Jak funguje středový diferenciál Subaru Forester? Systémy pohonu všech kol moderních automobilů

Jak funguje středový diferenciál Subaru Forester? Systémy pohonu všech kol moderních automobilů

Ačkoli všechny systémy pohonu všech kol Subaru mají stejné označení a název, dnes existuje několik různých implementací pohonu všech kol Subaru AWD.

Všechny modely Subaru, s výjimkou kupé Subaru BRZ s pohonem zadních kol, jsou vybaveny standardním symetrickým pohonem všech kol Subaru AWD. Ale navzdory běžnému názvu se dnes používají minimálně čtyři různé systémy pohonu všech kol.

Standardní systém pohonu všech kol založený na středovém samosvorném diferenciálu a viskózní spojce (CDG)

To je systém, který si většina lidí spojuje s pohonem všech kol. Nachází se ve většině vozů Subaru s manuální převodovkou. Jedná se o nejsymetričtější ze všech konfigurací pohonu všech kol, přičemž točivý moment za normálních jízdních podmínek je rozdělen v poměru 50:50 mezi přední a zadní nápravu.


Vozy Subaru jako Subaru WRX 2011 s manuální převodovkou mají systém pohonu všech kol založený na samosvorném středovém diferenciálu a viskózní spojce

Když je detekován prokluz vpředu nebo vzadu, může středový diferenciál poslat až 80 procent točivého momentu na nápravu s nejlepší trakcí. Středový diferenciál využívá viskózní spojku, která funguje bez ovládání počítačem a reaguje na mechanické rozdíly v přilnavosti kol.

Tento typ systému AWD existuje již velmi dlouho a jeho vzhled na Subaru WRX z roku 2015 znamená, že v dohledné době pravděpodobně nikam nepůjde. Tento jednoduchý a spolehlivý systém je tahounem systému AWD od Subaru. Systém zajišťuje bezpečnou sportovní jízdu tím, že vždy maximálně využívá dostupnou trakci.

Systém pohonu všech kol na bázi mezinápravového samosvorného diferenciálu a viskózní spojky najdeme u konfigurace Subaru Impreza 2014 2.0i, u XV Crosstrek 2014 s 5stupňovou manuální převodovkou; na Subaru Outback 2014, Subaru Forester 6-stupňový manuál a 2015 WRX 6-stupňový manuál.

Systém pohonu všech kol svariabilní rozdělení točivého momentu pro vozidla s automatickou převodovkou (VTD)

Subaru nedávno začalo s přechodem většiny svých vozidel ze standardních automatických převodovek s přeměnou točivého momentu na plynule měnitelný převod (CVT),


Legacy, Outback a Tribeca s výkonným 3,6litrovým motorem využívají systém pohonu všech kol s variabilním rozdělením točivého momentu pro automobily

ale stále existují auta používající tento systém.

Verze symetrického pohonu všech kol využívající proměnné rozdělování točivého momentu (VTD) je použita u Legacy, Outback, Tribeca s 3,6litrovým šestiválcovým motorem a pětistupňovou automatickou převodovkou. V tomto případě je výchozí rozdělení točivého momentu 45:55 s řazením k zadní nápravě a místo viskózního středového diferenciálu je použita hydraulická lamelová spojka v kombinaci se středovým diferenciálem planetového typu.

Když je detekován prokluz, na základě signálů ze snímačů, které měří prokluz kol, polohu plynu a brzdnou sílu, může elektronicky řízená spojka uzamknout rozdělení (točivého momentu) v poměru 50:50 mezi přední a zadní nápravu tam, kde je vyžadována maximální trakce (kola s cesta).

Zatímco čistě mechanická viskózní spojka je jednodušší a možná pružnější, elektronicky řízený systém VTD má výhodu v tom, že je spíše aktivní než reaktivní a přenáší točivý moment mezi nápravami rychleji, než to dokáže mechanický systém.

Systém pohonu všech kol s aktivním rozdělováním točivého momentu (ACT)


S přechodem na CVT přecházejí i modely Subaru jako XV Crosstrek na systémy AWD s mírným odsazením směrem k přední nápravě.

Novější „suby“ vybavené systémem CVT využívají již třetí verzi systému pohonu všech kol (AWD). Tento systém pohonu všech kol je podobný výše popsanému systému VTD – oba využívají pro řízení točivého momentu elektronicky řízenou lamelovou spojku, ale systémy CVT rozdělují točivý moment v poměru 60:40 s přesazením směrem k přední nápravě.

Tento systém pohonu všech kol se také nazývá AWD s aktivním sdílením točivého momentu (ACT). Originální elektronicky řízený vícelamelový měnič točivého momentu Subaru upravuje rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní nápravu v reálném čase podle jízdních podmínek.

Použití tohoto systému zlepšuje efektivitu a stabilitu vozidla. Tento systém najdete na modelech XV Crosstrek, novém Foresteru 2014, novém WRX a WRX STI 2015 a starších modelech jako Legacy 2014, Outback 2014.

Systém pohonu všech kol s vícerežimovým středovým diferenciálem (DCCD)

Kromě výše popsaných systémů pohonu všech kol použilo Subaru další varianty symetrického pohonu všech kol, které se již nepoužívají. Ale posledním systémem, o kterém se dnes zmíníme, je systém, který je použit na WRX STI.


Přímo pod rukojetí SI-Drive je spínač, který umožňuje řidičům WRX STI měnit vyvážení mezi dvěma středovými diferenciály.

