sztywno łączy obie osie i zwiększa zdolność pojazdu do jazdy w terenie. Kierowca może wybrać, kiedy potrzebuje napędu na cztery koła. Jeśli SUV będzie musiał pokonać teren, szybko utknie i po poślizgu tylna oś zacznie działać. Ale nie pomoże mu wydostać się z ciężkiego błota.

Zalety

Przyjrzyjmy się pozytywnym aspektom lepkiego sprzężenia:

• Prostota projektu. Tylko kilka wirników lub tarcz jest używanych wewnętrznie. A wszystko to jest zasilane bez elektroniki, fizycznie rozszerzając płyn.
• Taniość. Ze względu na prostą konstrukcję sprzęgła wiskotycznego praktycznie nie wpływa to na koszt samochodu (jeśli dotyczy opcji „napęd na cztery koła”).
• Niezawodność. Złącze ma wytrzymały korpus, który wytrzymuje nacisk do 20 kilogramów na centymetr kwadratowy. Jest instalowany na cały okres użytkowania i nie wymaga okresowej wymiany płynu roboczego.
• Sprawdzi się w każdych warunkach drogowych. Zapobiega ślizganiu się w błocie lub podczas jazdy po śniegu. Temperatura zewnętrzna nie ma znaczenia dla podgrzewania płynu roboczego.

niedogodności

Warto zauważyć brak łatwości konserwacji. Sprzęgło wiskotyczne jest zamontowane na stałe.

A jeśli jest niesprawny (na przykład z powodu odkształceń mechanicznych), to zmienia się całkowicie. Również kierowcy narzekają na niemożność samodzielnego podłączenia napędu na cztery koła. Sprzęgło sprzęga drugą oś tylko wtedy, gdy samochód jest już „zakopany”. Nie pozwala to samochodowi na łatwe pokonywanie przeszkód w błocie lub śniegu. Kolejną wadą jest niski prześwit. Węzeł wymaga dużej obudowy. A jeśli użyjesz małego sprzęgła wiskotycznego, nie przeniesie ono wymaganego momentu obrotowego. A ostatnią wadą jest strach przed przegrzaniem.

Na napędzie na wszystkie koła nie można długo się ślizgać. W przeciwnym razie istnieje ryzyko wyłączenia lepkiego sprzęgła. Dlatego tego typu „nieuczciwa” jazda nie jest mile widziana przez entuzjastów jazdy w terenie. Przy długotrwałych obciążeniach węzeł po prostu się zaklinuje.

Wniosek

Tak więc dowiedzieliśmy się, jak działa lepkie sprzęgło napędu na wszystkie koła i wentylatora. Jak widać, urządzenie dzięki specjalnemu płynowi może przenosić moment obrotowy we właściwym czasie bez angażowania dodatkowych czujników i systemów. To jest bardzo

Tak się złożyło, że wtykowy napęd na wszystkie koła jest uważany za rozwiązanie mało niezawodne, nie przenoszące dużego momentu obrotowego i generalnie paliatywne, związane z oszczędnością kosztów. Co więcej, 9 na 10 moich znajomych jest tego pewien, którzy wiedzą o samochodach wcale nie ze słyszenia. Ale musisz się zgodzić: słowa „ekonomiczny” i „tańszy” brzmią jakoś dziwnie, jeśli chodzi o najnowsze X5, X6 i Cayenne, czy o „skromnych” 550Xi czy Panamerze. Najwyraźniej powód jest zupełnie inny - na banalnym środkowym mechanizmie różnicowym nie można tak bardzo „oszczędzić”.

Gdyby dyferencjały były tak drogie, czy prawdopodobnie użyliby również czegoś innego zamiast dyferencjałów międzyosiowych? A dobrze znany Torsen z pewnością nie jest wart milionów. Tak, nie chodzi o cenę samego dyferencjału. Niespodziankami były ujawnione niuanse w dostosowywaniu obsługi i działania różnych elektronicznych „asystentów”: ABS, ESP i innych aktywnych systemów zwiększających bezpieczeństwo. A wszystko dlatego, że wymagania dotyczące aktywnego bezpieczeństwa samochodów znacznie wzrosły w ciągu ostatnich dziesięcioleci, a sterowność nawet prostych samochodów jest na poziomie, o jakim auta sportowe lat osiemdziesiątych nawet nie śniły.

Dlaczego stały napęd na cztery koła jest dobry? Fakt, że moment obrotowy jest stale obecny na wszystkich kołach, rozłożony zgodnie z pewnymi zasadami, sztywno ustalonymi przez urządzenie mechanizmu. Nie jest możliwe bezpośrednie określenie dystrybucji, ale istnieją inne sposoby „nauczenia” maszyny robienia tego, co ma robić. Na przykład wprowadzenie blokady, użycie hamulców lub coś innego.

