14 martie 2017, 00:54
Dacă chiar acum un deceniu și jumătate, proprietarul unei mașini cu tracțiune integrală era considerat un cuceritor aproape necondiționat al drumurilor, atunci recent, vorbind despre mașinile cu tracțiune integrală, șoferii, de regulă, folosesc o formulare clarificatoare, vorbind despre „tracțiunea integrală integrală”.
Orice pasionat de mașini va spune că o mașină cu aranjament de roți 4x4 ar fi o opțiune ideală pentru a asalta o curte acoperită de zăpadă sau pentru a depăși un drum de pământ spălat cu murdărie într-o căsuță de vară. Și când conduceți pe un drum asfaltat într-un sezon de toamnă ploios alunecos, șoferul care conduce o mașină cu tracțiune integrală se va simți mult mai încrezător. Cu toate acestea, deja la câțiva metri după ce secțiunea acoperită cu zăpadă a drumului este depășită sau mașina iese din grundul rupt pe drumul asfaltat, puntea suplimentară de acționare va fi doar cauza unui consum excesiv de combustibil.
Avantajele mașinilor cu tracțiune integrală sunt evidente - astfel de mașini sunt mai puțin sensibile și capricioase la calitatea suprafeței de sub roți, atunci când părăsesc un drum pavat, o mașină cu tracțiune integrală poate livra cu încredere șoferul și pasagerii la destinație , iar pe o autostradă umedă sau înghețată, o astfel de mașină va păstra dinamica și controlabilitatea decente.
Într-un efort de a menține beneficiile tracțiunii integrale fără a compromite economia de combustibil a vehiculului, majoritatea producătorilor de automobile moderne au apelat la sisteme electronice care funcționează împreună cu ambreiaje cu mai multe plăci care pot conecta automat a doua roată doar dacă este necesar.
Clasificarea sistemelor de tracțiune integrală
Printre specialiști, se obișnuiește să se facă distincția între trei tipuri de sisteme de tracțiune integrală:
- Permanent nedeconectabil (full-time sau 4WD);
- Conectat electronic (cuplu la cerere sau AWD);
- În plus, există sisteme de tracțiune integrală cu conexiune manuală (part-time).
Transmisia cu tracțiune integrală, care a fost prima instalată masiv pe mașinile produse în serie, este considerată sistemul cu jumătate de normă. Un astfel de sistem este un dispozitiv care conectează rigid puntea față. Ca urmare, roțile ambelor axe sunt forțate să se rotească cu aceeași viteză. Bineînțeles, în acest caz, nu vorbim despre instalarea unui diferențial central.
Diferențial - ce este?
Luând în considerare un astfel de dispozitiv ca diferențial, trebuie avut în vedere faptul că acesta este un dispozitiv mecanic special care primește tracțiunea din arborele de acționare și îl distribuie în proporția necesară față de roțile motoare. În acest caz, diferența de viteză de rotație a roților este compensată automat. Astfel, prin diferențial, cuplul este direcționat către roțile motoare, iar roțile în sine vor avea viteze unghiulare diferite (diferențiate).
Diferențialele pot fi utilizate pentru ambele axe ale unui vehicul echipat cu o transmisie cu tracțiune integrală. Unele modele sunt echipate cu un diferențial care este montat în - o astfel de soluție pentru tracțiunea integrală este de obicei clasificată ca sisteme „cu normă întreagă”.
Pentru a înțelege de ce o mașină are nevoie de un diferențial, merită să înțelegem cum funcționează. Problema este că roțile oricărei mașini au aceeași viteză de rotație numai atunci când se deplasează în direcția înainte. De îndată ce mașina începe să se întoarcă, fiecare dintre cele patru roți capătă o viteză individuală, în ciuda faptului că ambele axe încep să „concureze” în viteză între ele. Explicația acestui fenomen va fi apariția unei traiectorii proprii pentru fiecare dintre roți - cele care se află în interiorul virajului parcurg o distanță mai mică comparativ cu roata exterioară.
Astfel, fără diferențial, roata interioară s-ar roti în poziție la viraje pentru a compensa rotația roții exterioare. În astfel de condiții, conducerea cu viteză mare ar fi imposibilă și nu ar fi nevoie să vorbim despre manevrabilitatea mașinii. Prezența unui diferențial face posibil ca osiile să se „depășească” reciproc în modul dorit atunci când apare o diferență de viteză a roților.
Dispozitiv diferențial pe axa transversală - atunci când intră într-un colț, permite roții interioare să se rotească mai lent
Sistem cu jumătate de normă
Sistemul part-time este proiectat fără instalarea unui diferențial central. Un astfel de dispozitiv presupune transmiterea cuplului de la un motor în funcțiune la ambele axe în aceeași cantitate - astfel, ambele axe se rotesc cu aceeași viteză. Evident, pentru mașinile echipate cu un sistem de acționare cu jumătate de normă, este contraindicat circulația pe drumuri cu asfalt bun sau trotuar din beton, deoarece atunci când încearcă să facă o viraj, șoferul provoacă apariția diferenței de lungime a podului descrisă mai sus. cale.
Deoarece momentul este transmis de-a lungul axelor într-un raport de 50 la 50, când volanul este rotit, va avea loc alunecarea roților oricăreia dintre axe. Dacă există zăpadă, noroi sau nisip sub roțile mașinii (ceea ce se întâmplă adesea atunci când călătoriți în țară, la picnic sau la pescuit), atunci o ușoară aderență a roților și a suprafeței drumului practic nu va cauza niciun rău mașinii. Dar în cazul manevrelor pe o suprafață de drum uscată și dură, alunecarea rezultată afectează negativ funcționarea transmisiei, provoacă uzura accelerată a anvelopelor și, de asemenea, reduce calitatea manevrabilității mașinii.