Tento systém využívá dva středové diferenciály. Jeden je elektronicky řízený a poskytuje palubnímu počítači Subaru dobrou kontrolu nad rozdělením točivého momentu mezi nápravy. Tím druhým je mechanické zařízení, které dokáže rychleji reagovat na vnější vlivy než jeho elektronický „kolega“. Výhodou řidiče je v ideálním případě využití toho nejlepšího z elektronického proaktivního a mechanického reaktivního „světa“.

Obecně řečeno, tyto diferenciály přirozeně využívají svých odlišností – jsou harmonicky kombinovány planetovým převodem – ale řidič může systém posunout na kterýkoli ze středových diferenciálů pomocí elektronického řídicího systému Driver Controlled Center Differential (DCCD) - „Driver Controlled Center Rozdíl".

Rozdělení točivého momentu pro systémy DCCD je posunuto směrem k zadní nápravě v poměru 41:59.Jedná se o výkonově orientovaný systém pohonu všech kol pro vážné sporty.

Boční rozdělení točivého momentu

Zatím jsme přišli na to, jak moderní Subaru rozděluje točivý moment mezi přední a zadní nápravu, ale jak je to s rozdělováním točivého momentu mezi kola, mezi levou a pravou stranu? Na přední i zadní nápravě se většinou setkáte se standardním diferenciálem otevřeného typu (tedy bez uzávěrky), ale výkonnější modely (například modely WRX a Legacy 3.6R) jsou často vybaveny diferenciálem s omezenou svorností na zadní náprava, pro zlepšení přilnavosti kol na zadní nápravě v zatáčkách.

WRX STI je také vybaven diferenciálem s omezeným prokluzem na přední nápravě, který maximalizuje trakci všech kol, a nejnovější WRX 2015 a 2015 WRX STI také disponují systémy distribuce točivého momentu na bázi brzd, které při zatáčení přibrzďují vnitřní kolo, aby se zajistil přenos výkonu na vnější stranu při zatáčení a zmenšete poloměr otáčení.

10.05.2006

Poté, co byla schémata 4WD používaná v Toyotě poměrně podrobně prozkoumána v předchozích materiálech, ukázalo se, že u jiných značek stále existuje informační vakuum... Vezměme si nejprve pohon všech čtyř kol vozů Subaru, který mnozí nazývají „nejvíce skutečné, pokročilé a správné."

Mechanické boxy nás tradičně nezajímají. Navíc je u nich vše docela průhledné - od druhé poloviny 90. let mají všechna Subaru na mechanice poctivý pohon všech kol se třemi diferenciály (středový diferenciál blokuje uzavřená viskózní spojka). Z negativních stránek stojí za zmínku příliš komplikovaná konstrukce získaná kombinací podélně uloženého motoru a původního pohonu předních kol. Stejně jako odmítnutí Subarovitů od dalšího masového používání tak nepochybně užitečné věci, jako je podřazování. Na jednotlivých „sportovních“ verzích Imprezy STi je k dispozici také pokročilá manuální převodovka s „elektronicky řízeným“ středovým diferenciálem (DCCD), kde může řidič za jízdy měnit stupeň jeho blokování ...

Ale neodbočujme. V automatických převodovkách v současnosti provozovaných Subaru se používají dva hlavní typy pohonu 4WD.

1.1. Active AWD / Active Torque Split AWD

Stálý pohon předních kol, bez středového diferenciálu, připojení zadních kol s elektronicky řízenou hydromechanickou spojkou


1 - tlumič uzávěru měniče momentu, 2 - spojka měniče momentu, 3 - vstupní hřídel, 4 - hnací hřídel olejového čerpadla, 5 - skříň spojky měniče momentu, 6 - olejové čerpadlo, 7 - skříň olejového čerpadla, 8 - skříň převodovky, 9 - turbínové kolo snímače otáček, 10 - 4. spojka, 11 - spojka zpátečky, 12 - 2-4 brzda, 13 - přední planetové soukolí, 14 - spojka 1. stupně, 15 - zadní planetové soukolí, 16 - 1. brzdový stupeň a zpátečka, 17 - výstupní hřídel převodovky, 18 - rychlostní stupeň "P", 19 - rychlostní stupeň předního pohonu, 20 - snímač otáček zadního výstupního hřídele, 21 - zadní výstupní hřídel, 22 - hřídel, 23 - spojka A- AWD, 24 - přední hnací hnané kolo, 25 - volnoběžka, 26 - ventilový blok, 27 - jímka, 28 - přední výstupní hřídel, 29 - hypoidní kolo, 30 - oběžné kolo, 31 - stator, 32 - turbína.

E tato možnost je již dlouho instalována na drtivé většině Subaru (s automatickou převodovkou typu TZ1) a je široce známá z modelu Legacy 89. Ve skutečnosti je tento pohon všech čtyř kol stejně „čestný“ jako čerstvá Toyota Active Torque Control – stejný pohon zadních kol a stejný princip TOD (Torque on Demand). Neexistuje žádný středový diferenciál a pohon zadních kol je aktivován hydromechanickou spojkou (třecí paket) v rozdělovací převodovce.

Schéma Subar má některé výhody v pracovním algoritmu oproti jiným typům plug-in 4WD (zejména těm nejjednodušším, jako je primitivní V-Flex). Sice malý, ale moment během provozu A-AWD se neustále přenáší zpět (pokud není systém násilně vypnutý), a to nejen při prokluzu předních kol - to je užitečnější a efektivnější. Díky hydromechanice lze sílu přerozdělit o něco přesněji než v elektromechanickém ATC. A-AWD je navíc konstrukčně odolnější. U vozů s viskózní spojkou pro připojení zadních kol existuje nebezpečí prudkého samovolného „objevení“ zadního pohonu v zatáčce s následným nekontrolovaným „úletem“, ale u A-AWD tato pravděpodobnost, i když ne zcela vyloučena, je výrazně snížena. S věkem ale opotřebením výrazně klesá předvídatelnost a plynulost připojení zadních kol.