Wydaje się, że nie ma specjalnej potrzeby na takie „subtelności” na utwardzonych drogach, bo jeździło Audi Quattro, Alfa 155, Lancia Delta Integrale… ze względu na jego rozłożenie na wszystkie cztery koła, pozwala to zwiększyć boczną składową obciążenia , co oznacza szybsze pokonywanie zakrętów. Ponadto ciąg silnika można realizować na dowolnej powierzchni. Ponadto mechanizm różnicowy jest niezawodny, nie jest tak łatwo go złamać, są one wykonane z marginesem, zasób mechanizmu różnicowego jest bardzo wysoki. Ogólnie solidne plusy.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

Niestety bardzo szybko pojawiły się też wady. Każda zmiana trakcji w samochodzie z napędem na wszystkie koła powoduje redystrybucję masy wzdłuż osi i kół, a złożona przekładnia również rozkłada moment. Część chwili trafi na wszystkie cztery koła, ale jej ilość zależeć będzie od wielu czynników. Od przyczepności każdego z kół, od masy części przekładni, od strat tarcia w węzłach i tak dalej. W efekcie okazuje się, że trudno przewidzieć, jak dokładnie zmieni się ciąg na każdej z osi. Biorąc pod uwagę stałe zmiany obciążenia, zmiany kątów poślizgu przedniej i tylnej osi stają się prawie nieprzewidywalne. Tylko bardzo doświadczony kierowca może wyczuć wszystkie niuanse reakcji samochodu na jazdę i być gotowym na każdy rozwój wydarzeń. Musiałem znaleźć wyjście z tej sytuacji.

Jak to jest zrobione?

Stabilność maszyny można zwiększyć za pomocą specjalnych środków konstrukcyjnych. Np. poprzez zwiększenie momentu bezwładności wokół osi pionowej, rozłożenie obciążenia na korzyść jednej z osi w taki sposób, że jest ono stale bardziej na jednej niż na drugiej, zmieniając grubość opon lub kąty montażu . Czy to nie wygląda na nic? Oczywiście samochody Audi. Na nich stały napęd na cztery koła stał się znany i miał przynajmniej kilka cech z tej listy.

Na zdjęciu: Audi A6 Allroad 3.0 TDI quattro „2012-14

Silnik umieszczony przed osią zapewniał duży moment bezwładności wokół osi pionowej i gwarantował duże obciążenie przedniej osi. Przednie zawieszenie wielowahaczowe zapewnia najlepszą przyczepność na przedniej osi w szerokim zakresie obciążeń.

W Porsche 911 Carrera 4 podobny wzór jazdy jest po prostu „odwrócony” o 180 stopni, a układ jest taki sam. Ale w samochodach innych marek ten schemat jakoś się nie zakorzenił - jedynymi wyjątkami są rzadkie samochody dla „wyścigowców” i niewielka liczba crossoverów.

Subaru ma schemat napędu na cztery koła i układ niemal identyczny jak Audi, z wyjątkiem prostszego zawieszenia i bardziej kompaktowego silnika. Jednocześnie, ze względu na mniejsze wymiary i mniejsze przeciążenie przedniej osi, prowadzenie jest znacznie bardziej „sportowe”.

Mitsubishi, Lancia i Alfa Romeo nie są nawet warte zapamiętania: ich układ z silnikiem poprzecznym, a nawet w bardzo kompaktowych samochodach, nie był pierwotnie przeznaczony dla nieprzeszkolonych kierowców.

Okazuje się, że jeśli nie podejmiesz specjalnych działań projektowych, samochód ze stałym napędem na wszystkie koła ma złożoną obsługę. Może zademonstrować nawyki samochodu z napędem na przednie lub tylne koła, w zależności od przyczepności, obciążenia i tysięcy innych powodów. Aby uzyskać wynik akceptowalny dla samochodu seryjnego, trzeba będzie włożyć sporo wysiłku w dopracowanie prowadzenia, ponieważ przeciętny kierowca nie lubi takich niespodzianek, potrzebuje jednoznaczności w zachowaniu. Oczywiście można to uzyskać, instalując wyrafinowane elektroniczne systemy kontroli stabilności, ale jest to złożona i kosztowna metoda. Znacznie łatwiej będzie uprościć schemat przekładni, instalując sprzęgło, które łączy drugą oś tylko w razie potrzeby. Oczywiście nadal nie można obejść się bez elektroniki, ale w przypadku auta z napędem na przednie koła z silnikiem poprzecznym skrzynia biegów stanie się znacznie łatwiejsza. Na przykład zamiast bardzo skomplikowanej i ciężkiej skrzyni rozdzielczej można sobie poradzić z prostą przekładnią kątową.

W maszynach z silnikiem wzdłużnym i klasycznym układem zalety instalacji sprzęgła są nieco mniejsze. W masie nie będzie można uzyskać znacznego przyrostu, ale z drugiej strony przednią oś można prawie nie połączyć, pozbywając się szarpnięć przyczepności na kierownicy. Możesz także zmniejszyć zużycie paliwa, co jest również ważne w przypadku samochodu produkcyjnego.

Połączyć czy nie połączyć?

Stały napęd na cztery koła nie jest taki trudny i nie jest tak drogi. I to nie przypadek, że często były wyposażone w stały napęd na wszystkie koła. Dlaczego są crossovery - pamiętaj o naszej Nivie, która okazała się jednocześnie tania i zła.