Astfel, vehiculele echipate cu un sistem de tracțiune integrală plug-in sunt bune pentru utilizarea regulată în condiții de drum proaste sau pentru a cuceri condițiile de teren. În acest caz, încuietorile nu sunt în general necesare, deoarece un pod va fi inițial cablat.
Alte avantaje ale soluției de tracțiune integrală cu jumătate de normă sunt fiabilitatea relativă și simplitatea întregii structuri: nu există acționări electrice sau mecanice, nu se utilizează încuietori, nu se utilizează diferențiale. De asemenea, simplifică sistemul că nu există elemente hidraulice sau pneumatice suplimentare. Cu toate acestea, un astfel de sistem este incomod pentru utilizarea de zi cu zi. Utilizarea axei mereu pornite a roților din față este plină de deteriorări ale mașinii și este pur și simplu incomodă pornirea și oprirea constantă a axei. Lista modelelor de mașini, al cărei design prevede utilizarea cu jumătate de normă, include următoarele mărci și modele de vehicule: Nissan Patrol din primele generații, pickup, Nissan NP300, Jeep Wrangler și intern.
Tracțiune integrală permanentă
Caracteristicile și dezavantajele enumerate ale sistemului de tracțiune integrată plug-in au condus la dezvoltarea unui sistem de tracțiune integrală conectat permanent, fără astfel de probleme. Drept urmare, mașinile cu unități de tracțiune 4x4 au văzut lumina zilei, în care toate roțile disponibile joacă rolul principal și există, de asemenea, un diferențial central liber, care permite eliberarea de putere „inutilă” din cauza alunecării uneia dintre sateliții angrenajului. Astfel, vehiculul este întotdeauna condus cu toate roțile motoare.
Nuanța mecanismului 4WD este următoarea sa caracteristică. Când o roată alunecă, diferențialul între roți oprește a doua roată a acestei axe. A doua pereche de roți funcționează în mod similar. O situație este destul de posibilă atunci când o mașină cu un sistem de tracțiune 4WD, care a derapat simultan cu roțile ambelor axe, este complet imobilizată. Pentru a minimiza scăderea proprietăților off-road ale vehiculelor cu tracțiune integrală cu sistem 4WD, dezvoltatorii instalează cel puțin o încuietoare de tip forțat. De regulă, diferențialul central este blocat forțat.
Ca opțiune suplimentară, acestea oferă adesea instalarea unui blocaj diferențial frontal. Modelele de mașini cu sistem 4WD includ SUV-uri precum: Land Cruiser 100 Prado și Land Cruiser 100 și. Dar poate cel mai faimos model echipat cu o unitate 4WD este.
În ciuda tuturor avantajelor sale, sistemul de tracțiune integrală conectat permanent are, din păcate, anumite dezavantaje. Deci, în ceea ce privește manevrabilitatea pe asfalt și pe alte drumuri dure, SUV-urile cu ambele axe motor sunt destul de departe de a fi ideale. În situații critice, o astfel de mașină va încerca să alunece din colț, fără a răspunde la rotația volanului și apăsând corect pedala de accelerație.
Tracțiune integrală plug-in (automată)
Formatul modern crossover, indiferent de dimensiunea mașinii, presupune posibilitatea conectării rapide și pe termen scurt a unei perechi suplimentare de roți motrice. Bineînțeles, astfel de conexiuni trebuie făcute automat, fără participarea șoferului. Pentru a implementa astfel de soluții, designerii auto au început să folosească ambreiaje cu mai multe plăci speciale, care, dacă este necesar, conectează roțile punții spate în plus față de roțile din față care se rotesc constant.
Sistemul de tracțiune integrală implementat în acest mod este mult mai simplu decât modelele clasice de teren. Nu există nici un caz de transfer și doar o pereche de roți dințate de preluare a puterii și un arbore de ieșire sunt prevăzute lângă diferențialul frontal.
Ulterior, dezvoltatorii au venit cu ideea de a utiliza diferențiale de centru, echipate, pe lângă blocarea forțată, cu mecanisme de autoblocare. Folosind diverse soluții (cuplaj vâscos sau diferențial Torsen), dezvoltatorii s-au străduit să atingă un singur obiectiv comun - blocarea parțială a diferențialului central pentru a crește controlabilitatea mașinii - atunci când oricare dintre osii a alunecat, blocarea declanșată nu a permis diferențialului să opriți a doua pereche de roți și cuplul de la motor a continuat să le facă. Mașinile cu versiunea prezentată a tracțiunii integrale sunt marcate cu abrevierea AWD.
Înmulțirea diferențială
Cu toate acestea, cuplajele diferă semnificativ între ele, indiferent de similitudinea principiului de conectare a roților celei de-a doua axe. Inginerii concernului Volkswagen au fost printre primii care au folosit cuplaje pentru hatchback-urile lor Golf. Vorbim despre transmisia Syncro proprietară, unde ambreiajele instalate nu au fost comprimate, ci au funcționat într-un fluid de silicon care se îngroașă în condiții de încărcare crescută și este capabil să transmită în mod independent rotația. Cuplajul vâscos prezentat era incontrolabil și nu era capabil să transmită tot 100% cuplului către puntea spate. În plus, chiar și cu alunecări destul de scurte, siliconul a fiert, ceea ce a dus la supraîncălzirea și arderea ulterioară a cuplajului.
