طرح تمام چرخ محرک با کلاچ الکترومغناطیسی. نه خیلی چهارچرخ متحرک: کلاچ یا دیفرانسیل؟ عملکرد کلاچ الکترومغناطیسی تمام چرخ محرک

در تعدادی از سیستم های تمام چرخ محرک یک کلاچ مخصوص وجود دارد که با آن سطح انتقال گشتاور به محور خودرو تنظیم می شود.

به هر حال، خرابی کلاچ در حال تبدیل شدن به یکی از دلایل رایج خرابی چهار چرخ متحرک است. اگر کلاچ به موقع نگهداری نشود ممکن است از کار بیفتد:

• روغن کلاچ را عوض نکنید؛
• سر و صدای بلبرینگ را نادیده بگیرید.

فولکس واگن بزرگترین موفقیت را در توسعه کلاچ های چهار چرخ متحرک به دست آورده است. او سیستم 4Motion را توسعه داد که باید با جزئیات بیشتری در مورد آن بحث شود.

سیستم 4Motion و کوپلینگ Haldex

استفاده از این فناوری دو سال قبل از هزاره آغاز شد. پیش از این، کار تمام چرخ متحرک خودروهای آلمانی بر اساس کوپلینگ های چسبناک بود.

استفاده از کوپلینگ هالدکس به انقلابی در زمینه تمام چرخ محرک تبدیل شده است. این کلاچ:

• اصطکاک؛
• دارای تعداد زیادی دیسک
• به صورت الکترو هیدرولیکی کار می کند.

کاربرد آن امکان ایجاد خودروهایی با اتصال خودکار تمام چرخ محرک را فراهم کرد. به هر حال، کوپلینگ Haldex اکنون نه تنها بر روی خودروهای آلمانی، بلکه بر روی خودروهای سایر تولید کنندگان اروپایی نیز نصب می شود.

اصل عملیات

در نسل های اول کوپلینگ ها، پمپ به دلیل تفاوت در چرخش محورها کار می کرد. فشار روغن لازم را ایجاد کرد. و قبلاً تحت فشار روغن ، دیسک های کلاچ فشرده شده بودند. سوپاپ ها و واحد کنترل سطح فشار روغن را تنظیم می کنند.

کلاچ نسل 4

در وسایل نقلیه تمام چرخ متحرک مدرن، یک کلاچ نسل 4 نصب شده است. اصل عملکرد آن مشابه اصل عملکرد کوپلینگ های نسل های قبلی است. با این حال، دستگاه در حال حاضر یک پمپ الکترونیکی دارد. اکنون تفاوت سرعت در درجه دوم اهمیت قرار دارد ، عملکرد کلاچ بر اساس تبادل سیگنال بین سنسورهای مختلف و واحد کنترل انجام می شود.

بنابراین، می توان اشاره کرد که یک کلاچ تمام چرخ متحرک مدرن یک دستگاه نسبتاً مؤثر است که توزیع مناسب گشتاور بین محورها را به طور خودکار و بدون دخالت انسان امکان پذیر می کند.

یک عیب قابل توجه چنین کوپلینگ هایی این است که تحت بارهای سنگین، ممکن است از کار بیفتند. و تعویض یا تعمیر آنها هزینه بر است.

نحوه تعویض بلبرینگ کلاچ چرخ محرک

یکی از بیماری های مشخصه کوپلینگ ها صدای بلبرینگ است، علاوه بر این، این موضوع هم برای کوپلینگ های ویسکوز قدیمی و هم برای کوپلینگ های مدرن با کنترل الکتریکی مرتبط است. اگر بلبرینگ شروع به زنگ زدن کرد، باید آن را عوض کرد تا عواقب جدی تری نداشته باشد. شما می توانید این کار را در خانه نیز انجام دهید. نکته اصلی داشتن دانش نظری خاص و دست مستقیم است. البته تکنولوژی تعمیر بسته به نوع و مدل خودرو تا حدودی متفاوت است. اما اصل کلی این است:

• لازم است ماشین را به داخل یک گودال برانید یا آن را در آسانسور آویزان کنید.
• کاردان و گیربکس را زیر پایین ماشین ها شناسایی کنید. خود کلاچ به گیربکس متصل است. اغلب، تعدادی عملیات نیز برای جدا کردن عناصر سیستم تمام چرخ محرک از یکدیگر انجام می شود. چنین دستکاری هایی حذف کوپلینگ را تسهیل می کند. در همان زمان، می توانید پیشگیری و سایر عناصر سیستم را انجام دهید.
• در هر صورت، روغن گیربکس را تخلیه کنید.
• کوپلینگ را جدا کرده و یاتاقان را بردارید.
• تمام زنگ‌هایی که در حین کار بلبرینگ قدیمی ایجاد شده است را در همه مکان‌های قابل دسترس حذف کنید.
• بلبرینگ جدید را در موقعیت مناسب خود نصب کنید و آن را به درستی جهت دهید.
• همه چیز را با دقت به ترتیب صحیح مونتاژ کنید و مهر و موم کنید.

دستورالعمل، ارزش تکرار دارد، معلوم شد که کاملاً کلی و کوتاه است. اما هر موردی ویژگی ها و مشکلات خاص خود را دارد. به عنوان مثال، برای کسی، یک بلبرینگ جدید در جای خود قرار نمی گیرد، می توانید از پتک یا چکش در تعمیر استفاده کنید، با دقت زیادی.

چه روغنی در کلاچ چهار چرخ متحرک پر کنیم

بسته به نوع و مدل خودرو، تعویض روغن در کلاچ چهار چرخ متحرک پس از 30 و 60 هزار کیلومتر ضروری است، در برخی منابع رقم 100000 کیلومتر وجود دارد. اما بهتر است معطل نکنید. فرآیند تعویض روغن به خودی خود مشکلات جدی ایجاد نمی کند. کوپلینگ دارای یک سوراخ تخلیه و یک گردن پرکننده است. فرآیند تعویض روغن کاملاً معمولی است:

• سوراخ تخلیه را باز کنید، روغن را تخلیه کنید.
• روغن تازه را در گردن پرکننده بریزید.
• مطمئن شوید که روغن کافی وجود دارد.

شایان ذکر است که رایج ترین کوپلینگ های Haldex در درایو نهایی قرار دارند.مواردی وجود داشته است که در حین تعمیر و نگهداری خودرو ، نیروهای خدماتی سوراخ های پرکننده و تخلیه خود کلاچ و گیربکس را اشتباه گرفته اند که منجر به عواقب ناخوشایند نه مرگبار بلکه منجر شده است.

البته کسانی که در سرویس‌های رسمی خودرو خدمات می‌دهند، در یافتن روغن لازم برای کلاچ معما نکنند.

در مورد بقیه، کسانی که دوست دارند و می خواهند ماشین را با دست خود سرویس کنند، گزینه های زیر توصیه می شود:

• با یک سرویس ماشین رسمی توقف کنید و متوجه شوید که متخصصان محلی از چه نوع روغنی استفاده می کنند.
• به انجمن اختصاص داده شده به یک خودرو و مدل خاص بروید و در آنجا سؤال بپرسید.
• با توسعه دهندگان یک جفت خاص تماس بگیرید و اطلاعات را با آنها روشن کنید.

به هیچ وجه نباید تعویض روغن کلاچ را به تاخیر بیندازید. لازم است تعویض در مدت زمانی که در اسناد فنی خودرو پیش بینی شده است انجام شود.

جای تعجب است، اما واقعیت این است که بسیاری از دارندگان خودرو به هیچ وجه انواع گیربکس های چهار چرخ متحرک را درک نمی کنند. و این وضعیت توسط روزنامه نگاران خودرویی تشدید می شود که خودشان در درک انواع درایوها و نحوه کار آنها مشکل دارند.

جدی ترین تصور غلط این است که بسیاری هنوز معتقدند که سیستم چهار چرخ متحرک مناسب باید دائمی باشد و سیستم های تمام چرخ متحرک اتوماتیک را قاطعانه رد می کنند. در عین حال، درایو تمام چرخ متصل به طور خودکار دو نوع است که بر اساس ماهیت کار تقسیم می شود: سیستم های واکنشی (روشن شده توسط واقعیت لغزش محور محرک) و موارد پیشگیرانه (که در آنها انتقال گشتاور است. به هر دو محور توسط یک سیگنال از پدال گاز فعال می شود).

من در مورد گزینه های اصلی گیربکس های چهار چرخ متحرک صحبت خواهم کرد و نشان خواهم داد که گیربکس های چهار چرخ متحرک با کنترل الکترونیکی آینده هستند.