W przypadku samochodów z napędem na przednie koła naprawdę łatwiej i taniej było podłączyć napęd. Różnica w wadze 50 kg jest już bardzo poważna, a zalety jednoznacznej sterowności i możliwości łatwego strojenia systemów ABS znacznie obniżyły koszt „dostrajania” modelu.

Sprzęgła wiskotyczne, początkowo używane do łączenia tylnej osi, nie okazały się najlepszym wyborem i szybko zmieniono je na konstrukcje sterowane elektronicznie. To prawda, że ​​\u200b\u200bniektórzy producenci, na przykład Honda, trzymali się swoich specyficznych metod łączenia napędu na wszystkie koła (mówimy o systemie podwójnej pompy). Ale po masowym wprowadzeniu nawet najprostszych systemów z kontrolowanym połączeniem stało się oczywiste, że taki napęd wystarczy bezwzględnej większości kierowców. Co więcej, wystarczy nawet w przypadku potężnych maszyn i zwiększonych wymagań dotyczących obsługi i zdolności przełajowych.

Istnieją również wady podłączanego systemu napędu na wszystkie koła. Przede wszystkim wiążą się z tym, że istnieje wiele drogich węzłów. Dlatego nieustannie starają się, aby były tańsze i łatwiejsze. Jednak wyniki nie zawsze są zachęcające.

Na przykład sprzęgło może utrzymać nie cały moment obrotowy silnika na pierwszym biegu, ale tylko jego część, lub utrzymywać moment tylko przez ograniczony czas. Może nie zapewniać możliwości pracy z poślizgiem, a prędkość połączenia może nie być regulowana lub regulowana zbyt zgrubnie. Sprzęgło może nie być przystosowane do długotrwałej pracy, w wyniku czego często się przegrzewa pod obciążeniem.

Elektronika obsługująca system połączeń również może zostać uproszczona. W takim przypadku algorytmy czasami nie uwzględniają niektórych trybów jazdy, co zmniejsza prostotę bezpiecznego sterowania.

W końcu sprzęgło zawsze ma części do zużycia - na przykład same sprzęgła, a często także części hydrauliczne lub elektryczne.

A jednak wraz ze spadkiem kosztów elektroniki i stosowaniem takich systemów na coraz droższych maszynach, jakość takiego mechanizmu połączenia stale rośnie. Chociaż ogólnie sprzęgło jest nadal znacznie droższe niż zwykły mechanizm różnicowy, wciąż trwają próby uczynienia go jeszcze tańszym.

Zaznaczam, że istnieją takie konstrukcje połączeń, których sprawność przewyższa wszystkie stałe układy napędu na cztery koła. Należą do nich prawie wszystkie najnowsze generacje skrzyń biegów z napędem na wszystkie koła ze zmiennym wektorem ciągu w Subaru i Mitsubishi oraz w niemieckich samochodach premium. Dają możliwość bezpośredniego sterowania momentem obrotowym na jednym lub kilku kołach do wyboru. To pozwala nam tworzyć samochody o doskonałej obsłudze i fantastycznych możliwościach. Jadąc takim autem, każdy zakręt na dowolnej nawierzchni zostanie „zarejestrowany” niemal idealnie i przy minimalnym wysiłku ze strony kierowcy. Niestety są to skomplikowane i drogie systemy, których celem jest osiągnięcie fantastycznych osiągów na torze wyścigowym. I są projektowane bez względu na koszty eksploatacji.

Nie daj się też zastraszyć prostszym systemom. Na przykład znacznie bardziej popularne samochody zapewniają sprzęgło Haldex kilku ostatnich generacji w doskonałe prowadzenie i zdolność do jazdy w terenie. Młodsze modele Land Rover, Range Rover, VW, Audi, Seat i Volvo intensywnie wykorzystują projekty marki. A w eksploatacji takie systemy okazały się dość niezawodne.

Samochody BMW z napędem na wszystkie koła uzyskują zarówno doskonałe zdolności przełajowe, jak i nienaganne zachowanie na asfalcie. Odkąd stały napęd na wszystkie koła w E53 został zastąpiony przez plug-in, system jest stale ulepszany, a wyniki postępów są imponujące. Nawet niezawodność można było zwiększyć do akceptowalnego poziomu.

Dziś nawet bardzo niedrogie czysto elektryczne systemy azjatyckich marek nie poddają się w terenie, a na autostradzie auta z nimi zachwycają doskonałym zachowaniem.

Co się później stanie?

Jeszcze dziesięć lat - a poza jeeperami mało kto pamięta stały napęd na cztery koła. A ponieważ samochody z silnikami spalinowymi są wypierane przez pojazdy elektryczne, skomplikowane przekładnie same wyginą, jak mamuty. I obawiam się, że nadszedł czas, aby wszyscy ponownie przemyśleli swoje podejście do stałego napędu na wszystkie koła. Nie jest to rozwiązanie drogie i nie elitarne, ale po prostu nie jest to szczególnie popularna technologia z połowy lat osiemdziesiątych. Z czasów, gdy możliwości silników znacznie przewyższały możliwości opon i elektroniki. Wtedy pojawiła się legenda najbardziej kompletnej i trwałej jazdy. Który jednak wciąż żyje.