Cuplaj vâscos (cuplaj vâscos)
Un design mai avansat a fost folosit la primele modele Ford Escape. Aici au fost deja utilizate cuplaje, care sunt comprimate prin intermediul unor fante și bile în formă de pană. Deși aceste ambreiați au funcționat mult mai clar, ele ar putea provoca impacturi foarte ascuțite și sensibile în momentul virării.
Cuplaj Haldex
Apariția la sfârșitul anilor 90 ai secolului trecut a primei generații a ambreiajului Haldex se numește un fel de revoluție între ambreiajele utilizate în sistemele de tracțiune integrală. Într-un astfel de dispozitiv, discurile au fost comprimate folosind un cilindru hidraulic cu o pompă pentru a genera presiunea uleiului. Pompa a fost montată pe una dintre jumătățile de cuplare, acționarea către aceasta a venit din cealaltă jumătate. Acum, în cazul unei diferențe în viteza de rotație a roților punților față și spate, presiunea de compresie a crescut, iar ambreiajul a fost blocat. În comparație cu cuplajele instalate anterior, Haldex a funcționat foarte ușor și a avut un mare succes.
Trebuie avut în vedere faptul că tehnologiile și materialele moderne utilizate au făcut posibilă fabricarea unui cuplaj cu adevărat de înaltă tehnologie, care poate fi păstrat într-o stare parțial conectată fără teama de supraîncălzire. Astfel, producătorii au reușit să distribuie cuplul transmis perechilor de roți în favoarea punții spate, oferind mașinii capacități de manevrare „clasică” și capacitate de tracțiune integrală. Luând în considerare flexibilitatea algoritmilor de operare utilizați și gradul foarte profund de elaborare a proiectării ambreiajelor cu mai multe plăci utilizate, în perioada modernă de timp aceasta este cea mai populară soluție pentru organizarea unei transmisii cu tracțiune integrală, care este puțin probabil să fie înlocuit cu ceva în următorii câțiva ani.
Abonați-vă la știri și test drive-uri!
O mașină cu tracțiune integrală a fost întotdeauna considerată mai puternică, amintiți-vă doar SUV-urile BMW, Mercedes și Toyota. Dar, în timp, tracțiunea integrală a apărut pe mașinile obișnuite. Sistemul 4Motion este instalat pe vehiculele Volkswagen.
Ce este 4Motion
În sistemul de acționare 4Motion, cuplul este de obicei distribuit de la ansamblul vehiculului la axele roților, în funcție de situația drumului. Se întâmplă adesea ca drumul să fie circulabil și să dai peste o secțiune cu o mlaștină sau alt obstacol pentru a trece, atunci ai nevoie de o tracțiune integrală. Istoria primei instalări a sistemului 4Motion pe mașinile Volkswagen începe în 1998. Un astfel de sistem este instalat atât pe autovehiculele din clasa sedan și hatchback, cât și pe SUV-uri și crossover-uri.
Printre astfel de mașini ale companiei Volkswagen merită să ne amintim de generațiile Golf IV, V, microbuzele Volkswagen Transporter și crossover-ul Volkswagen Tiguan. Acum să aruncăm o privire mai atentă asupra sistemului de tracțiune integrală 4Motion.
În ce constă tracțiunea integrală 4Motion?
Numele cu tracțiune integrală 4Motion sugerează că sistemul nu va fi simplu. Fiecare parte își desfășoară munca atribuită. O diagramă vizuală a sistemului 4Motion arată că tracțiunea integrală a vehiculelor Volkswagen constă din: o unitate a vehiculului (1), o cutie de transfer (2), un angrenaj cardanic (3), un arbore cardanic (4), un -diferențial roată pentru puntea spate (5), un ambreiaj de cuplare a punții spate (6), un diferențial între punți pentru puntea față (7) și cutia de viteze a vehiculului (8).
Să luăm în considerare principiul componentelor individuale și scopul acestora în sistemul 4Motion. Primul pe lista lucrărilor va fi diferențialul pe puntea față. Scopul său este de a transmite cuplul către roțile din față din cutia de viteze. Corpul în sine este conectat la carcasa de transfer.
Următorul pe listă este carcasa de transfer, din cauza sa fiind un angrenaj conic. Datorită acestuia, cuplul este transmis la un unghi de 90 °. Ambreiajul de fricțiune și carcasa de transfer sunt interconectate printr-o acționare cardanică de la acționarea axei spate.
Transmisia cardanică constă din doi arbori conectați între îmbinările cu unghiuri de viteză egale. Arborii înșiși sunt conectați la ambreiajul de frecare și la carcasa de transfer prin intermediul cuplajelor elastice. După cum se vede în diagrama de mai sus, arborele elicei din spate are un lagăr intermediar.
Sistemul de tracțiune integrală 4Motion al Volkswagen folosește un ambreiaj de frecare cu mai multe plăci numit Haldex. Datorită acestuia, cuplul este transmis de pe puntea față a mașinii. Gradul și magnitudinea transmisiei cuplului depind de gradul de închidere a ambreiajului. De regulă, în sistemul 4Motion, ambreiajul este integrat în carcasa diferențială a punții spate.
Sistemul 4Motion folosește un ambreiaj de a patra generație, cel mai adesea găsit pe crossover-ul Volkswagen Tiguan. Comparativ cu generația anterioară de cuplaje, are un design mai simplu. Ambreiajele din prima și a doua generație pot fi găsite pe mașinile Volkswagen IV și V, precum și pe Volkswagen Transporter.