همه تقریباً می دانند که گیربکس خودرو چگونه کار می کند. برای انتقال گشتاور از میل لنگ موتور به چرخ های محرک طراحی شده است. گیربکس شامل کلاچ، گیربکس، دنده اصلی، دیفرانسیل و محورهای محرک (شفت کاردان و محور) است. مهمترین وسیله در گیربکس دیفرانسیل است. گشتاور عرضه شده به آن را بین محورهای محرک (نیم شفت) چرخ های محرک توزیع می کند و به آنها اجازه می دهد با سرعت های مختلف بچرخند.

این برای چیست؟ هنگام رانندگی، به ویژه هنگام پیچیدن، هر چرخ خودرو در امتداد یک مسیر حرکت می کند. بنابراین تمام چرخ های خودرو به نوبت با سرعت های متفاوتی می چرخند و مسافت های مختلفی را طی می کنند. عدم وجود دیفرانسیل و اتصال سفت و سخت بین چرخ های یک محور منجر به افزایش فشار روی گیربکس، ناتوانی ماشین در چرخش می شود و به چیزهای کوچکی مانند سایش لاستیک ها اشاره نمی کنیم.

بنابراین برای کار در جاده های آسفالته، هر خودرویی باید به یک یا چند دیفرانسیل مجهز باشد. برای وسیله نقلیه ای که روی یک محور حرکت می کند، یک دیفرانسیل محوری نصب شده است. و در مورد یک ماشین تمام چرخ محرک، سه دیفرانسیل از قبل مورد نیاز است. یکی در هر محور، و یک دیفرانسیل مرکزی، مرکزی.

برای درک بیشتر اصل دیفرانسیل، تماشای فیلم مستند کوتاه اطراف گوشه، فیلمبرداری شده در سال 1937 را به شدت توصیه می کنم. 70 سال است که جهان نتوانسته است ویدیویی ساده تر و قابل درک تر در مورد عملکرد دیفرانسیل بسازد. شما حتی نیازی به دانستن زبان انگلیسی ندارید.

اشکال اصلی، بلکه بیشتر ویژگی، عملکرد یک دیفرانسیل آزاد برای همه شناخته شده است - اگر روی یکی از چرخ های محرک ماشین کلاچ وجود نداشته باشد (به عنوان مثال، روی یخ یا آویزان در آسانسور)، پس ماشین حتی تکان نمی خورد این چرخ آزادانه با سرعت دو برابر می‌چرخد در حالی که دیگری ثابت می‌ماند. بنابراین، اگر یک چرخ از محور محرک کشش را از دست بدهد، هر وسیله نقلیه 2WD می تواند بی حرکت شود.

اگر یک خودروی چهار چرخ متحرک با سه دیفرانسیل معمولی (رایگان) سوار می‌شوید، توانایی بالقوه آن برای حرکت در فضا محدود می‌شود، حتی اگر هر یک از چهار چرخ کشش را از دست بدهند. یعنی اگر یک ماشین چهار چرخ متحرک با سه دیفرانسیل آزاد فقط با یک چرخ روی غلتک / یخ / در هوا آویزان شود، نمی تواند تکان بخورد.

چگونه مطمئن شویم که ماشین در این حالت می تواند حرکت کند؟بسیار ساده - باید یک یا چند دیفرانسیل را مسدود کنید. اما ما به یاد داریم که قفل دیفرانسیل سخت (و در واقع چنین حالتی معادل عدم وجود آن است) به دلیل افزایش بار روی گیربکس و ناتوانی در چرخش برای عملکرد خودرو در جاده های آسفالته قابل استفاده نیست.

بنابراین، هنگام کار در جاده های آسفالت شده، بسته به شرایط رانندگی، درجه متغیری از قفل دیفرانسیل ضروری است (اکنون در مورد یک دیفرانسیل مرکزی صحبت می کنیم). اما در خارج از جاده حتی با هر سه دیفرانسیل کاملا قفل شده می توانید حرکت کنید.

بنابراین، در جهان سه نوع اصلی راه حل تمام چرخ متحرک وجود دارد:

گیربکس کلاسیک چهار چرخ متحرک(در اصطلاح خودروسازان به عنوان تمام وقت) دارای سه دیفرانسیل تمام عیار است، بنابراین چنین خودرویی در هر حالت رانندگی دارای درایو به هر 4 چرخ است. اما همانطور که در بالا نوشتم، اگر حداقل یکی از چرخ ها کشش را از دست بدهد، ماشین توانایی حرکت خود را از دست می دهد. بنابراین چنین خودرویی قطعا به قفل دیفرانسیل (کامل یا جزئی) نیاز دارد. محبوب ترین راه حل مورد استفاده در SUV های کلاسیک، دیفرانسیل مرکزی قفل مکانیکی سفت و سخت با توزیع گشتاور 50:50 در امتداد محورها است. این به شما امکان می دهد تا توانایی خودرو را به طور قابل توجهی افزایش دهید، اما با یک دیفرانسیل مرکزی که به شدت قفل شده است، نمی توانید در جاده های آسفالت رانندگی کنید. به صورت اختیاری، وسایل نقلیه خارج از جاده می توانند یک دیفرانسیل محور عقب قفل اضافی داشته باشند.

در گیربکس فول تایم سه دیفرانسیل A، B و C وجود دارد و در پاره وقت، دیفرانسیل مرکزی A وجود ندارد و مکانیزمی برای اتصال سخت محور دوم به صورت دستی جایگزین می شود.

در همان زمان، یک جهت جداگانه مکانیکی پلاگین تمام چرخ متحرک(پاره وقت). چنین طرحی کاملاً فاقد دیفرانسیل بین محوری است و در جای خود مکانیزمی برای اتصال محور دوم وجود دارد. چنین گیربکس معمولاً در SUV ها و پیکاپ های ارزان قیمت استفاده می شود. در نتیجه، در جاده‌های آسفالت‌شده، چنین وسیله نقلیه‌ای فقط با حرکت در یک محور (معمولاً عقب) قابل استفاده است. و برای غلبه بر بخش‌های دشوار خارج از جاده، راننده به صورت دستی با قفل کردن شدید محورهای جلو و عقب به یکدیگر، تمام چرخ محرک را روشن می‌کند. در نتیجه، لحظه به هر دو محور منتقل می شود، اما فراموش نکنید که یک دیفرانسیل آزاد همچنان در هر یک از محورها باقی می ماند. این بدان معناست که با آویزان مورب چرخ ها، خودرو به جایی نمی رسد. این مشکل تنها با مسدود کردن یکی از دیفرانسیل های بین چرخ (عمدتاً عقب) قابل حل است، بنابراین برخی از مدل های SUV دارای دیفرانسیل خودکار قفل شونده در محور عقب هستند.

و جهانی ترین و محبوب ترین راه حل در حال حاضر - تمام چرخ متحرک اتوماتیک(A-AWD - خودکار تمام چرخ محرک، که اغلب به سادگی به عنوان AWD شناخته می شود). از نظر ساختاری، چنین گیربکس بسیار شبیه به یک چهار چرخ متحرک پاره وقت است که دیفرانسیل بین محوری ندارد و برای اتصال محور دوم از کلاچ هیدرولیک یا الکترومغناطیسی استفاده می شود. درجه قفل کلاچ معمولاً به صورت الکترونیکی کنترل می شود و دو مکانیسم عملکرد وجود دارد: پیشگیرانه و واکنشی. در مورد آنها در زیر به تفصیل.

دیفرانسیل مرکزی در گیربکس وجود ندارد، دو شفت از جعبه دنده خارج می شود، یکی به محور جلو (با دیفرانسیل خودش)، دیگری به عقب، به کلاچ.

درک این نکته مهم است که برای کارآمدترین گیربکس تمام چرخ متحرک (صرف نظر از اینکه تمام وقت باشد یا a-awd)، بسته به شرایط جاده، به یک دیفرانسیل مرکز قفل متغیر (کلاچ) نیاز است (بحث جداگانه در مورد دیفرانسیل چرخ، در محدوده این مقاله نیست). راه های مختلفی برای این کار وجود دارد. محبوب ترین آنها: کوپلینگ چسبناک، دیفرانسیل خود قفل دنده، کنترل قفل الکترونیکی.