Algoritmus systému zůstává po celou dobu vydání stejný, jen mírně korigován.
1) Za normálních podmínek, s úplně uvolněným plynovým pedálem, je rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní kola 95/5..90/10.
2) Jak sešlápnete plyn, začne se zvyšovat tlak dodávaný do spojkového paketu, kotouče se postupně utahují a rozdělování točivého momentu se začíná posouvat směrem k 80/20 ... 70/30 ... atd. Vztah mezi tlakem plynu a potrubí není v žádném případě lineární, spíše vypadá jako parabola – takže k výraznému přerozdělení dochází až při silném sešlápnutí pedálu. S plně zapuštěným pedálem jsou třecí spojky stlačeny s maximálním úsilím a rozložení dosahuje 60/40 ... 55/45. Doslova "50/50" není v tomto schématu dosaženo - nejedná se o pevný zámek.
3) Snímače rychlosti předního a zadního výstupního hřídele instalované na skříni navíc umožňují určit prokluz předních kol, po kterém je maximální část momentu odebrána bez ohledu na stupeň dodávky plynu ( kromě případu plně uvolněného akcelerátoru). Tato funkce je aktivní při nízkých rychlostech, přibližně do 60 km/h.
4) Při zatlačení na 1. rychlostní stupeň (volič) jsou spojky okamžitě sešlápnuty maximálním možným tlakem - tím se jakoby určí "obtížné terénní podmínky" a pohon zůstává maximálně "trvale plný".
5) Při zasunutí pojistky "FWD" do konektoru není do spojky přiváděn žádný přetlak a pohon je neustále prováděn pouze na přední kola (rozvod "100/0").
6) S rozvojem automobilové elektroniky se stalo pohodlnějším ovládat prokluz pomocí standardních senzorů ABS a snížit míru blokování spojky při zatáčení nebo spuštění ABS.

Nutno podotknout, že všechna pasová rozložení momentů jsou uvedena pouze ve statice – při zrychlení/zpomalení se rozložení hmotnosti podél os mění, takže reálné momenty na osách jsou různé (někdy „velmi odlišné“), stejně jako u různých koeficienty přilnavosti kol k vozovce.

1.2. VTD AWD

Stálý pohon všech čtyř kol, se středovým diferenciálem, elektronicky řízená hydromechanická uzávěrka spojky


1 - tlumič uzamčení měniče točivého momentu, 2 - spojka měniče točivého momentu, 3 - vstupní hřídel, 4 - hnací hřídel olejového čerpadla, 5 - skříň spojky měniče točivého momentu, 6 - olejové čerpadlo, 7 - skříň olejového čerpadla, 8 - skříň převodovky, 9 - snímač otáček turbínové kolo, 10 - 4. spojka, 11 - spojka zpátečky, 12 - 2-4 brzda, 13 - přední planetová převodovka, 14 - 1. spojka, 15 - zadní planetová převodovka, 16 - 1. brzdový převod a zpátečka , 17 - předlohový hřídel, 18 - rychlostní stupeň "P", 19 - ozubené kolo předního pohonu, 20 - snímač otáček zadního výstupního hřídele, 21 - zadní výstupní hřídel, 22 - stopka, 23 - středový diferenciál, 24 - spojka uzávěrky středového diferenciálu, 25 - hnané kolo předního pohonu, 26 - jednosměrná spojka, 27 - ventilový blok, 28 - jímka, 29 - přední výstupní hřídel, 30 - hypoidní kolo, 31 - oběžné kolo, 32 - stator, 33 - turbína .

Schéma VTD (Variable Torque Distribution) se používá u méně sériově vyráběných verzí s automatickými převodovkami, jako je TV1 (a TZ102Y, v případě Imprezy WRX GF8) - zpravidla nejvýkonnější v řadě. Tady je s „poctivostí“ vše v pořádku – pohon všech kol je opravdu stálý, s asymetrickým středovým diferenciálem (45:55), který blokuje elektronicky řízená hydromechanická spojka. Mimochodem, od poloviny 80. let funguje Toyota 4WD na stejném principu na boxech A241H a A540H, ale nyní bohužel zůstala pouze u původních modelů s pohonem zadních kol (FullTime-H nebo i- Pohon všech čtyř kol).

Subaru obvykle k VTD připojuje podle nás docela pokročilý systém VDC (Vehicle Dynamic Control) - systém stability nebo stabilizace kurzu. Jeho součást TCS (Traction Control System) při rozjezdu zpomalí prokluzující kolo a mírně přiškrtí motor (za prvé předstihem zapalování, za druhé dokonce i vypnutím části trysek). Klasická dynamická stabilizace funguje na cestách. No a díky možnosti libovolně zpomalit kterékoli z kol VDC emuluje (simuluje) uzávěrku mezinápravového diferenciálu. To je samozřejmě skvělé, ale na schopnosti takového systému byste se neměli vážně spoléhat – zatím se žádné z automobilek ani nepodařilo přiblížit „elektronický zámek“ tradiční mechanice z hlediska spolehlivosti a hlavně , účinnost.