Designul ambreiajului Haldex în sine constă din mai multe discuri de frecare, un acumulator de presiune, o pompă și un sistem de control. Pachetul de discuri de frecare constă dintr-un set de discuri de oțel și fricțiune. Doar discurile de fricțiune au angrenaj intern cu butucul, discurile din oțel se cuplează cu tamburul. Cantitatea de cuplu transmisă va depinde de numărul de discuri din sistemul 4Motion. După cum se spune, cu cât sunt mai multe discuri, cu atât va fi mai mare cuplul. La rândul lor, discurile sunt comprimate de pistoane.
Ambreiajul Haldex al sistemului 4Motion este controlat electronic, precum și senzorii de intrare, o unitate electronică de control și dispozitivele de acționare. Un senzor de temperatură a uleiului este utilizat ca senzor de intrare.
Sarcina unității de control a tracțiunii integrale 4Motion, ca și în alte sisteme de vehicule, este de a converti informațiile primite și de a transmite semnale către servomotoare. În plus față de informațiile primite de la senzorul de temperatură al uleiului, unitatea de control extrage informații de la unitatea de control a vehiculului și din sistemul ABS.
Actuatoarele sistemului 4Motion includ o supapă de control, care este capabilă să regleze presiunea de compresie a discurilor de frecare de la 0 la 100% din valoarea posibilă. Poziția supapei determină presiunea. În ceea ce privește acumulatorul de presiune și pompa, acestea mențin presiunea uleiului în întregul sistem 4Motion la un nivel de 3 MPa.
După cum puteți vedea, sistemul de tracțiune integrală 4Motion de la Volkswagen nu este destul de complicat în comparație cu alți producători. Producătorul Volkswagen a început să se instaleze mai des pe diferite modele de mașini, sporind astfel confortul, manevrabilitatea și fiabilitatea.
Cum funcționează mecanismul sistemului 4Motion
Funcționarea sistemului de tracțiune integrală 4Motion depinde de algoritmul construit de unitatea de control și de ambreiajul Haldex. De regulă, se disting următorii algoritmi de lucru:
- începutul mișcării;
- alunecare la începutul mișcării;
- mișcare la o viteză constantă;
- mișcare cu alunecare frecventă;
- Frânare bruscă.
Dacă se ia algoritmul 4Motion, când roțile din față încep să alunece la start, supapa de control se va închide imediat, iar discurile de fricțiune ale ambreiajului vor fi comprimate. În acest caz, cuplul va fi transmis complet pe puntea spate. În ceea ce privește roțile din față, una dintre roțile din proces va fi conectată sau deconectată utilizând unitatea diferențială electronică a sistemului 4Motion.
Pe baza situației de funcționare 4Motion, atunci când mașina se deplasează cu o viteză constantă, supapa se va deschide și discurile vor fi comprimate în funcție de condițiile de trafic și de suprafața drumului. Cuplul va fi transmis pe puntea spate numai în cele mai necesare momente, și practic toată sarcina va merge pe puntea din față.
Următorul algoritm de alunecare 4Motion, în timp ce vehiculul este în mișcare, este calculat pe baza semnalelor primite de la unitățile de control ABS. Supapa se va deschide în funcție de condițiile de conducere ale vehiculului. Unitatea de control va analiza ce axă și ce roți alunecă și le va transmite cuplul.
Ultimul mod în care funcționează 4Motion este când mașina încetinește. În acest caz, supapa de control va fi deschisă și ambreiajele de frecare sunt complet extinse. Indiferent de situație, cuplul de frânare nu va fi transmis pe puntea spate.
Video cu principiul de funcționare al cuplajului Haldex pe sistemul 4Motion:
Numărul de tot felul de SUV-uri și crossover-uri pe drumurile noastre crește într-un ritm extraordinar. Unul dintre principalele avantaje ale acestor mașini este sistemul de tracțiune integrală, al cărui principiu de funcționare poate diferi semnificativ de la model la model.
Toate tipurile de tracțiune integrală pot fi împărțite condiționat în trei principale: conectate temporar (Part Time), permanente (Full Time) și conectate automat (On Demand Full Time).
Tracțiune integrală conectată temporar
Tracțiunea integrală conectată temporar sau așa cum se numește adesea Part Time, nu vă permite să conduceți mult timp în modul de tracțiune integrală. În acest tip de tracțiune integrală, nu există diferențial central care ar compensa diferența de viteză de rotație a punților față și spate. Fără aceasta, atunci când conduceți pe un drum uscat, piesele transmisiei încep să se uzeze rapid.
Partea cu tracțiune integrală TimPoate fi angajat forțat doar pentru a naviga pe o porțiune dificilă de drum cu viteză mică.
De obicei, pârghia carcasei de transfer este utilizată pentru conectare. Deși în unele versiuni, pentru a conecta puntea față, trebuie să ieșiți din mașină și să rotiți mânerele speciale (butucii) de pe butucii roții din față.
Doar vehiculele de teren „depline”, care sunt utilizate în scopul propus, sunt echipate cu o tracțiune integrală temporară. Reprezentanții vii ai unor astfel de „escroci” pot fi numiți cei care nu se grăbesc să dea controlul tracțiunii integrale „creierelor” electronice.
În plus, aproape toate exemplarele chineze ale celebrelor vehicule off-road din anii 90 sunt echipate cu tracțiune integrală „temporară”.
SUV-uri reale cu Fair Part TimEșuează încet în istorie, deoarece sunt înlocuite de sisteme de tracțiune integrală mai moderne.
Tracțiune integrală permanentă
Tracțiune integrală permanentă sau completăÎn timp, majoritatea producătorilor nu oferă posibilitatea de a deconecta / conecta forțat unul dintre poduri.
Datorită prezenței unui diferențial central, o astfel de transmisie funcționează constant (în orice condiții) în modul de tracțiune integrală. În plus, la modelele moderne, interaxle „diff” are propriile „creiere” electronice.