„Uczciwy napęd na cztery koła” to niejasne, ale przekonujące określenie, święta mantra internetowego guru. Jednak dzisiaj przytłaczająca większość producentów polega na elektronice i sprzęgłach wielopłytkowych, które automatycznie łączą tylną oś...

Dobrze mieć samochód z układem kół 4x4 na wypadek szturmu w zaspach śnieżnych, a przez resztę czasu - ekonomiczny mono-drive. A przy ruszaniu na mokrym asfalcie warto mieć pełne uzbrojenie. Ale po chwili, gdy prędkość wzrośnie, dodatkowa oś napędowa to już tylko nadmierne zużycie paliwa.

Jest to format 100% crossover, a aby umożliwić szybkie lub krótkotrwałe włączenie drugiej pary kół napędowych, pojawiły się różne sprzęgła wielopłytkowe do ich łączenia.

OSZCZĘDNOŚĆ METALU I PALIWA
Niedrogie i kompaktowe sprzęgło wielotarczowe, które nie powoduje dodatkowych wibracji i jest niezwykle responsywne, zastąpiło dziś wszystkie inne rodzaje przekładni w 90% samochodów z napędem na wszystkie koła, redukując formułę obecnej konstrukcji crossovera masowego do jedna zasada: poprzecznie umieszczony przed silnikiem stale napędza przednie koła, a tylne są połączone sprzęgłem wzdłuż potrzeb.

Zaimplementowany w ten sposób napęd na cztery koła jest znacznie prostszy niż prawdziwe konstrukcje terenowe. Nie ma skrzynki rozdzielczej, tylko dodatkowa para kół zębatych przystawki odbioru mocy i wał wyjściowy pozostają w pobliżu przedniego mechanizmu różnicowego. Kolejny plus: dzięki niewielkiej wadze i gabarytom udało się odciążyć i tak już ciężki przód samochodu ze sprzęgła. Sprzęgło wielotarczowe znajduje się bezpośrednio na tylnej skrzyni biegów.

RÓŻNY
Ale sprzęgło to sprzęgło. Przy tej samej zasadzie łączenia drugiego mostu projekty mogą mieć znaczne różnice.

Początkowo postanowiono jakoś zmusić sprzęgło do pracy ze zsuwania się przedniej połowy połączonej z silnikiem i przednich kół względem tylnej połączonej z tylnymi kołami. Zatrzymał się z przodu, poszła różnica obrotów połówek, sprzęgło było zablokowane, tył był podłączony. Czy to logiczne?

Pierwsze sprzęgła były stosowane przez Volkswagena Golfa w skrzyni biegów Syncro. Pakiet sprzęgła w nich nie był skompresowany, ale wypełniony płynem silikonowym, który gęstniał pod dużym obciążeniem i sam przekazywał obrót. Takie sprzęgło wiskotyczne było niemożliwe do opanowania, jego osiągi pozostawiały wiele do życzenia i nie mógł przenieść 100% momentu obrotowego na tylne koła. Dodatkowo podczas ślizgania się w błocie silikon się zagotował, sprzęgło szybko się przegrzewało i… przepalało.

Do wczesnego Forda Escape trafił inny projekt. Tam tarcze sprzęgła były już ściśnięte, ale działo się to czysto mechanicznie, za pomocą kulek i szczelin w kształcie klina, w momencie obracania przedniej części względem tyłu. Sprzęgło pracowało ostrzej, ale ostrzej, powodując nieoczekiwane uderzenia w najbardziej krytycznej fazie śliskiego zakrętu.

Wyobraź sobie, że na zakręcie Twój samochód nagle zamienia się z napędu na przednie koła w „klasyczny”, a po zwolnieniu przepustnicy sprzęgło również nagle się rozłącza. Konsekwencje mogą być śmiertelne.

Problem ten od dłuższego czasu nękał producentów sprzęgieł. Aby jeszcze lepiej regulować przepływ mocy na tylne koła, a jednocześnie chronić tarcze sprzęgła przed przegrzaniem, podjęto próbę zastosowania hydrauliki.

PRZYJŚCIE HALDEXU
Ostatnią wersją niekierowanego sprzęgła była pierwsza generacja Haldex z 1998 roku. Tutaj tarcze były ściskane przez cylinder hydrauliczny, którego ciśnienie oleju generowała pompa. Pompa była zamontowana na jednej połowie sprzęgła, a napęd do niej pochodził z drugiej. To znaczy teraz, przy różnicy obrotów przednich i tylnych kół, ciśnienie sprężania wzrosło i sprzęgło zostało zablokowane. Haldex pracował miękko i odniósł sukces.

Zarazem były dwie korzyści: olej, który teraz krąży w pompie hydraulicznej, lepiej się chłodzi, a napęd hydrauliczny był wyraźniejszy i, co najważniejsze, szybszy. Ale nadal część funkcjonalności napędu pozostała niewykorzystana - przewidując połączenie tylnej osi na samym początku rozwoju niebezpiecznej sytuacji, częściowe zablokowanie sprzęgła do pokonywania zakrętów. Z tym mogła i powinna była sobie poradzić elektronika.

