Viskózna väzba: brilantný vynález alebo nesprávny výpočet inžinierov? Štyri po štyroch: ako funguje pohon všetkých štyroch kolies Z vlastnej skúsenosti.

Viskózna väzba: brilantný vynález alebo nesprávny výpočet inžinierov? Štyri po štyroch: ako funguje pohon všetkých štyroch kolies Z vlastnej skúsenosti.

19.10.2019

Renault Duster je v súčasnosti v Rusku pomerne bežným autom. To možno vysvetliť nasledujúcimi faktormi:

  1. Jazdný komfort. Auto je celkom pohodlné a priestranné.
  2. Rozumná cena.
  3. Spoľahlivosť.
  4. Možnosť pripojenia pohonu všetkých kolies.

Možnosť použiť všetky štyri kolesá je zvláštnosťou tohto auta.

Pri cestovaní po domácich cestách to bude výhodou. S týmto autom môžete vyraziť so spoločnosťou do prírody, do prírody a pod., bez obáv, že auto uviazne mimo cesty. Ak ste fanúšikom lovu a rybolovu, pozrite sa na materiál:.

Základné prevádzkové režimy elektrickej spojky (elektromagnetická spojka)

Na využitie všetkých 4 kolies má auto špeciálnu podložku, ktorá sa nachádza v priestore pre cestujúcich na paneli a má tri polohy.

Šípka označuje umiestnenie ovládacieho tlačidla elektrickej spojky


Majiteľ si môže zvoliť režimy nezávisle. Všetko závisí od podmienok pohybu. Treba si uvedomiť, že základný režim je 2WD. Väčšina majiteľov áut si pohon všetkých kolies radšej zapína sama. Pre tých, ktorí šoférujú auto prvýkrát, sa odporúča použiť režim AUTO.

Princíp činnosti elektrickej spojky

Auto s predným náhonom má pomerne jednoduchú prevodovku. Krútiaci moment sa rozdeľuje len na predné kolesá. Dizajn predného náhonu Renault Duster je typický pre všetky autá, čo je plus, keďže auto je cenovo dostupné a teda čím lacnejšie sú náhradné diely, tým skôr je možné auto v prípade potreby opraviť.

Vlastnosti prevodovky a elektrickej spojky

Schéma pohonu, prevodovka

Podvozok Renault Duster

Treba tiež povedať, že konštrukcia prevodovky Renault Duster s pohonom všetkých kolies nie je zložitá.

Pomocou regulátora vo vnútri auta môžete zablokovať spojku zapnutím zadných kolies. Toto je možné vykonať aj automaticky, keď je zapnutý režim AUTO. Ak je spojka zablokovaná, výkon motora sa nemôže prenášať na zadné kolesá. Keď je spojka zablokovaná, fungujú iba predné kolesá. Takto sa štartuje pohon všetkých kolies na Renaulte Duster.

Odborníci neodporúčajú používať režim manuálneho prepínania na dlhú dobu. Ak je spojka neustále zaťažená, môže rýchlo zlyhať. Jeho oprava je dosť drahá.

Ochrana elektrickej spojky

Taktiež, ak často prevádzkujete svoje vozidlo v oblastiach bez rovných plôch (polia, rokliny, kríky), potom sa odporúča nainštalovať ochranu elektrickej spojky!

závery

Na základe vyššie uvedeného môžeme konštatovať, že Renault Duster je nielen cenovo dostupné auto pre väčšinu ruských občanov, ale aj ľahko ovládateľné. Vodič si môže samostatne pripojiť pohon všetkých kolies, prípadne ho môže zveriť elektronike. Odborníci tiež poznamenali, že vzhľadom na náklady na auto a jeho triedu je pohon všetkých kolies implementovaný „vynikajúco“. Samozrejme, mohlo to byť lepšie, ale najlepší, ako vieme, je nepriateľ dobra.