Cu un astfel de diferențial, cuplul poate fi transmis la osii în diferite proporții, adică nu numai 50/50. Când apare o alunecare, diferențialul „inteligent” poate „transfera” instantaneu cuplul nu numai pe puntea cu cea mai bună aderență, ci chiar pe o roată separată care are ceva de care să se agațe.
Acest tip de tracțiune integrală este cel mai „avansat” dintre alte sisteme 4x4.
Abundența electronicelor „inteligente” pe cele mai moderne sisteme permite mașinii să se adapteze chiar și la o anumită suprafață rutieră (asfalt, pietriș, nisip etc.), șoferul trebuie doar să apese butonul dorit.
Cei mai renumiți reprezentanți ai tracțiunii integrale permanente sunt o companie cu un sistem propriu Quattro și Subaru cu un sistem AWD (All Wheel Drive).
Este interesant faptul că acest tip de transmisie este echipat cu sedan, coupe și hatchback complet „off-road”. Acest lucru subliniază versatilitatea acestui sistem de tracțiune integrală.
Tracțiune integrală automată
Tracțiunea integrală conectată automat (On Demand Full Time) permite mașinii să rămână tracțiunea față și numai în cazul alunecării roților motrice conectează puntea spate. Conexiunea automată a tracțiunii integrale în sistemele moderne are loc aproape instantaneu la primul semn de alunecare.
În funcție de capacitățile unui anumit sistem, cuplul dintre axe poate fi redistribuit în orice proporție (de la 10/90 la 90/10).
În același timp, Programul electronic de stabilitate (ESP) vă permite să mențineți controlul asupra mașinii, care se poate transforma brusc de la tracțiunea față la tracțiunea spate și invers.
Pentru a depăși o secțiune de drum deosebit de dificilă, acest tip de acționare (în majoritatea versiunilor) face posibilă redistribuirea forțată a cuplului „plutitor” între axe într-un raport de 50/50. De obicei, există un buton pentru aceasta cu inscripția 50/50, Lock etc. Dar la atingerea unei anumite viteze (40-50 km / h), blocarea va fi dezactivată și sistemul va reveni la „modul plutitor”.
În plus, o mașină cu tracțiune integrală automată poate fi transformată într-o tracțiune frontală pură, fără nicio conexiune. Din nou, folosind butonul „magic” (2WD etc.). Dezactivarea tracțiunii integrale ajută la economisirea combustibilului, iar nevoia de tracțiune integrală în oraș nu apare adesea.
Tracțiunea integrală automată este „cea mai tânără” dintre sistemele 4x4.
Marea majoritate a crossover-urilor de pe piața noastră sunt echipate cu acesta. Puteți spune chiar că o astfel de unitate este un atribut esențial al unui adevărat crossover. Noul tip de mașină necesita un nou tip de tracțiune integrală, totul este logic.
Care unitate este plină a ei?
Este destul de dificil să se determine care tracțiune integrală este cea mai optimă, deoarece fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje.
Pe terenul off-road grav, SUV-urile cu tracțiune integrală conectată temporar și blocări mecanice dure ale tuturor diferențialelor (ax central și ax transversal) se vor simți cel mai bine. Dar în condiții urbane, astfel de mașini nu oferă nici o plăcere de a conduce.
La rândul lor, crossover-urile pur urbane cu tracțiunea integrală conectată automat sunt practic neajutorate pe orice teren de teren, dar sunt controlate ca mașinile obișnuite.
Media de aur este o tracțiune integrală permanentă, care va stăpâni off-road-ul și nu va ofensa pe pistă.
Dar o astfel de unitate nu va interfera cu munca sa, adică este posibil să nu fie posibil să economisiți combustibil sau să conduceți printr-o secțiune foarte dificilă (în ciuda electronicii „foarte inteligente”).
Transmisiile vehiculului cu tracțiune integrală au o varietate de modele. Împreună, formează un sistem de tracțiune integrală. Există următoarele tipuri de sisteme de tracțiune integrală: conexiune permanentă, conectată automat și conectată manual.
Diferite tipuri de sisteme de tracțiune integrală au, de regulă, scopuri diferite. În același timp, se pot distinge următoarele avantaje ale acestor sisteme, care determină domeniul de aplicare al acestora:
Sistem permanent de tracțiune integrală
Sistem permanent de tracțiune integrală (un alt nume - Sistem Full Time, în traducere „cu normă întreagă”) asigură o transmisie constantă a cuplului la toate roțile mașinii.
Sistemul include elemente structurale tipice pentru o transmisie cu tracțiune integrală, și anume: ambreiaj, cutie de viteze, carcasă de transfer, cardan, antrenări finale, diferențiale de roți mici ale punților spate și față, precum și arbori de punți roți.
Tracțiunea integrală permanentă este utilizată atât la vehiculele cu configurație cu tracțiune spate (dispunerea longitudinală a motorului și a cutiei de viteze), cât și la vehiculele cu dispunerea tracțiunii față (dispunerea transversală a motorului și a cutiei de viteze). Astfel de sisteme diferă în principal prin proiectarea carcasei de transfer și a uneltelor cardanice.
Sistemele de tracțiune integrală permanente notabile sunt Quattro de la Audi, xDrive de la BMW, 4Matic de la Mercedes.
Blocarea diferențială poate fi efectuată automat sau manual. Modelele moderne de blocare automată a diferențialului central sunt cuplarea vâscoasă, diferențialul Torsen autoblocant, ambreiajul de frecare cu mai multe plăci.