1. یک کلاچ چسبناک (دیفرانسیل با چنین کلاچی VLSD نامیده می شود - دیفرانسیل لغزش محدود ویسکوز) ساده ترین و در عین حال بی اثرترین راه برای مسدود کردن است. این ساده ترین وسیله مکانیکی است که گشتاور را از طریق یک سیال چسبناک منتقل می کند. در صورتی که سرعت چرخش شفت ورودی و خروجی کوپلینگ شروع به تغییر کند، ویسکوزیته سیال داخل کوپلینگ شروع به افزایش می کند تا زمانی که کاملاً جامد شود. بنابراین، کلاچ مسدود شده و گشتاور به طور مساوی بین محورها توزیع می شود. نقطه ضعف یک جفت چسبناک اینرسی بیش از حد در کار است، این در جاده های آسفالت شده حیاتی نیست، اما عملا امکان استفاده از آن را برای عملیات خارج از جاده منتفی می کند. همچنین، یک عیب قابل توجه عمر سرویس محدود است و در نتیجه، با طی 100 هزار کیلومتر، کوپلینگ ویسکوز معمولاً عملکرد خود را متوقف می کند و دیفرانسیل مرکزی دائماً آزاد می شود.

اکنون گاهی اوقات از کوپلینگ های چسبناک برای قفل کردن دیفرانسیل محور عقب در خودروهای شاسی بلند و به عنوان دیفرانسیل مرکز قفل در خودروهای سوبارو با گیربکس دستی استفاده می شود. قبلاً مواردی از استفاده از کوپلینگ چسبناک برای اتصال محور دوم در سیستم هایی با سیستم تمام چرخ متحرک متصل به طور خودکار (خودروهای تویوتا) وجود داشت ، اما به دلیل راندمان بسیار کم آنها رها شدند.

2. دیفرانسیل معروف تورسن متعلق به دیفرانسیل های خود قفل دنده است. اصل آن بر اساس ویژگی کرم یا چرخ دنده مارپیچ به "جمع کردن" در نسبت معینی از گشتاور روی محورها است. این یک دیفرانسیل مکانیکی گران قیمت و از نظر فنی پیچیده است. این در تعداد بسیار زیادی از وسایل نقلیه چهار چرخ متحرک (تقریباً همه مدل های آئودی با چهار چرخ متحرک) استفاده می شود و هیچ محدودیتی برای استفاده در جاده های آسفالته یا خارج از جاده ندارد. از کاستی ها، باید در نظر داشت که در صورت عدم وجود مقاومت چرخشی در یکی از محورها، دیفرانسیل در حالت قفل نشده باقی می ماند و خودرو قادر به تکان خوردن نیست. به همین دلیل است که اتومبیل های دارای دیفرانسیل Torsen دارای یک "آسیب پذیری" جدی هستند - با عدم چسبندگی کامل در هر دو چرخ یک محور ، خودرو قادر به حرکت نیست. این تأثیر است که در این مورد مشاهده می شود ویدئو. بنابراین، مدل‌های جدید آئودی اکنون از یک دیفرانسیل دنده تاج با بسته کلاچ اضافی استفاده می‌کنند.

3. کنترل قفل الکترونیکی شامل هر دو روش ساده ترمز کردن چرخ های لغزنده با استفاده از سیستم ترمز استاندارد و دستگاه های الکترونیکی پیچیده ای است که درجه قفل دیفرانسیل را بسته به موقعیت جاده کنترل می کنند. مزیت آنها در این است که کوپلینگ ویسکوز و دیفرانسیل لغزش محدود Torsen دستگاه های کاملاً مکانیکی هستند و امکان تداخل الکترونیکی در عملکرد آنها وجود ندارد. یعنی، الکترونیک قادر است فوراً تعیین کند که گشتاور خودرو روی کدام یک از چرخ‌های خودرو و در چه مقداری مورد نیاز است. برای این منظور از مجموعه ای از سنسورهای الکترونیکی استفاده می شود - سنسورهای چرخش در هر چرخ، سنسور موقعیت فرمان و پدال گاز و همچنین یک شتاب سنج که شتاب های طولی و جانبی خودرو را ثبت می کند.

در عین حال، می خواهم توجه داشته باشم که سیستم شبیه سازی قفل دیفرانسیل مبتنی بر سیستم ترمز استاندارد اغلب به اندازه قفل دیفرانسیل مستقیم موثر نیست. معمولاً از تقلید انسداد با کمک سیستم ترمز به جای مسدود کردن بین چرخ ها استفاده می شود و در حال حاضر حتی در اتومبیل هایی با درایو روی یک محور نیز استفاده می شود. نمونه ای از دیفرانسیل مرکزی قفل کنترل شده الکترونیکی می تواند گیربکس چهار چرخ متحرک VTD مورد استفاده در خودروهای سوبارو با گیربکس اتوماتیک پنج سرعته یا سیستم DCCD مورد استفاده در سوبارو ایمپرزا WRX STI و همچنین میتسوبیشی لنسر Evolition با یک دیفرانسیل مرکز فعال ACD. اینها پیشرفته ترین گیربکس های چهار چرخ متحرک در جهان هستند!

حالا بیایید به موضوع اصلی بحث - انتقال با تمام چرخ متحرک اتوماتیک (a-awd). از نظر فنی ساده ترین و ارزان ترین راه برای پیاده سازی سیستم چهار چرخ محرک است. از جمله مزایای آن در امکان استفاده از طرح موتور عرضی در محفظه موتور است، اما گزینه هایی برای استفاده از آن با آرایش موتور طولی وجود دارد (به عنوان مثال BMW xDrive). در چنین گیربکس یکی از محورها محور است و در شرایط عادی معمولاً بیشترین گشتاور را به خود اختصاص می دهد. برای خودروهای با موتور عرضی، این محور جلو است، به ترتیب، با موتور طولی، عقب.

عیب اصلی این نوع انتقال این است که چرخ های روی محور متصل نمی توانند از نظر فیزیکی سریعتر از چرخ های روی محور "اصلی" بچرخند. یعنی برای خودروهایی که کلاچ محور عقب را به هم متصل می کند، نسبت توزیع گشتاور در امتداد محورها از 0:100 (به نفع محور جلو) تا 50:50 متغیر است. در موردی که محور "اصلی" عقب است (به عنوان مثال، سیستم xDrive)، اغلب نسبت اسمی لحظه در امتداد محورها با تغییر جزئی به نفع محور عقب تنظیم می شود تا فرمان را بهبود بخشد. ماشین (مثلاً 40:60).

در مجموع، دو مکانیسم برای عملکرد یک چرخ محرک متصل به طور خودکار وجود دارد: واکنشی و پیشگیرانه.

1. الگوریتم واکنشی عملکرد به معنی مسدود کردن کلاچ مسئول انتقال گشتاور به محور دوم، در صورت لغزش چرخ روی محور محرک است. این امر با تاخیرهای زیاد در اتصال محور دوم تشدید شد (به ویژه به همین دلیل، کوپلینگ های چسبناک در این نوع انتقال ریشه نداشتند) و منجر به رفتار مبهم خودرو در جاده شد. چنین طرحی به طور گسترده در وسایل نقلیه اولیه چرخ جلو با موتور عرضی استفاده شده است.

در نوبت، کار کلاچ واکنش به این شکل است: در شرایط عادی، تقریباً تمام گشتاور به محور جلو منتقل می شود و خودرو اساساً چرخ جلو است. به محض ایجاد اختلاف در چرخش چرخ ها در محور جلو و عقب (مثلاً در صورت دریفت شدن محور جلو)، کلاچ مرکزی مسدود می شود. این منجر به کشش ناگهانی در محور عقب می شود و کم فرمانی با بیش فرمانی جایگزین می شود. در نتیجه اتصال محور عقب، سرعت چرخش محورهای جلو و عقب تثبیت می شود (کلاچ مسدود شده است) - کلاچ دوباره باز می شود و ماشین دوباره چرخ جلو است!

در خارج از جاده، وضعیت بهتر نمی شود، در واقع یک خودروی دیفرانسیل جلو معمولی است که در آن لحظه روشن شدن محور عقب با لیز خوردن چرخ های جلو مشخص می شود. به همین دلیل است که بسیاری از کراس اوورهای آفرود با این نوع درایو کاملاً قادر به حرکت معکوس نیستند. و در چنین انتقالی، لحظه اتصال محور عقب به خوبی احساس می شود. در عین حال، در جاده های آسفالت شده، ماشین همیشه چرخ جلو باقی می ماند.

در حال حاضر، چنین الگوریتمی برای عملکرد یک چرخ متحرک متصل به طور خودکار به ندرت استفاده می شود، به ویژه، اینها کراس اوورهای هیوندای / کیا (به جز سیستم جدید DynaMax AWD) و همچنین اتومبیل های هوندا (سیستم پمپ دوگانه 4WD) هستند. . در عمل، چنین چهار چرخ محرک کاملاً بی فایده است.