1.3. "V Flex"

Stálý pohon předních kol, bez středového diferenciálu, viskózní spojka pro zadní kola

Pravděpodobně stojí za zmínku 4WD, který se používá u malých modelů s CVT (jako Vivio a Pleo). Zde je schéma ještě jednodušší – stálý pohon předních kol a zadní náprava „spojená“ viskózní spojkou při prokluzu předních kol.

Už jsme to řekli v angličtině pod pojmem LSD každý dostane samosvorné diferenciály, ale v naší tradici se tomu obvykle říká systém s viskózní spojkou. Subaru ale na svých autech používalo celou řadu LSD diferenciálů v různých provedeních...

2.1. Starý styl viskózního LSD


Podobné diferenciály nám známe hlavně z prvního Legacy BC/BF. Jejich konstrukce je neobvyklá – do ozubených kol poloos se nevkládají dříky granátů, ale mezidrážkové hřídele, na které se pak montují vnitřní granáty „starého“ typu. Toto schéma se stále používá u předních převodovek některých Subarů, ale zadní převodovky tohoto typu byly v letech 1993-95 nahrazeny novými.
U diferenciálu LSD jsou pravé a levé boční ozubené kolo „propojeny“ viskózní spojkou – pravý drážkovaný hřídel prochází miskou a zabírá s nábojem spojky (satelity diferenciálu jsou namontovány konzolově). Skříň spojky je z jednoho kusu s ozubeným kolem hřídele levé nápravy. V dutině naplněné silikonovou tekutinou a vzduchem jsou na drážkách náboje a těla kotouče - vnější drží na místě distanční kroužky, vnitřní se mohou mírně pohybovat podél osy (pro možnost získání „hrbový efekt“). Spojka pracuje přímo na rozdílu otáček mezi hřídelí pravé a levé nápravy.



Při přímočarém pohybu se pravé a levé kolo otáčí stejnou rychlostí, miska diferenciálu a boční ozubená kola se pohybují společně a moment je rovnoměrně rozdělen mezi hřídele náprav. Když existuje rozdíl ve frekvenci otáčení kol, pouzdro a náboj s k nim připevněnými disky se vzájemně pohybují, což způsobuje výskyt třecí síly v silikonové kapalině. Kvůli tomu by teoreticky (pouze teoreticky) mělo dojít k přerozdělení točivého momentu mezi kola.

2.2. Nové viskózní LSD


Moderní diferenciál je mnohem jednodušší. Granáty „nového“ typu se vkládají přímo do bočních ozubených kol, satelity jsou na obvyklých nápravách a diskový paket je instalován mezi skříní diferenciálu a ozubenými koly levé boční nápravy. Taková viskózní spojka "reaguje" na rozdíl rychlosti otáčení misky diferenciálu a hřídele levé nápravy, jinak je princip činnosti zachován.


- Impreza WRX manuální převodovka do roku 1997
- Forester SF, SG (kromě verzí FullTime VTD + VDC)
- Legacy 2.0T, 2.5 (kromě verzí FullTime VTD + VDC)
Pracovní kapalina - převodový olej třídy API GL-5, viskozita dle SAE 75W-90, objem ~0,8 / 1,1l.


2.3. Tření LSD


Dalším v řadě vzhledu je třecí mechanický diferenciál, používaný u většiny verzí Imprezy STi od poloviny 90. let. Princip jeho činnosti je ještě jednodušší - boční ozubená kola mají minimální axiální vůli, mezi nimi a skříní diferenciálu je instalována sada podložek. Když je rozdíl v rychlosti mezi koly, diferenciál funguje jako každý volný. Satelity se začnou otáčet, přičemž dochází k zatížení ozubených kol nápravových hřídelů, jejichž axiální složka tlačí na packu podložek a částečně se zablokuje diferenciál.


Třecí diferenciál vačkového typu poprvé použilo Subaru v roce 1996 na turbo Imprezách, poté se objevil u verzí Forester STi. Princip jeho fungování je většině dobře známý z našich klasických kamionů, šishigů a UAZů.
Mezi hnacím kolem diferenciálu a poloosami vlastně není žádné tuhé spojení, rozdíl v úhlové rychlosti otáčení je zajištěn prokluzem jedné poloosy vůči druhé. Separátor se otáčí společně se skříní diferenciálu, klíče (neboli „praskáčky“) upevněné na separátoru se mohou pohybovat v příčném směru. Výstupky a dutiny vačkových hřídelů spolu s pery tvoří převod otáčení, jako řetěz.

Pokud je odpor na kolech stejný, pak klíče neprokluzují a obě hřídele náprav se otáčejí stejnou rychlostí. Pokud je odpor na jednom kole znatelně větší, začnou klíče klouzat po dutinách a výstupcích příslušné vačky, přesto se ji v důsledku tření snaží otočit ve směru otáčení separátoru. Na rozdíl od diferenciálu planetového typu se rychlost otáčení druhé polonápravy nezvyšuje (to znamená, že pokud jedno kolo stojí, druhé se neprotáčí dvakrát rychleji než skříň diferenciálu).

Rozsah (u modelů pro domácí trh):
- Impreza WRX po roce 1996
- Forester STi
Pracovní kapalinou je běžný převodový olej třídy API GL-5, viskozita dle SAE 75W-90, objem ~ 0,8l.

Eugene
Moskva
arco@site
Legion-Autodata


Informace o údržbě a opravách vozu naleznete v knize (knihách):

Poté, co byla schémata 4WD používaná na Toyotě poměrně podrobně zvážena v předchozích materiálech, se ukázalo, že u jiných značek stále existuje informační vakuum. Začněme vozy Subaru s pohonem všech kol, které mnozí nazývají „nejskutečnější, nejpokročilejší a nejsprávnější“.