Tak więc w 2004 roku pojawiła się druga generacja Haldexa z tymi samymi dyskami i pompą, ale z elektronicznym zaworem, a do „mózgu” systemu stabilizacji maszyny wprowadzono dział odpowiedzialny za napęd na wszystkie koła.

Kompaktowy. Cały zestaw elementów sprzęgła Haldex jest zmontowany w ciasny blok i jest tylko nieznacznie większy od standardowego mechanizmu różnicowego

System stał się kontrolowany, a moment obrotowy przenoszony do tyłu przestał być bezpośrednio zależny od różnicy prędkości przednich i tylnych kół.

OSTRZEŻONY JEST PRZYGOTOWANY
Wszystko byłoby w porządku, ale „nie zmieniły się” sytuacje, w których dobrze byłoby uzyskać pełny napęd na cztery koła jeszcze przed poślizgiem przednich kół. Innymi słowy, pompa działająca na podstawie różnicy obrotów połówek sprzęgła nie odpowiadała już inżynierom zajmującym się przekładniami. W końcu jego zbawienna presja w niektórych trybach ruchu była po prostu nieobecna.

Rozwiązanie okazało się proste i generalnie jest stosowane do dziś w większości napędów realizowanych za pomocą sprzęgła.

Kolejna - czwarta - generacja Haldexa otrzymała pompę elektryczną przymocowaną na zewnątrz oraz znane nam już zawory regulacyjne przed siłownikami hydraulicznymi. Teraz, w każdej chwili, sprzęgło może być całkowicie lub częściowo zamknięte tylko za pomocą sygnału elektronicznego.

Ta zasada dała wiele pozytywnych efektów. Pojawiły się 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 w pełni wykorzystać napęd na cztery koła.

Co zaskakujące, poprawiły się właściwości terenowe. Przecież teraz stało się możliwe przestawienie algorytmu pracy sprzęgła z „asfaltowego” na „terenowy” za pomocą prostego naciśnięcia przycisku lub powierzenie tej sprawy automatyzacji.

Czy znasz trzy główne tryby transmisji swojego crossovera? Oczywiście masz akurat takie sprzęgło w napędzie na tylne koła!

Chwileczkę. Dwa składniki wydajności systemu to mózg elektroniczny i ultraszybki elektrozawór, którego czas otwarcia wynosi mniej niż 0,1 sekundy.

PONADTO
Elektroniczne sterowanie sprzęgłem zostało wygodnie połączone z systemem stabilizacji i programem własnego bezpieczeństwa sprzęgła. Od teraz mały czujnik termiczny wewnątrz sprzęgła monitorował temperaturę pracy i wyłączał napęd, jeśli przegrzanie sprzęgieł było bliskie. Oczywiście samochód, który przez dziesięć minut stał bez ruchu, może stracić równowagę, ale jest to nieporównywalnie lepsze niż dym spod spodu i awaria skrzyni biegów.

Ponadto im więcej crossoverów z elektronicznie sterowanymi sprzęgłami trafiało w ręce właścicieli, tym szersze i dokładniejsze stawały się programy dla systemów napędu na cztery koła. Dziś najlepsi z nich nie boją się już przegrzania, nie tylko w sypkim śniegu, ale też przy wręcz ślizgającym się błocie. A także chemicy z materiałoznawcami nie siedzieli bezczynnie. Nowe materiały tarcz i okładzin umożliwiły podwojenie temperatury wyłączenia awaryjnego, a także zwiększenie momentu obrotowego przenoszonego przez sprzęgła do wartości oczywiście większych niż może wytworzyć silnik.

Najnowocześniejsze materiały sprzęgła, wysokiej jakości oleje i zaawansowane programy kontroli zamykania tarcz umożliwiają nawet częściowe sprzęgnięcie sprzęgła bez obawy o przegrzanie. Jednocześnie auto otrzymuje rozkład momentu obrotowego wzdłuż osi w proporcji 10:90, a nawet 40:60, co dla marek skłaniających się ku układowi z napędem na tylne koła pozwala połączyć klasyczne nawyki na drodze z lekki napęd na cztery koła, czasem prawie niezauważalny. A nawet stale zmieniaj stopień połączenia, poprawiając sterowność maszyny i pomagając systemowi stabilizacji w wykonywaniu swojej pracy.

Biorąc pod uwagę elastyczność algorytmów operacyjnych i wysoki stopień dopracowania konstrukcji sprzęgieł wielopłytkowych, dziś jest to najbardziej masywna opcja organizowania napędu na wszystkie koła i jest mało prawdopodobne, aby w przewidywalnej przyszłości czekało nas tu coś zupełnie nowego .

Napęd na cztery koła to konstrukcja przekładni samochodowej, która przenosi moment obrotowy generowany przez silnik na wszystkie koła. Początkowo taki system był używany tylko w pojazdach terenowych. Ale od lat 80. ubiegłego wieku stał się szeroko stosowany przez wielu producentów w celu poprawy właściwości drogowych produkowanych samochodów.