2. کلاچ قفل ایمنی متفاوت عمل می کند. انسداد آن نه بر اثر لغزش چرخ در محور "اصلی"، بلکه از قبل، در لحظه ای که به کشش روی همه چرخ ها نیاز است (سرعت چرخش چرخ ها ثانویه است) رخ می دهد. یعنی قفل کلاچ در لحظه ای که گاز را فشار می دهید اتفاق می افتد. مواردی مانند زاویه فرمان نیز در نظر گرفته شده است (با چرخش بیش از حد چرخ ها، میزان قفل شدن کلاچ کاهش می یابد تا فشاری بر گیربکس وارد نشود).

به یاد داشته باشید، برای اتصال محور عقب، لیز خوردن از جلو لازم نیست!قفل کلاچ تمام چرخ متحرک اتوماتیک در درجه اول با موقعیت پدال گاز تعیین می شود. در شرایط عادی حدود 5-10 درصد گشتاور به محور عقب منتقل می شود، اما به محض فشار دادن گاز، کلاچ مسدود می شود (تا انسداد کامل).

یک اشتباه جدی که بیش از یک سال است توسط روزنامه نگاران خودرو مرتکب شده است، اشتباه نگرفتن الگوریتم های چهارچرخ محرک متصل به خودکار است. سیستم تمام چرخ متحرک متصل به طور خودکار با مسدود کردن پیشگیرانه دائماً گشتاور را به هر 4 چرخ منتقل می کند! برای او چیزی به نام "اتصال ناگهانی محور عقب" وجود ندارد.

کلاچ های قفل پیشگیرانه شامل Haldex 4 (مقاله جداگانه من در مورد این موضوع) و نسل پنجم، کلاچ های نیسان/رنو، سوبارو، سیستم BMW xDrive، مرسدس بنز 4Matic (برای موتورهای نصب شده به صورت عرضی) و بسیاری دیگر است. هر نام تجاری الگوریتم های عملیاتی و ویژگی های کنترل خود را دارد، این باید در یک تحلیل مقایسه ای در نظر گرفته شود.

این همان چیزی است که کوپلینگ محور جلو در سیستم BMW xDrive به نظر می رسد

همچنین باید به مهارت های رانندگی توجه ویژه ای داشته باشید. اگر راننده با اصول رانندگی ماشین در جاده و به ویژه نحوه نوبت دادن آشنا نباشد (من اخیراً در مورد این صحبت کردم) ، به احتمال بسیار زیاد نمی تواند ماشین را با آن قرار دهد. یک سیستم درایو متصل به‌طور خودکار از پهلو، در حالی که او به راحتی می‌تواند این کار را روی یک خودروی چهار چرخ متحرک با سه دیفرانسیل انجام دهد (از این رو نتیجه‌گیری اشتباه این است که فقط سوبارو می‌تواند به پهلو رانندگی کند). و البته نباید فراموش کنید که میزان کشش روی محورها توسط پدال گاز و زاویه فرمان تنظیم می شود (از جمله همانطور که در بالا نوشتم وقتی چرخ ها بیش از حد چرخانده شوند کلاچ کاملاً مسدود نمی شود).

طرح عملکرد کوپلینگ نسل 5 Haldex که کاملاً توسط الکترونیک کنترل می شود (به شما یادآوری می کنم که نسل Haldex 1،2 و 3 دارای پمپ دیفرانسیل در طراحی بود که ناشی از تفاوت چرخش شفت ورودی و خروجی بود. ). با طراحی پیچیده کلاچ نسل اول Haldex مقایسه کنید.

علاوه بر این، تقریباً همیشه چنین سیستم هایی با تقلید الکترونیکی قفل های دیفرانسیل بین چرخ ها با استفاده از سیستم ترمز تکمیل می شوند. اما باید در نظر داشت که این کار نیز ویژگی های خاص خود را دارد. به طور خاص، فقط در یک محدوده دور در دقیقه خاص کار می کند. در سرعت های پایین روشن نمی شود تا موتور را "خفه نکند" و در سرعت های بالا - تا لنت ها نسوزند. بنابراین، رانندگی کردن سرعت سنج به منطقه قرمز و تکیه بر کمک الکترونیکی در هنگام گیر کردن خودرو، منطقی نیست. برای کاربردهای خارج از جاده، سیستم های کلاچ هیدرولیک نسبت به کلاچ های الکترومغناطیسی اصطکاکی مقاومت بالاتری در برابر گرمای بیش از حد دارند. به طور خاص، Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque می تواند نمونه ای از خودرویی با سیستم چهار چرخ متحرک اتوماتیک مبتنی بر هالدکس و قابلیت های آفرود بسیار چشمگیر باشد.

نتیجه چیست؟نیازی به ترس از سیستم های تمام چرخ متحرک اتوماتیک با مسدود شدن پیشگیرانه نیست. این یک راه حل جهانی هم برای استفاده در جاده و هم برای استفاده گاه به گاه خارج از جاده با سختی متوسط ​​است. خودرویی با چنین سیستم چهارچرخ محرکی به اندازه کافی در جاده ها کنترل می کند، فرمان خنثی دارد و همیشه چهار چرخ متحرک باقی می ماند. و داستان های مربوط به "اتصال ناگهانی محور عقب" را باور نکنید.

علاوه بر این: یک موضوع بسیار مهم برای درک، توزیع گشتاور در امتداد محورها است. مواد تبلیغاتی خودروسازان اغلب در درک نحوه عملکرد یک گیربکس تمام چرخ متحرک گمراه کننده و گیج کننده هستند. اولین چیزی که باید به خاطر داشته باشید این است که گشتاور فقط روی چرخ هایی وجود دارد که کشش دارند. اگر چرخ در هوا معلق باشد، با وجود این واقعیت که توسط موتور آزادانه می چرخد، گشتاور روی آن صفر است. ثانیاً، درصد گشتاور منتقل شده به محور و نسبت توزیع گشتاور روی محورها را اشتباه نگیرید. این برای سیستم های تمام چرخ متحرک اتوماتیک مهم است، زیرا. عدم وجود دیفرانسیل مرکزی حداکثر توزیع ممکن گشتاور در امتداد محورها را به نسبت 50/50 محدود می کند (یعنی از نظر فیزیکی غیرممکن است که نسبت به محور متصل بیشتر باشد)، اما در عین حال تا 100% گشتاور را می توان به هر محور منتقل کرد. از جمله متصل. این با این واقعیت توضیح داده می شود که اگر در یک محور هیچ چسبندگی وجود نداشته باشد، گشتاور روی آن برابر با صفر است. بنابراین، تمام 100٪ لحظه روی محور متصل شده توسط کلاچ خواهد بود، در حالی که نسبت توزیع گشتاور در امتداد محورها همچنان 50/50 خواهد بود.

به نحوی اتفاق افتاد که پلاگین تمام چرخ متحرک به عنوان راه حلی در نظر گرفته می شود که به طور خاص قابل اعتماد نیست، قادر به انتقال یک لحظه بزرگ نیست و به طور کلی تسکین دهنده، همراه با صرفه جویی در هزینه است. علاوه بر این، از هر 10 نفر از دوستان من، 9 نفر که در مورد ماشین ها از نزدیک اطلاع دارند، از این موضوع مطمئن هستند. اما باید اعتراف کنید: کلمات «صرفه‌جویی» و «ارزان‌تر» زمانی که صحبت از جدیدترین X5، X6 و Cayenne به میان می‌آید، یا در مورد 550Xi یا پانامرا «متوسط» تا حدی عجیب به نظر می‌رسد. ظاهراً دلیل آن کاملاً متفاوت است - به سختی می توان در یک دیفرانسیل مرکزی پیش پا افتاده "پس انداز" کرد.

اگر دیفرانسیل ها اینقدر گرون بودند، احتمالا به جای اینترویل از چیز دیگری هم استفاده می کردند؟ و تورسن معروف به وضوح ارزش میلیونی ندارد. بله قیمت خود دیفرانسیل نیست. شگفتی‌ها با تفاوت‌های ظریف شناسایی‌شده در راه‌اندازی مدیریت و عملکرد «دستیاران» الکترونیکی مختلف ارائه شد: ABS، ESP و سایر سیستم‌های افزایش ایمنی فعال. و همه اینها به این دلیل است که الزامات ایمنی فعال خودروها در دهه های گذشته به طور چشمگیری افزایش یافته است و هندلینگ حتی اتومبیل های ساده در سطحی است که اتومبیل های اسپورت در دهه هشتاد هرگز تصورش را نمی کردند.