Mechanické boxy nás tradičně nezajímají. Navíc je u nich vše docela průhledné - od druhé poloviny 90. let mají mechanici Subaru poctivý pohon všech kol se třemi diferenciály (středový diferenciál blokuje uzavřená viskózní spojka). Z negativních stránek stojí za zmínku příliš komplikovaná konstrukce, vyplývající z kombinace podélně uloženého motoru a původního pohonu předních kol. Stejně jako odmítnutí Subarovitů od dalšího masového používání tak nepochybně užitečné věci, jako je podřazování. Na jednotlivých "sportovních" verzích je k dispozici také vysoce pokročilá manuální převodovka s "elektronicky řízeným" středovým diferenciálem, kde řidič může za jízdy měnit stupeň jeho blokování ...

Ale neodbočujme. V automatických převodovkách v současnosti provozovaných Subaru se používají dva hlavní typy pohonu 4WD.

1. Aktivní AWD

Tato možnost je již dlouho instalována na drtivé většině Subaru (s automatickou převodovkou typu TZ1). Ve skutečnosti je tento „pohon všech kol“ stejně „poctivý“ jako V-Flex nebo ATC od Toyoty – stejná zásuvná zadní kola a stejný princip TOD (Torque on Demand). Neexistuje žádný středový diferenciál a pohon zadních kol se zapíná hydromechanickou spojkou v rozdělovací převodovce - za normálních podmínek se vrací z ~ 10% síly (pokud to není přičítáno vnitřnímu tření ve spojce) na téměř 50 % v mezním stavu.

Ačkoli schéma Subar má některé výhody v pracovním algoritmu oproti jiným typům plug-in 4WD. Sice malý, ale moment během provozu A-AWD (pokud není systém násilně vypnutý) se stále přenáší zpět neustále, a to nejen při prokluzu předních kol - to je užitečnější a efektivnější. Díky hydromechanice je možné přerozdělit sílu (i když se příliš hlasitě říká "přerozdělit" - stačí vybrat díl) přesněji než v elektromechanickém ATC - A-AWD se dokáže mírně vypracovat jak v zatáčkách, tak během zrychlení a brzdění a bude konstrukčně silnější. Snížila se pravděpodobnost prudkého samovolného „objevení“ zadního pohonu v zatáčce s následným nekontrolovaným „úletem“ (takové nebezpečí hrozí u vozů s viskózní spojkou pro připojení zadních kol).

Pro zlepšení „terénních“ kvalit Subaru často instaluje automatický uzamykací mechanismus (viskózní spojka, „vačkový diferenciál“ - o tom viz níže) do zadního diferenciálu modelů s A-AWD.

2. VTD AWD

Schéma VTD (Variable Torque Distribution) se používá u méně sériově vyráběných verzí s automatickými převodovkami, jako je TV1 (a TZ102Y, v případě Imprezy WRX GF8) - zpravidla nejvýkonnější v řadě. Zde je s „poctivostí“ vše v pořádku – pohon všech čtyř kol je opravdu stálý, s mezinápravovým diferenciálem (blokovaným hydromechanickou spojkou). Mimochodem, od poloviny 80. let funguje Toyota 4WD na stejném principu na boxech A241H a A540H, ale nyní bohužel zůstala pouze u původních modelů s pohonem zadních kol (FullTime-H nebo i- Pohon všech čtyř kol).

Na každém letáku VTD je uvedeno, že "Točivý moment je rozdělen v poměru 45/55 mezi přední a zadní kola." A wow, mnozí skutečně začínají věřit, že je po trati žene vpřed díky 55% pohonu zadních kol. Musíte pochopit, že tato čísla jsou abstraktním ukazatelem. Když se auto pohybuje v přímém směru a všechna kola se točí stejnou rychlostí, středový diferenciál samozřejmě nefunguje a moment je jasně rozdělen mezi nápravy na polovinu. Co znamenají 45 a 55? Jen převodové poměry v planetovém soukolí diferenciálu. Pokud se přední kola násilně úplně zastaví, zastaví se i unášeč diferenciálu a převodový poměr mezi zadním hnacím hřídelem a vstupním hřídelem rozdělovací převodovky bude stejný 55/100, tedy 55 % vyvinutého točivého momentu. se motor vrátí zpět (diferenciál bude fungovat jako rychloběh). Pokud zadní kola zamrznou, tak 45 % točivého momentu půjde dopředu přes unašeč diferenciálu stejným způsobem. S přítomností blokování se zde samozřejmě nepočítá a skutečně... Ve skutečnosti je rozložení momentů konstantní plovoucí hodnotou a zdaleka není jednoznačné.

Subaru obvykle k VTD připojuje poměrně pokročilý systém VDC (Vehicle Dynamic Control), podle nás - systém stability směnného kurzu. Jeho součást TCS (Traction Control System) při rozjezdu zpomalí prokluzující kolo a mírně přiškrtí motor (za prvé předstihem zapalování, za druhé dokonce i vypnutím části trysek). Klasická dynamická stabilizace funguje na cestách. No a díky možnosti libovolně zpomalit kterékoli z kol VDC emuluje (simuluje) uzávěrku mezinápravového diferenciálu. To je samozřejmě skvělé, ale na schopnosti takového systému byste se neměli vážně spoléhat – zatím se žádné z automobilek ani nepodařilo přiblížit „elektronický zámek“ tradiční mechanice z hlediska spolehlivosti a hlavně , účinnost.