Blocarea diferențială manuală (forțată) se realizează de către șofer folosind o acționare mecanică, pneumatică, electrică sau hidraulică. Pe unele modele ale carcasei de transfer, sunt furnizate funcțiile atât de blocare automată, cât și manuală a diferențialului central.
Principiul de funcționare al sistemului permanent de tracțiune integrală
Cuplul de la motor este transmis la cutia de viteze și apoi la cutia de transfer. În cazul transferului, momentul este distribuit de-a lungul axelor. Dacă este necesar, șoferul poate efectua o deplasare descendentă. Mai mult, cuplul este transmis prin arborii cardanici la angrenajul principal și diferențialul central al fiecărei axe. De la diferențial, cuplul este transmis prin arborii axelor la roțile motoare. Când roțile alunecă pe una dintre axe, diferențialele dintre axele centrale și transversale sunt blocate automat sau forțat.
Sistem automat de tracțiune integrală
Sistem automat de tracțiune integrală (un alt nume - la cerere, în traducere „la cerere”) este o direcție promițătoare în dezvoltarea tracțiunii integrale pentru autoturisme. Acest sistem asigură conectarea roților uneia dintre axe în cazul alunecării roților celeilalte axe. În condiții normale de funcționare, vehiculul este cu tracțiune față sau spate.
Aproape toți producătorii auto de top au mașini cu tracțiune integrală automată în gama lor de modele. Un bine-cunoscut sistem de tracțiune integrală automată este 4Motion al Volkswagen.
Designul sistemului automat de tracțiune integrală este similar cu tracțiunea integrală permanentă. O excepție este prezența unui cuplaj pe puntea spate.
Carcasa de transfer în sistemul automat de tracțiune integrală este, de regulă, o cutie de viteze conică. Nu există vitezele de reducere și nici un diferențial central.
Un ambreiaj vâscos sau un ambreiaj cu frecare controlat electronic este utilizat ca ambreiaj pe puntea spate. Un ambreiaj de fricțiune cunoscut este ambreiajul Haldex, care este utilizat în sistemul de tracțiune integrală 4Motion al grupului Volkswagen.
Principiul de funcționare al sistemului de tracțiune integrală conectat automat
Cuplul de la motor, prin ambreiaj, cutie de viteze, transmisie finală și diferențial este transmis la puntea față a vehiculului. Cuplul este transmis și ambreiajului de frecare prin carcasa de transfer și arborii elicei. În poziția normală, ambreiajul de frecare are o compresie minimă, la care până la 10% din cuplu este transmis la puntea spate. Când alunecă roțile punții față, la comanda unității electronice de comandă, se declanșează un ambreiaj de frecare și transmite cuplul pe puntea spate. Cantitatea de cuplu transmisă pe puntea spate poate varia în anumite limite.
Sistem manual de tracțiune integrală
Sistem manual de tracțiune integrală (un alt nume - Sistem Part Time, în traducere „timpul parțial”) nu este practic utilizat în prezent, deoarece este ineficient. În același timp, acest sistem oferă o conexiune rigidă între puntile față și spate, transmisia cuplului într-un raport de 50:50 și, prin urmare, este cu adevărat off-road.
Dispozitivul unui sistem de tracțiune integrată conectat manual este în general similar cu un sistem de tracțiune integrală permanent. Principalele diferențe sunt absența unui diferențial central și capacitatea de a conecta puntea față în cutia de transfer. Trebuie remarcat faptul că, într-o serie de modele permanente de tracțiune integrală, se utilizează funcția de decuplare a osiei față. Este adevărat, în acest caz, deconectarea și conectarea nu sunt același lucru.
Am încercat să punem punctele pe întrebarea dacă toate SUV-urile sunt off-road. Acum să aruncăm o privire mai atentă la subiect.
La prima vedere, totul este simplu: într-o mașină cu tracțiune integrală, cuplul este transmis de la motor la toate cele patru roți simultan. O astfel de mașină este convenabilă cel puțin pentru lipsa de pretenție față de calitatea suprafeței drumului - indiferent dacă este un drum de pământ, gheață înghețată, un drum de țară umed de lut sau un bulevard central într-o ploaie puternică. Dintre avantajele evidente - o bună capacitate de cross-country în afara drumurilor pavate și pe asfalt - o dinamică bună și un start excelent de la semafoare, practic fără alunecare!
Cu toate acestea, uneori se întâmplă incidente - o persoană stă într-un SUV impresionant cu o plăcuță de identificare 4WD elegantă pe un aripă strălucitoare, dar SUV-ul în sine stă. Desigur, pot exista o mulțime de motive pentru acest lucru, iar cel mai comun dintre ele este șoferul însuși. Deși se întâmplă adesea ca transmisia mașinii să nu fie deloc concepută pentru astfel de teste.
Apar întrebări logice: „De ce nu se calculează?”, „Și care este calculat?” Articolul nostru este dedicat răspunsurilor la aceste întrebări.
Există trei tipuri de transmisii AWD: cu jumătate de normă(conectat manual), cu normă întreagă(permanent) și cuplu la cerere(conectat prin electronică).
Cu jumătate de normă
Acest tip a apărut mai întâi. Este o diagramă a punții față cablate. Adică roțile din față și din spate se rotesc întotdeauna cu aceeași viteză. Nu există diferențial de centru.
Un diferențial este un dispozitiv mecanic care preia cuplul de pe arborele de antrenare și îl distribuie proporțional între roțile motoare, compensând automat diferența de viteză de rotație a acestora. Putem spune că diferențialul direcționează momentul către roțile motoare, permițându-le să se rotească la viteze unghiulare diferite / diferențiate (de unde și numele însuși - diferențial).