چهار چرخ محرک دائمی خوب چیست؟ این واقعیت که گشتاور به طور مداوم بر روی همه چرخ ها وجود دارد و طبق قوانین خاصی توزیع می شود که به طور سفت و سخت توسط دستگاه مکانیزم تنظیم می شود. نمی توان به طور مستقیم توزیع را مشخص کرد، اما راه های دیگری برای "آموزش" ماشین برای انجام آنچه نیاز دارد وجود دارد. مثلاً معرفی قفل، استفاده از ترمز یا چیز دیگری.

به نظر می رسد که در جاده های آسفالته نیازی به چنین "ظرافت هایی" وجود ندارد، زیرا آئودی کواترو، آلفا 155، لانچیا دلتا اینتگراله راندند ... با توجه به توزیع آن به هر چهار چرخ، امکان افزایش مولفه جانبی بار را فراهم می کند. ، به این معنی که نوبت گرفتن سریعتر است. علاوه بر این می توانید کشش موتور را روی هر سطحی پیاده سازی کنید. علاوه بر این، دیفرانسیل یک چیز قابل اعتماد است، شکستن آن چندان آسان نیست، آنها با حاشیه ساخته می شوند، دیفرانسیل منبع بسیار بالایی دارد. به طور کلی، به علاوه جامد.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

متأسفانه، معایبی نیز وجود داشت. هر گونه تغییر در کشش در یک وسیله نقلیه چهار چرخ محرک باعث توزیع مجدد جرم در امتداد محورها و چرخ ها می شود و یک انتقال پیچیده سپس لحظه را توزیع می کند. سهم لحظه به هر چهار چرخ خواهد رفت، اما مقدار آن به عوامل زیادی بستگی دارد. از چسبندگی هر یک از چرخ ها، از جرم قطعات انتقال، از تلفات اصطکاک در گره ها و غیره. در نتیجه، معلوم می شود که پیش بینی دقیق چگونگی تغییر کشش در هر یک از محورها دشوار است. با توجه به تغییر مداوم بار، تغییرات در زوایای لغزش محورهای جلو و عقب تقریبا غیر قابل پیش بینی می شود. فقط یک راننده بسیار باتجربه می تواند تمام تفاوت های ظریف واکنش ماشین را به اقدامات کنترلی احساس کند و برای هر تحولی از رویدادها آماده باشد. باید راهی برای خروج از این وضعیت پیدا می‌کردیم.

چگونه انجام می شود؟

پایداری دستگاه را می توان با اقدامات طراحی خاص افزایش داد. به عنوان مثال، با افزایش ممان اینرسی حول محور عمودی، بار را به نفع یکی از محورها توزیع می کنیم به طوری که دائماً در یکی از محورها بیشتر از دیگری باشد و ضخامت لاستیک ها یا زوایای نصب تغییر می کند. شما را به یاد چیزی نمی اندازد؟ البته ماشین های آئودی. روی آنها، چهار چرخ متحرک دائمی آشنا شد و حداقل چند ویژگی از این لیست داشت.

تصویر: Audi A6 Allroad 3.0 TDI quattro" 2012–14

موتور واقع در جلوی محور یک لحظه اینرسی زیادی را در اطراف محور عمودی و بارگذاری بالای محور جلو را تضمین می کرد. سیستم تعلیق جلوی چند پیوندی بهترین چسبندگی را دقیقاً روی محور جلو در بازه های بار وسیع فراهم می کند.

در پورشه 911 کاررا 4، یک طرح درایو مشابه به سادگی 180 درجه "تغییر" می شود و ویژگی های چیدمان یکسان است. اما در اتومبیل های مارک های دیگر ، این طرح به نوعی ریشه نگرفت - تنها استثناء اتومبیل های نادر برای "مسابقه ها" و تعداد کمی کراس اوور است.

تصویر: پورشه 911 کاررا 4 کوپه "2015–اکنون

طرح و چیدمان چهارچرخ محرک سوبارو تقریباً مشابه آئودی است، به استثنای سیستم تعلیق ساده تر و موتور فشرده تر. در عین حال، به دلیل اندازه کوچکتر و اضافه بار کمتر محور جلو، هندلینگ بسیار "اسپرت" تر است.

میتسوبیشی، لانچیا و آلفارومئو حتی ارزش یادآوری را ندارند: طرح آنها با موتور عرضی و حتی در اتومبیل های بسیار جمع و جور، در اصل برای رانندگان ناآماده در نظر گرفته نشده بود.

در عکس: زیر کاپوت آلفارومئو 156 "2002–03

به نظر می رسد که اگر اقدامات طراحی خاصی را انجام ندهید، خودرویی با سیستم چهار چرخ متحرک دائمی قابلیت کنترل پیچیده ای دارد. بسته به کشش، بار و هزاران دلیل دیگر، می‌تواند عادات یک خودروی دیفرانسیل جلو یا دیفرانسیل عقب را نشان دهد. برای به دست آوردن نتیجه قابل قبول برای یک خودروی تولیدی، باید تلاش زیادی را برای کنترل دقیق تنظیم کنید، زیرا راننده معمولی چنین شگفتی هایی را دوست ندارد، او نیاز به رفتار غیر ابهام دارد. البته با نصب سیستم های کنترل پایداری الکترونیکی پیچیده می توان آن را به دست آورد، اما این یک راه پیچیده و گران است. ساده کردن طرح انتقال با نصب کلاچ که محور دوم را فقط در صورت لزوم وصل می کند بسیار ساده تر خواهد بود. البته، شما هنوز هم نمی توانید بدون الکترونیک انجام دهید، اما در مورد یک ماشین چرخ جلو با موتور عرضی، انتقال یک مرتبه ساده تر می شود. به عنوان مثال، به جای یک جعبه انتقال بسیار پیچیده و سنگین، می توانید با یک گیربکس زاویه ای ساده از پس آن بربیایید.

در ماشین هایی با موتور طولی و طرح کلاسیک، مزایای نصب کلاچ کمی کمتر است. در انبوه افزایش قابل توجهی، کار نخواهد کرد، اما از طرف دیگر، محور جلو تقریباً نمی تواند متصل شود و از شر تکان های کشش فرمان خلاص شود. و همچنین می توانید مصرف سوخت را کاهش دهید که برای یک خودروی تولیدی نیز مهم است.

وصل شدن یا عدم اتصال؟

چهار چرخ متحرک دائمی چندان پیچیده نیست و آنقدر گران نیست. و تصادفی نیست که آنها اغلب به سیستم چهار چرخ متحرک دائمی مجهز بودند. چرا کراس اوورها وجود دارد - Niva ما را به یاد بیاورید که در عین حال ارزان و عصبانی بود.

برای خودروهای دیفرانسیل جلو در ابتدا، ساخت پلاگین درایو واقعا ساده تر و ارزان تر بود. تفاوت وزن 50 کیلوگرم در حال حاضر بسیار جدی است و مزایای کنترل بدون ابهام و امکان تنظیم آسان سیستم های ABS به طور قابل توجهی قیمت "تمام" مدل را کاهش می دهد.

کوپلینگ های چسبناک مورد استفاده در ابتدا برای اتصال محور عقب بهترین انتخاب نبودند و به سرعت به طرح های کنترل شده الکترونیکی تغییر یافتند. درست است، برخی از تولید کنندگان، به عنوان مثال، هوندا، روش های خاص خود را برای اتصال تمام چرخ محرک حفظ کردند (ما در مورد سیستم پمپ دوگانه صحبت می کنیم). اما پس از معرفی انبوه حتی ساده ترین سیستم ها با اتصال کنترل شده، مشخص شد که چنین درایو برای اکثریت قریب به اتفاق رانندگان کاملاً کافی است. علاوه بر این، حتی در مورد ماشین‌های قدرتمند و افزایش نیاز به هندلینگ و توانایی بین‌المللی کافی است.

سیستم چهار چرخ متحرک پلاگین نیز معایبی دارد. اول از همه، آنها به این دلیل هستند که گره های زیادی گران هستند. بنابراین، آنها دائما در تلاش برای ارزان تر و ساده تر هستند. با این حال، نتایج همیشه دلگرم کننده نیستند.