Główne zalety przekładni z napędem na wszystkie koła to:

• Lepsza przyczepność na śliskich drogach.
• Zwiększa się sprawność silnika.
• Przyspieszenie jest szybsze.
• Znacznie poprawiono właściwości jezdne.
• Zwiększona zdolność przełajowa.

Główną wadą takich przekładni jest złożoność konstrukcji, która pociąga za sobą wysokie koszty wyjściowe i naprawy. Ponadto prowadzi to do niewielkiego wzrostu zużycia paliwa przez pojazd.

Zgodnie z zasadą działania systemy napędu na wszystkie koła dzielą się na:

1. Stały napęd na cztery koła.
2. Napęd na wszystkie koła z automatycznym podłączeniem.
3. Napęd na cztery koła z ręcznym podłączeniem.

Stały napęd na cztery koła

Stały napęd na wszystkie koła składa się z następujących elementów konstrukcyjnych:

• Przenoszenie.
• Sprawa transferowa.
• Dyferencjał centralny.
• Sprzęgło.
• Napędy kardanowe osi.
• Główne koła zębate osi.
• Mechanizmy różnicowe międzykołowe.
• Półosie kół.

Taka konstrukcja przekładni może być stosowana niezależnie od lokalizacji silnika i skrzyni biegów (układ). Główne różnice między takimi systemami wynikają z zastosowania różnego rodzaju przekładni kardana oraz skrzyni rozdzielczej.

Zasada działania:

Z silnika moment obrotowy przenoszony jest na skrzynię rozdzielczą. W skrzyni, za pomocą centralnego mechanizmu różnicowego, jest on rozdzielany między przednią i tylną oś samochodu. Tak więc najpierw moment jest przenoszony na wał napędowy, przez który jest przenoszony na główne koła zębate i dyferencjały międzykołowe. Mechanizmy różnicowe przenoszą moment obrotowy na koła poprzez półosie. W przypadku nierównomiernego ruchu kół spowodowanego wejściem w zakręt lub wyjechaniem na śliską nawierzchnię, środkowy i międzykołowy mechanizm różnicowy są blokowane.

Najsłynniejszymi projektami stałego napędu na cztery koła są system Quattro od Audi, xDrive od BMW, 4Matic od Mercedesa.

Quattro było pierwszą seryjną stałą skrzynią biegów z napędem na cztery koła do sedanów. Pojawiła się w 1980 roku. Ten system jest przeznaczony do montażu wzdłużnego silnika. Po kilku ulepszeniach jest szeroko stosowany w nowoczesnych modelach Audi.

System xDrive został opracowany przez BMW do użytku we własnych samochodach typu SUV i samochodach osobowych. Pojawiła się w 1985 roku. W najnowszej aktualizacji kilka nowoczesnych systemów zostało zintegrowanych z xDrive, przekształcając go w aktywny układ napędowy.

4Matic to przekładnia z napędem na wszystkie koła opracowana przez Mercedesa. Został wprowadzony w 1986 roku. Obecnie jest montowany w kilku modelach samochodów osobowych niemieckiego producenta. Charakterystyczną cechą jest możliwość używania tylko w połączeniu z automatyczną skrzynią biegów.

Napęd na wszystkie koła podłączony automatycznie

Standardowo taki system składa się z następujących elementów:

• Przenoszenie.
• Sprzęgło.
• Napęd końcowy przedniego mostu napędowego.
• Sprawa transferowa.
• Napęd końcowy tylnej osi napędowej.
• Transmisja kardana.
• Mechanizm różnicowy międzyosiowy przedniej osi.
• Sprzęgło połączenia napędu na tylne koła.
• Mechanizm różnicowy międzyosiowy tylnej osi.
• Półwały.

Przekładnia napędu na cztery koła typu plug-in jest najpopularniejszym ze wszystkich systemów napędu na cztery koła. Niemal każdy producent ma model, który wykorzystuje podobną konstrukcję. Świetnie nadaje się do użytku w samochodach osobowych, ponieważ w razie potrzeby może zapewnić napęd na cztery koła, ale kosztuje znacznie mniej niż stała skrzynia biegów z napędem na cztery koła.

Zasada działania:

Wtykowy napęd na cztery koła jest aktywowany, gdy koła przedniej osi się ślizgają. Zwykle moment obrotowy silnika jest przenoszony na oś główną przez sprzęgło, skrzynię biegów i mechanizm różnicowy. Ponadto przez skrzynię rozdzielczą moment jest przenoszony na główny element sterujący tego układu - sprzęgło cierne. W normalnym ruchu prostoliniowym sprzęgło przenosi tylko 10% momentu obrotowego na tylną oś, a ciśnienie w nim pozostaje minimalne. W przypadku poślizgu na przedniej osi ciśnienie w sprzęgle wzrasta i przenosi moment obrotowy z silnika na tylną oś. W zależności od wielkości poślizgu przedniego koła, przeniesienie momentu obrotowego na tylną oś może się różnić.

Najbardziej znaną skrzynią biegów z napędem na wszystkie koła jest system 4Motion Volkswagena. Stosowany jest w konstrukcjach samochodów koncernu od 1998 roku. Najnowsza wersja 4Motion wykorzystuje jako element roboczy sprzęgło Haldex.