3. "V-Flex"

Pravděpodobně stojí za zmínku 4WD, který se používá u malých modelů s CVT (jako Vivio a Pleo). Zde je schéma ještě jednodušší – stálý pohon předních kol a zadní náprava „spojená“ viskózní spojkou při prokluzu předních kol.

O vačkovém diferenciálu


1 - oddělovač, 2 - vodící vačky,
3 - axiální ložisko, 4 - pouzdro diferenciálu, 5 - podložka, 6 - náboj

Již jsme si řekli, že v angličtině všechny samosvorné diferenciály spadají pod pojem LSD, nicméně v naší tradici se tomu obvykle říká systém s viskózní spojkou. Zadní diferenciál LSD často používaný na Subaru je postaven jinak – lze ho nazvat „tření, typ vačky“. Mezi hnacím kolem diferenciálu a poloosami vlastně neexistuje pevné spojení, rozdíl v úhlové rychlosti otáčení je zajištěn prokluzem jedné poloosy vůči druhé a „zámek“ je vlastní samotný princip fungování.

Separátor se otáčí spolu se skříní diferenciálu. "Klíče" upevněné na separátoru se mohou pohybovat v příčném směru. Výstupky a dutiny vaček (říkejme jim tak) tvoří spolu s klíči převod otáčení, jako řetěz.

Pokud je odpor na kolech stejný, pak klíče neprokluzují a obě hřídele náprav se otáčejí stejnou rychlostí. Pokud je odpor na jednom kole znatelně větší, pak klíče začnou klouzat po dutinách a výstupcích příslušné vačky a stále se ji snaží otáčet ve směru otáčení separátoru. Na rozdíl od diferenciálu planetového typu se rychlost otáčení druhé polonápravy nezvyšuje (to znamená, že pokud jedno kolo stojí, druhé se neprotáčí dvakrát rychleji než skříň diferenciálu).

O tom, zda vůz s takovým diferenciálem může či nemůže „jet na jedno kolo“, rozhoduje aktuální rovnováha mezi odporem na hřídeli nápravy, rychlostí otáčení karoserie, množstvím zpět přenášené síly a třením v klíči. - pár vaček. Toto provedení však rozhodně není „terénní“.

Subaru slaví 40. výročí svých vozů 4x4

Fuji Heavy Industries Ltd. (FHI), výrobce vozidel Subaru, oznámil, že v roce 2012 uplyne 40 let od debutu vozů Subaru s pohonem všech kol, z nichž první, Subaru Leone Estate Van 4WD, byl představen v Japonsku v roce 1972.

Dodnes zůstává FHI průkopníkem v oblasti osobních vozů s pohonem všech kol. Celková výroba *1 vozidel 4x4 Subaru dosáhla 11 782 812 (31. ledna 2012), což představuje přibližně 55,7 % celkových prodejů značky.

Systém pohonu všech kol Subaru zajišťuje efektivní rozdělení trakce na všechna čtyři kola. Díky kombinaci symetrického pohonu všech kol (SAWD) a horizontálně protilehlého motoru Subaru Boxer je pohonná jednotka umístěna symetricky vůči podélné ose vozu a převodovka je posunuta dozadu v rámci rozvoru. Toto uspořádání optimalizuje podélné a příčné vyvážení hmoty a poskytuje stabilní trakci na jakémkoli povrchu v různých jízdních podmínkách. Kromě toho je dosaženo vynikající stability ve vysokých rychlostech a vynikajících vlastností řízení a ovladatelnosti, díky čemuž je SAWD základní technologií stojící za filozofií bezpečnosti Subaru v kombinaci s potěšením z jízdy.

Neustálým výzkumem, přizpůsobováním systému pohonu všech kol Subaru charakteru každého modelu, FHI zdokonalilo své technologie v této oblasti – od technologie, která dokáže zajistit ovladatelnost na nerovných vozovkách, až po unikátní technologii, která zaručuje vysokou stabilitu v dešti, sněhu nebo jízdních podmínkách. vysoká rychlost. Nejnovější vývoj zahrnuje kontrolu trakce všech čtyř kol, která vytváří spolehlivou trakci všech kol za všech okolností.

dodatečné informace

Systémy symetrického pohonu všech kol Subaru

  • Systém pohonu všech kol VTD*2: Sportovní verze elektronicky řízeného pohonu všech kol, která zlepšuje vlastnosti řízení. Kompaktní systém pohonu všech kol zahrnuje planetový středový diferenciál a elektronicky řízenou lamelovou hydraulickou uzavírací spojku*3. Rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní kola v poměru 45:55 plynule upravuje uzávěrka diferenciálu pomocí lamelové spojky. Rozdělení točivého momentu je řízeno automaticky, až do poměru 50:50 mezi přední a zadní kola, s ohledem na stav povrchu vozovky. To poskytuje vynikající stabilitu a rozložením točivého momentu s důrazem na zadní kola se zlepšuje charakteristika řízení pro agresivní sportovní jízdu.
    Aktuální modely (ruská specifikace)]
    Na ruském trhu Subaru Legacy GT, Forester S-Edition, Outback 3.6, Tribeca, WRX STI s automatickou převodovkou
  • Systém pohonu všech kol s aktivním rozdělováním točivého momentu (ACT): Elektronicky řízený systém pohonu všech kol, který zlepšuje hospodárnost a stabilitu. Originální elektronicky řízený vícelamelový měnič točivého momentu Subaru upravuje rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní nápravu v reálném čase podle jízdních podmínek. V běžných režimech systém rozděluje točivý moment mezi přední a zadní kola v poměru 60:40. Maximalizuje výhody pohonu všech kol a poskytuje stabilní a bezpečné ovládání v jakékoli jízdní situaci, bez ohledu na úroveň dovedností řidiče.