به عنوان مثال، کلاچ ممکن است تمام گشتاور موتور را در دنده اول نگه نداشته باشد، بلکه فقط بخشی از آن را نگه دارد یا لحظه را فقط برای مدت محدودی نگه دارد. ممکن است توانایی کار با لغزش را نداشته باشد، و سرعت اتصال ممکن است تنظیم نشده یا خیلی تقریبی تنظیم شود. کلاچ ممکن است برای عملکرد طولانی مدت طراحی نشده باشد، در نتیجه اغلب تحت بار بیش از حد گرم می شود.

الکترونیکی که به سیستم اتصال خدمت می کند نیز می تواند ساده شود. در این مورد، الگوریتم‌ها گاهی اوقات برخی از حالت‌های رانندگی را در نظر نمی‌گیرند و از سهولت حمل و نقل ایمن می‌کاهد.

از این گذشته ، کلاچ همیشه دارای قطعات سایش است - به عنوان مثال ، خود کلاچ ها و اغلب همچنین اجزای درایو هیدرولیک یا الکتریکی.

و با این حال، با کاهش هزینه های الکترونیک و استفاده از چنین سیستم هایی در ماشین های گران تر، کیفیت چنین مکانیزم اتصال به طور پیوسته در حال افزایش است. اگرچه به طور کلی کلاچ هنوز بسیار گرانتر از یک دیفرانسیل ساده است و تلاش برای ارزان تر کردن آن متوقف نمی شود.

توجه می کنم که چنین طرح های اتصالی وجود دارد که کارایی آنها از تمام سیستم های متحرک تمام چرخ دائمی فراتر می رود. تقریباً تمام آخرین نسل‌های گیربکس‌های چهار چرخ متحرک با بردار رانش متغیر در سوبارو و میتسوبیشی و خودروهای درجه یک آلمانی را شامل می‌شود. آنها امکان کنترل مستقیم گشتاور در یک یا چند چرخ را برای انتخاب فراهم می کنند. این به شما امکان می دهد اتومبیل هایی با هندلینگ عالی و قابلیت های خارق العاده ایجاد کنید. پشت فرمان چنین خودرویی، هر انحنای روی هر سطحی تقریباً کاملاً و با حداقل تلاش از جانب راننده "ثبت می شود". متأسفانه، اینها سیستم های پیچیده و گران قیمتی هستند که هدفشان ارائه عملکرد فوق العاده در مسیر مسابقه است. و بدون توجه به هزینه عملیات طراحی شده اند.

از سیستم های ساده تر نترسید. به عنوان مثال، خودروهای بسیار حجیم تر دارای هندلینگ عالی و قابلیت استفاده از کوپلینگ Haldex در چند نسل اخیر هستند. مدل های فرعی لندرور، رنج روور، فولکس واگن، آئودی، سیت و ولوو به طور گسترده از طراحی های این برند استفاده می کنند. و در عملیات، چنین سیستم هایی کاملاً قابل اعتماد هستند.

خودروهای چهار چرخ متحرک BMW هم توانایی عالی در کراس کانتری و هم رفتار بی عیب و نقص روی آسفالت دارند. از آنجایی که سیستم چهار چرخ متحرک دائمی در E53 با یک پلاگین جایگزین شد، سیستم به طور مداوم بهبود یافته است و نتایج پیشرفت چشمگیر است. حتی قابلیت اطمینان توانست تا سطح کاملا قابل قبولی افزایش یابد.

امروزه حتی سیستم های بسیار ارزان قیمت با درایو کاملاً الکتریکی از مارک های آسیایی در جاده ها تسلیم نمی شوند و در بزرگراه ها اتومبیل هایی که با آنها همراه هستند با رفتار عالی خوشحال می شوند.

بعد از این چه خواهد شد؟

ده سال دیگر - و به غیر از جیپ، تعداد کمی از خودروهای چهارچرخ متحرک دائمی را به یاد خواهند آورد. و همانطور که خودروهای ICE با وسایل نقلیه الکتریکی جایگزین می شوند، گیربکس های پیچیده مانند ماموت ها خود به خود از بین می روند. و من می ترسم که زمان آن رسیده است که همه در نگرش خود به چهار چرخ متحرک دائمی تجدید نظر کنند. این یک راه حل گران قیمت یا نخبه نیست، بلکه فقط یک فناوری از اواسط دهه هشتاد است که تقاضای خاصی ندارد. از زمانی که قابلیت های موتورها بسیار جلوتر از لاستیک ها و الکترونیک بود. پس از آن بود که افسانه کامل ترین و دائمی ترین درایو ظاهر شد. که با این حال، هنوز زنده است.

اکنون کراس اوورها در بازار خودرو بسیار محبوب شده اند. هم فول دارند و هم تک درایو. با استفاده از دستگاهی مانند کوپلینگ چسبناک متصل می شود. اصل عملکرد واحد در مقاله ما بیشتر است.

مشخصه

پس این عنصر چیست؟ کوپلینگ چسبناک مکانیزمی خودکار برای انتقال گشتاور از طریق سیالات خاص است. شایان ذکر است که اصل عملکرد کوپلینگ چسبناک تمام چرخ محرک و فن یکسان است.

بنابراین، گشتاور در هر دو عنصر با استفاده از سیال کار منتقل می شود. در زیر به بررسی آن خواهیم پرداخت.

داخلش چیه؟

در داخل محفظه کلاچ از یک مایع مبتنی بر سیلیکون استفاده شده است. خواص ویژه ای دارد. اگر چرخانده نشود یا گرم نشود در حالت مایع باقی می ماند. به محض اینکه انرژی گشتاور وارد می شود، منبسط می شود و بسیار متراکم می شود. با افزایش دما، مانند یک چسب سخت شده به نظر می رسد. به محض کاهش دما، این ماده به مایع تبدیل می شود. به هر حال، در تمام مدت عملیات آب گرفتگی دارد.

چگونه کار می کند؟

اصل عملکرد محصولی به نام "کوپلینگ ویسکوز" چیست؟ با توجه به الگوریتم اقدامات، شبیه به ترانسفورماتور هیدرولیک یک گیربکس اتوماتیک است. در اینجا نیز گشتاور توسط سیال (اما فقط از طریق روغن دنده) منتقل می شود. دو نوع کوپلینگ ویسکوز وجود دارد. در زیر آنها را در نظر خواهیم گرفت.

نوع اول: پروانه

این شامل یک جعبه فلزی بسته است. اصل عملکرد یک کوپلینگ چسبناک (از جمله یک فن خنک کننده) شامل عملکرد دو چرخ توربین است. آنها در مقابل یکدیگر قرار دارند. یکی روی محور محرک است، دومی روی درایو است. محفظه با مایع مبتنی بر سیلیکون پر شده است.

هنگامی که این شفت ها با یک فرکانس می چرخند، اختلاط ترکیب رخ نمی دهد. اما به محض وقوع لغزش، دمای داخل کیس افزایش می یابد. مایع غلیظ تر می شود. بنابراین، چرخ توربین محرک با محور درگیر می شود. اتصال به محض خروج خودرو از جاده، سرعت چرخش پروانه ها بازیابی می شود. با کاهش دما، چگالی مایع کاهش می یابد. ماشین تمام چرخ محرک خاموش است.

نوع دوم: دیسک

اینجا هم یک پرونده بسته است. با این حال، بر خلاف نوع اول، گروهی از دیسک های تخت روی محور محرک و محرک وجود دارد. اصل عملکرد این کوپلینگ چسبناک چیست؟ دیسک ها در مایع سیلیکونی می چرخند. با افزایش دما، منبسط شده و این عناصر را فشار می دهد.

کلاچ شروع به انتقال گشتاور به محور دوم می کند. این تنها زمانی اتفاق می‌افتد که خودرو متوقف شده باشد و سرعت چرخ‌ها متفاوت باشد (در حالی که برخی ایستاده‌اند، دومی در حال لیز خوردن هستند). هر دو نوع از سیستم های الکترونیکی خودکار استفاده نمی کنند. این دستگاه از انرژی دورانی تغذیه می کند. بنابراین کوپلینگ ویسکوز فن و چهار چرخ متحرک عمر طولانی دارد.

کجا استفاده می شود؟

ابتدا به عنصری که در سیستم خنک کننده موتور استفاده می شود توجه کنیم. اصل عملکرد کوپلینگ فن ویسکوز بر اساس عملکرد میل لنگ است. خود کلاچ به میله متصل است و هر چه سرعت میل لنگ بیشتر باشد، مایع موجود در کلاچ بیشتر گرم می شود. بنابراین، اتصال سفت تر شد و عنصر با فن شروع به چرخش کرد و موتور و رادیاتور را خنک کرد.