Ręczny napęd na wszystkie koła

W wersji klasycznej system ma prawie taką samą konstrukcję, jak stała przekładnia napędu na cztery koła.

• Przenoszenie.
• Sprawa transferowa.
• Sprzęgło.
• Napędy kardanowe osi.
• Główne koła zębate osi.
• Mechanizmy różnicowe międzykołowe.
• Półosie kół.

W nowoczesnych samochodach ten rodzaj przekładni nie jest używany. Ten system ma bardzo niski wskaźnik wydajności. Jego jedyną zaletą jest to, że zapewnia rozkład momentu obrotowego między osiami 50/50, co nie jest dostępne w żadnym innym typie skrzyni biegów. Dlatego jest uważany za idealny do potężnych SUV-ów.

Zasada działania:

Zasada działania przekładni z ręcznym napędem na wszystkie koła jest podobna do systemu ze stałym napędem na wszystkie koła. Jedyną rzeczą jest to, że skrzynią rozdzielczą steruje się bezpośrednio z kabiny pasażerskiej za pomocą specjalnej dźwigni.

Jedną z najpoważniejszych wad systemu jest brak możliwości korzystania z niego przez długi czas. Oznacza to, że można go tymczasowo podłączyć, gdy uderzy w śliską lub mokrą powierzchnię, ale następnie należy go natychmiast odłączyć. Dłuższe użytkowanie tej przekładni zwiększy wibracje, hałas i zużycie paliwa.

Obecnie bardzo duża liczba tak zwanych crossoverów nie ma do końca uczciwego napędu na cztery koła. Nie jest na stałe, a nawet podłączona na bardzo krótki czas (chciałbym oznaczyć połączoną automatycznie) - czy jest dobra czy zła na pewno porozmawiamy w innym artykule, ale dziś chcę porozmawiać o "automatycznym połączeniu" za pomocą "lepkiego sprzęgło" - a co to wiesz? W końcu ta jednostka jest teraz bardzo poszukiwana, ale niestety wielu po prostu nie reprezentuje zasady jej działania, chociaż ta nazwa jest na ustach wszystkich. Cóż, jak zwykle rozgryzłem temat i postaram się szczegółowo opowiedzieć, co to jest i jak właściwie wszystko działa, na końcu będzie szczegółowy film, więc czytamy - patrzymy ...

W uczciwy sposób chciałbym zauważyć, że sprzęgła wiskotyczne są stosowane nie tylko w układach napędu na wszystkie koła, ale także w układach chłodzenia samochodów i nie tylko. Na początek jak zwykle definicja.

Sprzęgło wiskotyczne (lub sprzęgło wiskotyczne) Jest automatycznym urządzeniem do przenoszenia momentu obrotowego za pomocą lepkich właściwości płynów specjalnych.

Mówiąc najprościej, moment obrotowy jest przenoszony przez zmianę lepkości specjalnego płynu w lepkiej obudowie sprzęgła.

O płynie w środku

Na samym początku chciałbym opowiedzieć o płynie, który znajduje się w sprzęgle lepkim, co to jest i jakie ma właściwości.

Na początek chciałbym powiedzieć, że wlewa się go do środka - płyn dylatacyjny na bazie silikonu. Jego właściwości są bardzo ciekawe, jeśli nie jest zbyt mocno podgrzewany i mieszany, pozostaje płynny. ALE warto go mocno wymieszać i trochę podgrzać, bardzo mocno gęstnieje i pęcznieje, staje się bardziej jak zmrożony klej. Po ponownym wymieszaniu staje się nieistotny, ponownie uzyskuje swój pierwotny stan skupienia, to znaczy staje się płynny.

Warto zauważyć, że płyn jest wypełniony przez cały okres użytkowania tego urządzenia i nie podlega wymianie.

Urządzenie i zasada działania

To trochę jak przekładnia hydrokinetyczna automatycznej skrzyni biegów, jeśli wolisz, gdzie moment obrotowy jest przenoszony za pomocą ciśnienia oleju. Tutaj również przeniesienie momentu obrotowego następuje z powodu płynu, jednak istnieją globalne różnice w zasadzie działania.

Istnieją tylko dwa główne lepkie urządzenia sprzęgające:

• Jest zamknięta szczelna obudowa, w której dwa koła turbiny z wirnikami (czasem więcej) obracają się naprzeciw siebie, jedno jest zamontowane na wale napędowym, drugie na napędzanym. Oczywiście wirują w naszym płynie dylatacyjnym. Dopóki wały obracają się synchronicznie, praktycznie nie ma mieszania cieczy. ALE konieczne jest, aby jedna oś stała, a druga bardzo szybko się obracała (poślizg kół), wtedy płyn w środku zaczyna się bardzo szybko mieszać i nagrzewać, co oznacza, że ​​gęstnieje. W ten sposób pierwszy wirnik napędowy sprzęga się z napędzanym, a moment obrotowy jest przenoszony na drugą oś. Gdy pojazd zakończy pracę w terenie, mieszanie zostaje zatrzymane, a tylna oś zostaje automatycznie odłączona.