Diferențialele sunt situate în punțile față și spate pe toate vehiculele echipate cu tracțiune integrală. La unele mașini, diferențialul este folosit și în carcasa de transfer (această schemă de tracțiune integrală se numește cu normă întreagă, despre asta vom vorbi puțin mai târziu).
Să încercăm să ne dăm seama de ce este nevoie de un diferențial. Roțile oricărei mașini se rotesc cu aceeași viteză numai atunci când mașina merge direct. De îndată ce începe să se întoarcă, fiecare dintre roți începe să-și trăiască propria viață. Una dintre roțile fiecărui pod începe să se învârtă mai repede decât cealaltă, iar podurile în sine concurează între ele în viteză. Acest lucru se datorează faptului că roțile urmează căi diferite. Cel din afara virajului merge mai mult decât cel din interior. La fel și podurile. În consecință, roata interioară (sau puntea căreia îi aparține), dacă nu diferențialul, s-ar roti pur și simplu în loc, compensând mișcarea roții exterioare.
Este clar că în acest caz este imposibil să vorbim despre orice conducere la viteze mari. Lipsa controlului nu va permite acest lucru, iar sarcina pe transmisie o va dezactiva rapid, ca să nu mai vorbim de anvelopele uzate prematur. Diferențialul permite doar unei axe să o depășească pe cealaltă atunci când apare o diferență de viteză.
Part-time-ul nu are un diferențial central, momentul pe ax este transmis în mod egal, rotația axelor la viteze diferite este imposibilă, prin urmare, conducerea cu „capătul frontal” conectat pe drumuri pavate este foarte descurajată. Cu o mișcare scurtă în linie dreaptă, chiar și cu o treaptă de viteză joasă, nu se va întâmpla nimic rău (puteți trage căruța cu barca din lac). Dar când încerci să faci o cotitură, apare aceeași diferență în lungimile căilor podurilor. Ne amintim că momentul este transmis în același mod - 50/50 și există o singură cale de ieșire din excesul său: alunecarea roților punții față sau spate pe una dintre ele.
În noroi, nisip sau pietriș, nimic nu împiedică alunecarea roților dacă este necesar din cauza tracțiunii slabe a roților. Dar pe asfalt pe vreme uscată, puterea acestei puteri se realizează exact în același mod, ceea ce implică o sarcină crescută pe transmisie, uzură rapidă a cauciucului, deteriorarea manevrabilității și stabilitatea direcțională la viteze mari.
Dacă mașina este necesară în principal în scopuri off-road și nu este planificată utilizarea tracțiunii integrale pe asfalt, timpul parțial se va justifica, deoarece unul dintre poduri este conectat imediat rigid, nu trebuie blocat nimic. Iar designul este mai simplu și mai fiabil: nu există diferențial și încuietori, nu există acționări mecanice sau electrice pentru aceste încuietori, nu există pneumatice sau hidraulice inutile.
Dar dacă doriți doar să călăriți calm pe asfalt pe orice vreme nefavorabilă și să nu vă faceți griji cu privire la alternarea zonelor de asfalt înghețat și curat, drifturi de zăpadă, benzi umplute cu apă sau orice alte zone alunecoase-slăbite-neplăcute, part-time-ul nu este cel mai bun opțiune: dacă mergeți întotdeauna cu puntea din față, atunci aceasta amenință deteriorarea sau uzura, pornirea și oprirea podului nu este foarte convenabilă și este posibil să nu aveți timp să o porniți.
Mașini cu acest tip de tracțiune integrală: Toyota Land Cruiser 70, Nissan Patrol, Nissan Navara, Ford Ranger, Mazda BT-50, Nissan NP300, Suzuki Vitara, Suzuki Jimni, Great Wall Hover, Jeep Wrangler, UAZ.
Cu normă întreagă
Dezavantajele existente ale tracțiunii integrale plug-in au condus la crearea unei tracțiuni integrale permanente, lipsită de aceste probleme. Acesta este cel mai prețuit „4WD” fără „dacă”: patru roți motrice cu un diferențial central liber, care permite puterea excesivă rezultată să se stingă datorită derulării unuia dintre sateliții interni din cutie de viteze, iar mașina întotdeauna merge cu tracțiune integrală.
Principala nuanță a acestui tip de tracțiune integrală este că alunecarea unei axe dezactivează automat cealaltă punte, iar mașina se transformă în proprietăți imobiliare. Ce înseamnă? În general, situația este următoarea: o roată s-a blocat, diferențialul între roți a oprit a doua roată de osie. În consecință, a doua punte este, de asemenea, dezactivată automat de diferențialul central. Desigur, în viața reală, o oprire nu se întâmplă atât de repede. Mișcarea este dinamică, ceea ce înseamnă că există un fel de rezervă de putere, inerție, roata se oprește pentru o clipă, alunecă câțiva metri prin inerție și pornește din nou. În consecință, mașina se va opri încă undeva.
Prin urmare, pentru ca capacitatea unui SUV să nu se deterioreze, astfel de mașini au adesea cel puțin o blocare forțată (diferențial central) și cel mult două. Blocarea diferențialului frontal este rar instalată ca standard. Dar, dacă se dorește, cel mai adesea poate fi instalat separat.
Mitsubishi Pajero (transmisie Super Select 4WD), Jeep Grand Cherokee (SelecTrac), Nissan Pathfinder (All-mode 4WD), Land Rover (Terrain Responce) se pot distinge într-o categorie separată. Transmisia lor selectivă poate fi numită un sistem permanent de tracțiune integrală (conectat automat în cazul Nissan Pathfinder) cu posibilitatea decuplării forțate a osiei față. Adică, pe aceste mașini, transmisia, să zicem, combină part-time și full-time.