با کاهش سرعت و کاهش دمای مایع، کلاچ از کار می افتد. لازم به ذکر است که دیگر از کوپلینگ فن ویسکوز استفاده نمی شود. موتورهای مدرن از پروانه های الکترونیکی با سنسور دمای مایع خنک کننده استفاده می کنند. آنها دیگر به میل لنگ متصل نیستند و جدا از آن کار می کنند.

چهار چرخ متحرک و کوپلینگ چسبناک

اصل کارکرد آن همانند فن است. با این حال، قطعه در محفظه موتور قرار نمی گیرد، بلکه در زیر خودرو قرار می گیرد. و برخلاف نوع اول، کوپلینگ چسبناک تمام چرخ محرک محبوبیت خود را از دست نمی دهد.

اکنون روی بسیاری از کراس اوورها و SUV ها با درایو قابل تعویض نصب شده است. برخی از همتایان الکترومکانیکی استفاده می کنند. اما آنها بسیار گرانتر و کمتر کاربردی هستند. از جمله رقبای شایسته باید به انسداد مکانیکی اشاره کرد که بر روی "Niva" و "UAZ" قرار دارد. اما به دلیل شهرنشینی، سازندگان قفل واقعی را رها کرده اند، که به طور محکم هر دو محور را به هم متصل می کند و توانایی خودرو را افزایش می دهد. خود راننده می تواند انتخاب کند که چه زمانی به سیستم چهارچرخ محرک نیاز دارد. اگر شما نیاز به غلبه بر "SUV" خارج از جاده دارید، به سرعت گیر می کند و پس از لیز خوردن، محور عقب برای آن کار می کند. اما این کمکی به او نمی کند که از گل و لای قوی خارج شود.

مزایای

بیایید به جنبه های مثبت کوپلینگ چسبناک نگاه کنیم:

• سادگی طراحی. در داخل، فقط از چند پروانه یا دیسک استفاده شده است. و همه اینها بدون الکترونیک، با انبساط فیزیکی مایع تغذیه می شود.
• ارزانی. به دلیل طراحی ساده کوپلینگ چسبناک، عملاً بر هزینه خودرو تأثیر نمی گذارد (اگر مربوط به گزینه "تمام چرخ متحرک" باشد).
• قابلیت اطمینان. این کوپلینگ دارای یک محفظه بادوام است که می تواند فشار تا 20 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را تحمل کند. برای کل عمر مفید نصب می شود و نیازی به تعویض دوره ای سیال کار ندارد.
• می تواند در هر شرایط جاده ای کار کند. روی گل و لای یا هنگام رانندگی روی برف نمی لغزد. دمای بیرون برای گرم کردن سیال کار مهم نیست.

ایرادات

شایان ذکر است عدم قابلیت نگهداری. کوپلینگ چسبناک به طور دائم نصب شده است.

و اگر از کار افتاده باشد (مثلاً به دلیل تغییر شکل های مکانیکی)، کاملاً تغییر می کند. همچنین، رانندگان از عدم توانایی در اتصال تمام چرخ متحرک به تنهایی شکایت دارند. کلاچ محور دوم را فقط زمانی درگیر می کند که خودرو از قبل "دفن" شده باشد. این مانع از بالا رفتن آسان دستگاه از موانع گل یا برف می شود. عیب بعدی فاصله کم از سطح زمین است. گره به یک کیس بزرگ نیاز دارد. و اگر از یک کوپلینگ چسبناک کوچک استفاده کنید، نیروی گشتاور مورد نظر را منتقل نمی کند. و آخرین اشکال ترس از گرم شدن بیش از حد است.

شما نمی توانید برای مدت طولانی با رانندگی کامل لغزش کنید. در غیر این صورت، خطر آسیب رساندن به کوپلینگ ویسکوز وجود دارد. بنابراین، این نوع رانندگی "غیر صادقانه" مورد استقبال دوستداران آفرود قرار نمی گیرد. تحت بارهای طولانی، گره به سادگی گیر می کند.

نتیجه

بنابراین، ما متوجه شدیم که کوپلینگ چسبناک و فن تمام چرخ محرک چگونه کار می کند. همانطور که می بینید، این دستگاه به لطف یک سیال مخصوص، می تواند گشتاور را در زمان مناسب و بدون نیاز به سنسورها و سیستم های اضافی منتقل کند. این خیلی

بسیاری از دوستداران فعالیت های خارج از منزل و سفرهای مکرر خارج از شهر، کراس اوورها و SUV ها را که از سیستم چهار چرخ متحرک استفاده می کنند، به عنوان وسیله نقلیه انتخاب می کنند. چنین خودروهایی با افزایش فاصله از زمین و محرک تمام چرخ متمایز می شوند که توانایی خوبی در میان کانتری را فراهم می کند.

اما همیشه چنین خودروهایی قادر به غلبه بر حتی متوسط ​​​​آفرود نیستند، نه به ذکر کثیفی جدی. و دلیل این امر ممکن است همان سیستم چهارچرخ محرک یا بهتر بگوییم ویژگی های طراحی آن باشد. بنابراین، وجود تمام چرخ های محرک به این معنی نیست که دستگاه قادر به غلبه بر گل قوی است.

اجزای اصلی انتقال

چهار چرخ متحرک به معنای انتقال گشتاور از واحد قدرت به چرخ های هر دو محور است که باعث افزایش خروجی گل می شود.

ویژگی اصلی طراحی این نوع درایو نسبت به سایرین (جلو، عقب) وجود یک واحد اضافی در جعبه دنده - یک جعبه انتقال است. این گره است که توزیع چرخش را در امتداد دو محور ماشین تضمین می کند و همه چرخ ها را به حرکت در می آورد.

به طور کلی، این گیربکس خودکار شامل موارد زیر است:

• کلاچ;
• گیربکس ها؛
• جعبه انتقال؛
• محورهای محرک؛
• دنده اصلی هر دو پل؛
• دیفرانسیل ها

گزینه طراحی جعبه دنده تمام چرخ متحرک (اتصال خودکار)

با وجود استفاده از همان اجزاء، تغییرات و طرح های انتقال - بسیار زیاد است.

ویژگی های طراحی و عملیاتی

شایان ذکر است که در بسیاری از خودروها همیشه چرخش تمام چرخ انجام نمی شود. یعنی همیشه فقط یک محور پیشرو است، در حالی که محور دوم فقط در مواقع ضروری وصل می شود و این کار هم به صورت خودکار و هم به صورت دستی قابل انجام است. اما تغییراتی نیز در گیربکس وجود دارد که در آن محور غیرفعال نیست.

گیربکس هایی با طراحی که چرخش تمام چرخ ها را فراهم می کند در اتومبیل هایی با نصب عرضی واحد قدرت و طولی استفاده می شود. در این مورد، طرح از پیش تعیین می کند که کدام یک از محورهای پیشرو به طور مداوم کار می کند (استثناء، محرک تمام چرخ دائمی است).

سیستمی که سیستم چهار چرخ محرک را ارائه می دهد می تواند هم با گیربکس دستی و هم با هر گیربکس اتوماتیک کار کند.

اصل عملکرد سیستم بسیار ساده است: از موتور، چرخش به گیربکس منتقل می شود که باعث تغییر نسبت دنده می شود. از جعبه دنده، چرخش وارد جعبه انتقال می شود که آن را دوباره به دو محور تقسیم می کند. و سپس، از طریق شفت های کاردان، چرخش به چرخ دنده های اصلی منتقل می شود.

اما مفهوم کلی سیستم چهار چرخ محرک در بالا توضیح داده شده است. از نظر ساختاری، انتقال ممکن است متفاوت باشد. بنابراین، به عنوان یک قاعده، در یک ماشین با آرایش عرضی، دنده اصلی محور جلو و جعبه انتقال به طور همزمان وارد طراحی ایستگاه بازرسی می شوند.

اما در خودرویی که موتور آن به صورت طولی نصب شده است، جعبه انتقال و چرخ دنده اصلی محور جلو عناصر جداگانه ای هستند و چرخش روی آنها از محورهای محرک انجام می شود.

تعدادی از ویژگی های طراحی وجود دارد که مستقیماً بر روی باز بودن خودرو تأثیر می گذارد. اول از همه، این مربوط به پرونده انتقال است. در SUV های تمام عیار، این گره لزوماً دارای دنده کاهش است که در کراس اوورها همیشه در دسترس نیست.