• Drugi projekt również ma zamknięty korpus. Istnieje kilka grup płaskich tarcz tylko na wale wejściowym i wyjściowym. Część na niewolniku, część na przywódcy. Obracają się również w specjalnym płynie. O ile obrót jest równomierny, mieszanie cieczy jest minimalne i jest płynne, ale po wzniesieniu jednej osi druga zaczyna się ślizgać, mieszanie jest ogromne! Nie tylko pogrubia, ale także rozszerza się. A więc – bardzo mocno dociskające krążki do siebie. W efekcie przenoszenie momentu obrotowego – druga oś również zaczyna się obracać.

Sprzęgło wiskotyczne jest dość prostym i skutecznym urządzeniem mechanicznym, przy odpowiednim użytkowaniu może bezproblemowo chodzić przez bardzo długi czas.

Gdzie są używane sprzęgła wiskotyczne?

Właściwie istnieją tylko dwie główne aplikacje, ale teraz pozostała tylko jedna:

• Służy do chłodzenia silnika. Do pręta przymocowano sprzęgło wiskotyczne z wentylatorem. Napędzany był z wału korbowego samochodu za pomocą napędu pasowego. Im szybciej silnik się obracał, tym bardziej płyn gęstniał, a połączenie z wentylatorem stawało się sztywniejsze. Jak spadły obroty, to nie było tak silnego mieszania, czyli były poślizgi, czyli wentylator się kręcił, chłodnica tak bardzo nie chłodziła. Taki system jest skuteczny w okresie zimnym (zimowym), kiedy silnik nie nagrzewa się bardzo, ale jest również chłodzony. Obecnie nie ma już zastosowania takich systemów w nowych samochodach, zastąpiono je elektronicznymi wentylatorami (z czujnikami w cieczy), które są zasilane energią elektryczną i nie są w żaden sposób połączone z wałem korbowym silnika.

• Automatyczne podłączenie napędu na wszystkie koła. To właśnie w tym kierunku nadal istnieje duże zapotrzebowanie na lepkie sprzęgła. Praktycznie w 70-80% crossoverów lub SUV-ów takie systemy są obecnie używane. To prawda, że ​​stopniowo zaczynają być zastępowane opcjami całkowicie elektromechanicznymi, ale jak dotąd są droższe i mniej praktyczne.

Z jednej strony sprzęgło wiskotyczne jest bardzo prostym, tanim, praktycznym i wszechstronnym urządzeniem mechanicznym, z drugiej ma wiele wad.

Plusy i minusy lepkiego sprzężenia

Na początek proponuję porozmawiać o zaletach tego węzła:

• Prosta konstrukcja. Rzeczywiście, projekt jest bardzo powszechny, nie ma w nim nic bardziej skomplikowanego.
• Tani. Ze względu na swoją prostotę wcale nie jest drogi
• Wytrzymały. Lepka obudowa sprzęgła może wytrzymać ciśnienie 15 - 20 atmosfer, wszystko zależy od projektu. Jeśli początkowo nie było awarii, oznacza to, że może to zająć bardzo, bardzo długo.
• Praktyczny. DO WŁAŚCIWEGO UŻYCIA. Zainstalowany na cały okres użytkowania samochodu, nie wymaga uwagi.
• Na polnej drodze lub asfalcie też się sprawdzi. Jeśli powiesz nagle „zaczął” z miejsca lub ślizga się na lodzie lub kurzu. Następnie tylna oś jest automatycznie podłączana. Daje to przewagę w obsłudze nawet w mieście.

Pomimo zalet konstrukcji, warto zwrócić uwagę na jej niedociągnięcia, ponieważ jest ich również wiele.

• Utrzymanie. Z reguły nie jest naprawiany, to znaczy jednorazowy, nie opłaca się go naprawiać i jest to bardzo trudne dla zwykłego człowieka na ulicy. Prawie zawsze zmieniają się na nowe.
• Łączność. Nie ma liniowej zależności połączenia napędu na wszystkie koła, praktycznie nie można odgadnąć, kiedy tarcze w środku zwolnią! Dlatego nie ma sterowania napędem na cztery koła.
• Nie możesz ręcznie podłączyć dysku samodzielnie.
• Niska sprawność napędu na cztery koła. Maksymalny moment obrotowy będzie przenoszony tylko wtedy, gdy przednie koła bardzo mocno się ślizgają.
• Nie stosuje się dużych złączy wiskotycznych. Ponieważ potrzebuje dużego nadwozia i zwisa od dołu, naprawdę znacznie zmniejsza prześwit pojazdu. Zastosowanie małych obudów, czyli małych sprzęgów wiskotycznych, prowadzi do ograniczonego przenoszenia momentu obrotowego na tylną oś, ponieważ jest mniej tarcz i niewielka ilość specjalnego płynu
• Sprzęgło wiskotyczne nie może działać przez długi czas. Jest to wysoce niepożądane! Nie jest przeznaczony do długotrwałych obciążeń, w przeciwnym razie po prostu zawiedzie, zostanie całkowicie zablokowany. Oznacza to, że mówi nam, że nie można wtrącać się w poważny off-road! Użyj jak najszybciej na zaśnieżonych podwórkach i trochę brudu w kraju, to wszystko.