    Na ruském trhu Subaru Legacy/Outback 2.5 s převodovkou Lineartronic, Forester (s automatickou převodovkou), Impreza a XV s převodovkou Lineartronic.
  • Pohon všech kol se středovým samosvorným diferenciálem s viskózní spojkou (CDG): Mechanický systém pohonu všech čtyř kol pro mechanické převodovky. Systém je kombinací středového diferenciálu s kuželovými převody a uzávěru na bázi viskózní spojky. Za normálních podmínek je točivý moment mezi přední a zadní kola rozdělen v poměru 50:50. Systém zajišťuje bezpečnou sportovní jízdu tím, že vždy maximálně využívá dostupnou trakci.
    [Aktuální modely (ruská specifikace)]
    Subaru Legacy, Forester, Impreza a XV s manuální převodovkou.
  • Systém pohonu všech kol s vícerežimovým středovým diferenciálem (DCCD *4): Výkonově orientovaný systém pohonu všech kol pro vážné sportovní události. Systém pohonu všech kol s elektronicky řízeným aktivním samosvorným středovým diferenciálem využívá při změně točivého momentu kombinaci mechanické a elektronické uzávěrky diferenciálu. Točivý moment je rozdělován mezi přední a zadní kola v poměru 41:59 s důrazem na maximální jízdní výkon a optimální řízení dynamické stability vozidla. Mechanické blokování má rychlejší odezvu a funguje dříve než elektronické. Systém pracuje s vysokým točivým momentem a vykazuje nejlepší rovnováhu mezi ostrostí ovládání a stabilitou. K dispozici jsou přednastavené režimy ovládání uzávěrky diferenciálu a také režim manuálního ovládání, který může řidič využívat podle dopravní situace.
    [Aktuální modely (ruská specifikace)]
    Subaru WRX STI s manuální převodovkou.

*1 včetně výroby vozidel s plug-in pohonem všech kol

*2 VTD: Variabilní rozložení točivého momentu

*3 Řízený diferenciál s omezeným prokluzem

*4 DCCD: Aktivní středový diferenciál

Symetrický AWD

Symetrický pohon všech kol

Od svého uvedení v roce 1972 byla technologie Symmetrical AWD (All-Wheel Drive) neustále vylepšována. Doplněný horizontálně protilehlým motorem Subaru BOXER zajišťuje dokonalou symetrii designu. Výsledkem je maximální účinnost přenosu výkonu motoru, vysoká úroveň přilnavosti a stability vozidla a také ideální rozložení hmotnosti. Absolutní kontrola nad vozem je zachována téměř za jakýchkoli jízdních podmínek a každý kilometr ujeté vzdálenosti se promění v potěšení.

Točivý moment motoru je neustále přenášen na všechna čtyři kola a poskytuje maximální přilnavost a tím i maximální ovladatelnost vozidla. Čím lepší přilnavost kol k vozovce, tím jistější se cítíte za volantem svého vozu. Tato výhoda je vaší zárukou úspěchu v extrémních podmínkách, ať už jde o špatné počasí nebo nouzovou situaci, kdy skóre klesne o zlomek vteřiny.

Výhody

Nejlepší rovnováha

Při zatáčení odstředivá síla tlačí auto k okraji vozovky. Jak daleko se auto nakloní, závisí na těžišti. Pokud je umístěn vysoko, trvá obnovení rovnováhy a kontroly nad vozem déle. Pokud je nízká – jako Subaru – dochází k menšímu naklánění karoserie a menšímu vybočení, což vozu dodává větší stabilitu.

Vylepšená síla úchopu

Stálý pohon všech čtyř kol má speciální výhody oproti pohonu 2 kol (2WD) – zejména v zatáčkách. Díky přenosu výkonu na všechna čtyři kola se vůz v zatáčkách chová přirozeně a neutrálně a vyhýbá se pomalosti nebo přetáčivosti, které mohou vést k nestabilitě a haváriím.

K dnešnímu dni existuje mnoho systémů pohonu všech kol pro automobily. Zvažte dvě nejběžnější verze na příkladu vozů Subaru, protože některé z nich mají společný název a označení. Existuje několik různých verzí implementace pohonu všech kol Subaru AWD.

Všechny takové modely (kromě kupé Subaru BRZ s pohonem zadních kol) mají standardně symetrický pohon všech kol AWD. Název je běžný, ale jsou použity čtyři jeho modifikace systémů pohonu všech kol.

Standardní systém pohonu všech kol založený na středovém samosvorném diferenciálu a viskózní spojce (CDG)

Většina lidí se domnívá, že tato kategorie systémů je spojena s pohonem všech kol. U vozů podobné značky s manuální převodovkou je velmi častý. Tento model je konfigurace symetrického pohonu všech kol, za normálních podmínek je točivý moment v poměru přední a zadní nápravy 50 na 50.

Při prokluzu vozu je diferenciál, který je umístěn mezi nápravami, schopen poslat až 80 % točivého momentu na přední nápravu, tato funkce zajišťuje dobrou přilnavost pneumatik k vozovce. Takový diferenciál využívá viskózní spojku, aby mohl reagovat na mechanický rozdíl v přilnavosti pneumatik k vozovce bez účasti počítače.