دیفرانسیل ها نیز بر عملکرد خارج از جاده تاثیر می گذارند. تعداد آنها ممکن است متفاوت باشد. برخی از خودروها دارای دیفرانسیل مرکزی هستند که در دستگاه انتقال گنجانده شده است. به لطف این عنصر، بسته به شرایط رانندگی، امکان تغییر نسبت توزیع گشتاور بین محورها وجود دارد. در برخی خودروها برای افزایش توانایی کراس کانتری، این دیفرانسیل نیز مسدود می شود و پس از آن توزیع چرخش بر روی پل ها به نسبت های کاملاً مشخص (60/40 یا 50/50) انجام می شود.

اما ممکن است دیفرانسیل بین محوری در طراحی سیستم وجود نداشته باشد. اما دیفرانسیل های محور متقاطع نصب شده روی دنده های اصلی در همه خودروها وجود دارد، اما همه قفل های خود را ندارند. این نیز بر عملکرد رانندگی تأثیر می گذارد.

مکانیسم های درایو نیز متفاوت است. در برخی از خودروها، همه چیز به صورت خودکار انجام می شود، در برخی دیگر، راننده از سیستم های الکترونیکی برای این کار استفاده می کند، در برخی دیگر، اتصال کاملا دستی، مکانیکی است.

به طور کلی، سیستم چهار چرخ محرک مورد استفاده در یک خودرو به آن سادگی که در ابتدا به نظر می رسد نیست، اگرچه اصل عملکرد آن در همه خودروها یکسان است.

معروف ترین سیستم ها عبارتند از:

• 4Matic توسط Mercedes;
• Quattro از آئودی;
• xDrive از BMW;
• 4motion گروه فولکس واگن;
• ATTESA در نیسان؛
• هوندا VTM-4;
• کنترل تمام چرخ توسط میتسوبیشی توسعه یافته است.

انواع درایو مورد استفاده در اتومبیل

سه نوع دیفرانسیل متحرک در خودروها استفاده شده است که هم از نظر ساختاری و هم از نظر ویژگی های عملکرد با یکدیگر متفاوت هستند:

1. چهار چرخ متحرک دائمی
2. دارای پل خودکار
3. با اتصال دستی

اینها اصلی ترین و رایج ترین گزینه ها هستند.

انواع چهار چرخ محرک

درایو دائمی

چهار چرخ متحرک دائمی (نام بین المللی - " تمام وقت”)، شاید تنها سیستمی باشد که نه تنها در کراس اوورها و SUV ها، بلکه در استیشن واگن ها، سدان ها و هاچ بک ها نیز استفاده می شود. در خودروهایی با هر دو نوع طرح نیروگاه استفاده می شود.

ویژگی این نوع انتقال این است که مکانیسم غیرفعال کردن یکی از محورها ارائه نشده است. در این حالت ، کیس انتقال می تواند یک دنده پایین داشته باشد که گنجاندن آن توسط یک درایو الکترونیکی انجام می شود (راننده به سادگی حالت مورد نظر را با انتخابگر و سوئیچ های سروو انتخاب می کند).

انتخابگر برای انتخاب دنده کم و شدت ترافیک بسته به زمین

در طراحی آن از یک دیفرانسیل مرکزی با مکانیزم قفل استفاده شده است. در انواع مختلف گیربکس، مسدود کردن را می توان توسط یک کلاچ چسبناک، یک کلاچ چند صفحه ای از نوع اصطکاکی یا یک دیفرانسیل تورسن انجام داد. برخی از آنها مسدود کردن را در حالت خودکار انجام می دهند، برخی دیگر - به زور، دستی (با استفاده از درایو الکترونیکی).

دیفرانسیل های محور متقابل در سیستم چهار چرخ متحرک دائمی نیز به قفل مجهز هستند، اما نه همیشه (معمولاً در سدان ها، استیشن واگن ها و هاچ بک ها نیست). همچنین نیازی به داشتن قفل در دو محور به طور همزمان نیست، اغلب چنین مکانیزمی فقط بر روی یکی از محورها نصب می شود.

با محور متصل خودکار رانندگی کنید

در خودرویی با پل متصل خودکار (نام - " بر اساس تقاضا")، تمام چرخ محرک فقط تحت شرایط خاصی فعال می شود - زمانی که چرخ های یک محور دائماً در حال کار شروع به لغزش کردند. در بقیه زمان ها، ماشین چرخ جلو (با طرح عرضی) یا چرخ عقب (اگر موتور به صورت طولی قرار گرفته باشد) است.

چنین سیستمی ویژگی های طراحی خاص خود را دارد. بنابراین، جعبه انتقال دارای طراحی ساده شده است و هیچ دنده کاهشی در آن وجود ندارد، اما در عین حال توزیع ثابت گشتاور را در امتداد محورها فراهم می کند.

همچنین دیفرانسیل مرکزی وجود ندارد، اما مکانیزمی برای اتصال خودکار محور دوم وجود دارد. قابل توجه است که در طراحی مکانیسم از همان اجزایی که در دیفرانسیل مرکزی استفاده می شود - یک جفت چسبناک یا یک کلاچ اصطکاکی کنترل شده الکترونیکی استفاده می شود.

یکی از ویژگی های درایو با اتصال خودکار این است که توزیع گشتاور در امتداد محورها با نسبت متفاوتی انجام می شود که در شرایط مختلف رانندگی تغییر می کند. یعنی در یک حالت، چرخش به نسبتی توزیع می شود، به عنوان مثال، 60/40، و در حالت دیگر - 50/50.

در حال حاضر سیستمی با اتصال اتوماتیک تمام چرخ محرک امیدوارکننده است و توسط بسیاری از خودروسازان استفاده می شود.

انتقال دستی

گیربکس با چهار چرخ محرک در حالت دستی (نام - " پاره وقت”) اکنون منسوخ تلقی می شود و معمولاً مورد استفاده قرار نمی گیرد.

ویژگی آن در این واقعیت است که اتصال پل دوم در مورد انتقال انجام می شود. و برای این کار می توان از یک درایو مکانیکی (با استفاده از یک اهرم کنترل برای جعبه انتقال نصب شده در محفظه سرنشین) و هم از یک الکترونیکی (راننده انتخابگر را فعال می کند و درایو سروو پل را وصل / قطع می کند) استفاده می شود.

در چنین گیربکس، دیفرانسیل مرکزی وجود ندارد، که نسبت ثابتی از توزیع گشتاور (معمولاً در نسبت 50/50) را فراهم می کند.

تقریباً همیشه در دیفرانسیل های محور متقاطع از قفل و اجباری استفاده می شود. این ویژگی های طراحی، بالاترین توانایی خودرو را در بین کانتری فراهم می کند.

گزینه های دیگر

شایان ذکر است که انتقال ترکیبی وجود دارد که دارای ویژگی های طراحی و عملیاتی چندین نوع سیستم به طور همزمان است. آنها تعیین شدند " 4WD قابل انتخاب» یا درایو چند حالته.

در چنین گیربکس هایی امکان تنظیم حالت عملکرد درایو وجود دارد. بنابراین، اتصال تمام چرخ محرک را می توان هم در حالت دستی و هم در حالت خودکار انجام داد (علاوه بر این، می توان هر یک از پل ها را غیرفعال کرد). همین امر در مورد قفل های دیفرانسیل - interaxle و interwheel نیز صدق می کند. به طور کلی، تغییرات زیادی در عملکرد انتقال وجود دارد.

گزینه های جالب تری نیز وجود دارد، به عنوان مثال، محرک تمام چرخ الکترومکانیکی. در این حالت تمام گشتاور فقط به یک محور عرضه می شود. پل دوم مجهز به موتورهای الکتریکی است که به طور خودکار فعال می شوند. اخیراً چنین انتقالی بیشتر و بیشتر محبوب شده است ، اگرچه نمی توان آن را یک سیستم تمام عیار به معنای کلاسیک نامید. چنین خودروهایی سیستم های هیبریدی هستند.

جنبه های مثبت و منفی

چهار چرخ متحرک نسبت به انواع دیگر مزایای زیادی دارد. اصلی ترین ها را می توان متمایز کرد:

• استفاده بهینه از نیروگاه
• اطمینان از کنترل بهتر خودرو و ثبات جهت آن در انواع مختلف پوشش؛
• افزایش تردد وسایل نقلیه

مزایا با ویژگی های منفی مانند:

• افزایش مصرف سوخت؛
• پیچیدگی طراحی درایو؛
• گیربکس فلزی بزرگ

با وجود ویژگی های منفی، خودروهایی که دارای چهار چرخ متحرک هستند مورد تقاضا هستند و حتی در بین رانندگانی که تقریباً هرگز شهر را ترک نمی کنند بسیار محبوب هستند.

اتولیک