Vehiculele permanente cu tracțiune integrală includ Toyota Land Cruiser 100, 105, Land Cruiser Prado, Land Rover Discovery, Land Rover Defender, Lada 4x4.
Tracțiunea integrală permanentă în designul său clasic nu este lipsită de dezavantajele sale atunci când conduceți pe asfalt. Manipularea unor astfel de mașini lasă mult de dorit. Când apar situații critice, SUV-ul tinde să alunece din colț, reacționând lent la direcție și la funcționarea clapetei. Unele abilități și un bun simț al mașinii sunt necesare de la șoferul unui SUV cu tracțiune integrală permanentă.
Pentru a îmbunătăți manevrabilitatea, în timp, au început să se utilizeze diferențiale interaxle care, pe lângă blocarea forțată, aveau și un mecanism de autoblocare. Diferiti producatori au folosit solutii diferite: unii cu diferential Torsen, altii cu cuplaj vascos, dar aveau o sarcina - blocarea partiala a diferentialului central pentru o manevrare mai buna.
În momentul alunecării uneia dintre axe, autoblocarea este declanșată și nu permite diferențialul să oprească a doua axă, astfel încât momentul a continuat să curgă către ea oricum. Pe o serie de mașini, un diferențial cu alunecare limitată a fost, de asemenea, instalat pe puntea spate, ceea ce a făcut mașina mai ascuțită pe volan (de exemplu, Mitsubishi Pajero).
Cuplu la cerere (AWD)
Îmbunătățirea ulterioară a tracțiunii integrale permanente a dus la apariția sistemelor controlate electronic cu transfer și redistribuire a cuplului.
Rezultatul acestei evoluții a devenit sisteme de stabilitate a ratei de schimb, stabilizare, control al tracțiunii și sisteme de distribuție a cuplului, care sunt implementate folosind electronică. Aceste sisteme primesc semnale de la senzorii ABS care monitorizează viteza fiecărei roți specifice. Cu cât mașina este mai scumpă și mai modernă, cu atât pot fi folosite scheme mai complexe: urmărirea unghiului de direcție, rulajul caroseriei, viteza acestuia, până la frecvența vibrațiilor roților. Mașina colectează complet toate informațiile despre comportamentul său pe șosea, iar computerul le prelucrează și, pe baza acestuia, reglează transmisia cuplului către una sau alta punte prin intermediul unui ambreiaj controlat electronic care a înlocuit diferențialul.
Astfel de transmisii cu tracțiune integrală se numesc cuplu la cerere (literalmente - cuplu la cerere). La mașinile moderne de mare viteză, aceasta este o invenție extrem de remarcabilă.
Circuitele timpurii (acum douăzeci de ani) uneori nu se puteau comporta destul de adecvat, au existat cazuri cu o întârziere puternică în acționarea ambreiajelor (când cel de-al doilea pod a fost brusc conectat brusc deja la rândul său), deoarece la prima etapă de dezvoltare ghearele au funcționat de fapt. Viteza de procesare a semnalelor de la senzori și redistribuirea cuplului au depins de momentul trecerii acestor semnale la creierul mașinii. Tehnologii moderne de transmitere a datelor, fibră optică și procesoare puternice care procesează instantaneu informațiile - toate acestea au negat dezavantajele originale. În prezent, sistemele electronice nu au practic defecte grave în comportament; cu adăugarea de noi senzori și parametri noi, acestea funcționează aproape întotdeauna înaintea curbei.
Dar există un „dar”: acest tip de transmisie cu tracțiune integrală este potrivit numai pentru funcționarea pe asfalt cu condiții minime ocazionale de off-road, ca un grund moderat rupt.
Majoritatea ambreiajelor electronice nu sunt proiectate pentru condiții de teren; atunci când alunecă, se supraîncălzesc și pur și simplu nu mai funcționează. Și pentru aceasta nu este necesar să frământați pista timp de o jumătate de zi, zece minute de drift de gheață, iubite de mulți, pot fi suficiente. Și dacă îl supraîncălziți în mod regulat, chiar poate eșua.
Aproape toate sistemele folosesc frânele mașinii pentru frânarea roților care alunecă, iar murdăria și nisipul, care sunt inevitabile în off-road, contribuie foarte mult la uzura rapidă a plăcuțelor și discurilor de frână, care, pe lângă costul pieselor noi, are un efect negativ asupra frânelor.
Cu cât sistemul este mai sofisticat, cu atât este mai vulnerabil, deci trebuie să alegeți o mașină cu înțelepciune, dându-vă seama că chiar și mașinile pur urbane, create pentru asfalt, sunt destul de capabile să circule pe drumurile de țară. Dar trebuie să înțelegeți care dintre ele. Spargerea accidentală a unui fir de senzor ABS va dezactiva sistemul, deoarece acesta nu va mai primi informații din exterior. Sau se va întâlni cu combustibil de o calitate nu foarte bună - de asemenea, o călătorie la service, deoarece „coborârea” poate să nu mai pornească. Alte „creiere electronice” pot opri complet mașina și o pot pune în modul service.
Mașini cu cuplu la cerere - Cadillac Escalade, Ford Explorer, Land Rover Freelander, Toyota RAV4 (după 2006), Kia Sportage (după 2004), Mitsubishi Outlander XL, Nissan Murano, Nissan X-Trail ...
În concluzie, aș dori să dau un sfat simplu: dacă alegeți o mașină doar pentru off-road, atunci cu jumătate de normă va fi o opțiune excelentă. Dacă vorbim despre deplasarea în principal în zonele urbane, atunci AWD va fi suficient. Ei bine, plinul permanent este bun în orice situație.