Typ pohonu všech kol cdg můžete vidět na Subaru Forester, který má šestistupňovou převodovku.

Takový pohon se používá už dlouho a příchod nové verze v příštím roce znamená jen to, že brzy nezmizí. Jedná se o spolehlivý a jednoduchý systém pohonu všech kol, který dokáže zajistit velmi bezpečnou jízdu při využití dostupné trakce.

Nutno podotknout, že typ cdg pohonu všech kol můžeme vidět na vozech Subaru Impreza 2014 s dvoulitrovým motorem, dále na XV Crosstreku, který má pětistupňovou manuální převodovku, na Ouback a Forester, které mají šestistupňovou převodovku.

Systém pohonu všech kol s proměnným rozdělením točivého momentu pro vozidla s automatickou převodovkou (VTD)

Je velmi důležité poznamenat, že Subaru začalo přestavovat většinu svých vozidel ze standardní automatické převodovky na plynule měnitelný převod (CVT). Nyní přitom stále najdete vozy s takovým systémem.

Symetrický pohon všech kol, který zahrnuje využití proměnného rozdělování točivého momentu, najdeme u Tribeca (s motorem 3,6i a 6 válci a také 5stupňovou převodovkou), Outback a Legacy. Zde dochází k posunu točivého momentu směrem k zadní nápravě v poměru 45 ku 55. Místo středového diferenciálu s viskózní spojkou zde bude použita lamelová hydraulická spojka, která bude kombinována s diferenciálem planetové varianty.

Když je detekován prokluz, signály budou odeslány ze snímačů, které jsou instalovány pro měření prokluzu kol, stejně jako brzdné síly a polohy škrticí klapky umístěné v blízkosti škrticí klapky. V tomto případě bude točivý moment rozložen rovnoměrně podél os (50 až 50), aby byla zajištěna maximální přilnavost kol k asfaltovému povrchu.

Plně mechanická viskózní spojka je mnohem jednodušší a flexibilnější. Systém VTD má tu výhodu, že má spíše aktivní než reaktivní složku, tím se dosahuje vysoké rychlosti přenosu točivého momentu mezi osami, tím se mechanický systém pochlubit nemůže.

Systém pohonu všech kol s aktivním rozdělováním točivého momentu (ACT)

Nové modely Subaru již využívají třetí možnost pro systémy pohonu všech kol. Zejména má mnoho podobností s předchozí verzí – z toho vyplývá i použití elektronicky řízeného vícekotoučového systému v poměru 60 ku 40 s přesunem točivého momentu na přední nápravu.

U modelů Subaru Legacy 2014 se používá zákon o pohonu všech kol

Tento AWD má také aktivní rozdělování točivého momentu nazývané ACT. Díky originální vícelamelové elektronicky řízené spojce přenosu točivého momentu odpovídá rozdělení točivého momentu mezi nápravy v reálném čase jízdním podmínkám vozidla.

Takový systém pohonu všech kol umožňuje zvýšit stabilitu i účinnost stroje. Pohon všech kol act je použit u modelů Subaru XV Crosstrek, Legacy 2014, Outback 2014, WRX a WRX STI 2015.

Systém pohonu všech kol s vícerežimovým středovým diferenciálem (DCCD)

Kromě výše popsaných systémů pohonu všech kol použilo Subaru další varianty symetrického pohonu všech kol, které se již nepoužívají. Ale posledním systémem, o kterém se dnes zmíníme, je systém, který je použit na WRX STI.

Tento systém využívá dva středové diferenciály. Jeden je elektronicky řízený a poskytuje palubnímu počítači Subaru dobrou kontrolu nad rozdělením točivého momentu mezi nápravy. Tím druhým je mechanické zařízení, které dokáže rychleji reagovat na vnější vlivy než jeho elektronický „kolega“. Výhodou řidiče je v ideálním případě využití toho nejlepšího z elektronického proaktivního a mechanického reaktivního „světa“.

Obecně řečeno, tyto diferenciály přirozeně využívají svých rozdílů - jsou harmonicky kombinovány planetovým převodem - ale řidič může systém posunout na kterýkoli ze středových diferenciálů pomocí elektronického řídicího systému Driver Controlled Center Differential (DCCD) - "Driver Controlled Center" Rozdíl".

Rozdělení točivého momentu pro systémy DCCD je posunuto v poměru 41:59 směrem k zadní nápravě. Tento výkonově orientovaný systém pohonu všech kol je pro vážné sportovní události.

Boční rozdělení točivého momentu

Zatím jsme přišli na to, jak moderní Subaru rozděluje točivý moment mezi přední a zadní nápravu, ale jak je to s rozdělováním točivého momentu mezi kola, mezi levou a pravou stranu? Na přední i zadní nápravě se většinou setkáte se standardním diferenciálem otevřeného typu (tedy bez uzávěrky). Výkonnější modely (jako jsou modely WRX a Legacy 3.6R) jsou často vybaveny diferenciálem s omezenou svorností na zadní nápravě pro zlepšení trakce zadních kol v zatáčkách.

WRX STI je také vybaveno samosvorným diferenciálem na přední nápravě pro maximalizaci trakce všech kol. Nejnovější WRX 2015 a WRX STI z roku 2015 také využívají systémy rozdělování točivého momentu založené na brzdění, které při zatáčení přibrzďují vnitřní kolo, aby zajistily přenos výkonu při zatáčení ven a zmenšily poloměr otáčení.



© 2023 globusks.ru - Opravy a údržba automobilů pro začátečníky