Až donedávna obrovský podiel kupujúcich na celom svete uprednostňoval autá vybavené pohonom iba jednej nápravy, pričom kategóriu „4x4“ zaraďovali výlučne medzi terénne vozidlá. Teraz je tento názor zjavne zastaraný: systémy pohonu všetkých kolies sa dnes vážne vyvinuli a vykonávajú množstvo ďalších, nemenej dôležitých funkcií. Systém All Mode 4x4-i sa tak stal „celopodnikovým“ pre väčšinu modelov Nissan. Zo 14 vozidiel značky ponúkaných na ruskom trhu, vrátane dvoch pikapov, je 10 ponúkaných s pohonom všetkých kolies! X-Trail, Juke, Qashqai, Pathfinder, Murano majú podobné prevodovky... Neznamená to, že všetky prvky systémov áut sú rovnaké – majú len spoločnú ideológiu. Všetko sa zdá byť jednoduché: pohon zadných kolies (napríklad v prípade Qashqaia alebo X-Trail) alebo predných kolies (Patrol) by sa mal pripájať iba v prípade potreby prostredníctvom elektromagnetickej spojky. To je však len vrchol ľadovca, ktorého gro tvoria rôzne elektronické asistenčné systémy vodiča. Začnime tým, že samotná prevodovka All Mode 4x4-i je ideologickým pokračovaním predchádzajúcej generácie s rovnakým názvom, snáď len bez predpony „i“, ktorou sme vlastne chceli bodovať všetko. Najprv však krátky historický exkurz.

Pri driftovaní sa zvyšuje krútiaci moment na zadnej náprave, aby sa dosiahol požadovaný polomer otáčania. Pri šmyku sa krútiaci moment na zadnej náprave znižuje, aby sa dosiahol požadovaný polomer otáčania

POZADIE

Myšlienka automatického pripojenia druhej nápravy nie je vo všeobecnosti nová: na úsvite tretieho tisícročia sa takmer všetci výrobcovia automobilov ponáhľali zbaviť sa klasických a úplne „mechanických“ prevodov v prospech rôznych druhov automatických systémov. Prečo? Jednou z hlavných nevýhod je, že neustála prevádzka pohonu všetkých kolies nevyhnutne viedla k zvýšenej spotrebe paliva (hovoríme o trvalom pohone všetkých kolies). Tu by mal mať čitateľ železný protiargument: čo SUV s prepínateľnou prednou nápravou so systémom Part-time? Netvrdím, že takéto riešenie skutočne šetrí palivo, ale auto bolo zbavené ďalšej výhody - spoľahlivej ovládateľnosti na klzkom povrchu. Samozrejme, existuje aj tretí typ skutočne terénnych prevodoviek – hybrid, ktorý kombinuje výhody Part-time a Full-time (ako na Mitsubishi Pajero alebo niektorých verziách Jeepu). Kompromis je úspešný, existujú však aj nevýhody, medzi ktoré patrí najmä to, že je drahý a ťažkopádny. Inštalovať na auto ťažkú ​​a drahú prevodovku, ktorá si vyžaduje určité školenie vodiča, je v našej dobe mimoriadne absurdné – cena auta a jeho hmotnosť dnes už zďaleka nehrajú tú najmenej dôležitú rolu. Posledný argument, ktorý sa snáď stal rozhodujúcim v doznievajúcej ére klasických SUV: prestali byť žiadané, čo výrečne dokazujú predajné výsledky. Sám kupujúci sa rozhodol: nikto nechce pochopiť zložitosť pilotovania v teréne, premýšľať o tom, ktorý zámok je potrebné aktivovať a či ho vôbec treba vypnúť. Samozrejme, ozajstné džípy existujú dodnes, no ich podiel je taký malý, že jednoducho nemá zmysel, aby sa výrobcovia trápili výrobou v podstate jednodielnych, na energiu náročných a zastaraných produktov.

Automatické rozdelenie krútiaceho momentu na zadnú nápravu od 0 do 50 %

Režim núteného uzamknutia 4WD Lock

TEÓRIA

Ideológia sa zdá byť vyriešená: moderný crossover musí mať nízku spotrebu paliva, musí zostať pohodlný a ľahko ovládateľný za akýchkoľvek podmienok na ceste, pri zachovaní vysokej úrovne bezpečnosti a navyše musí odôvodniť svoj účel, to znamená byť schopný pohybovať sa po nerovnom teréne. Nie je ťažké uhádnuť, že All Mode od Nissanu spĺňa všetky tieto parametre. Aký je? Pozrime sa na príklad nového X-Trailu. Ako už bolo spomenuté, All Mode 4x4-i je ďalším stupňom vývoja predchádzajúcej generácie prevodovky s pohonom všetkých kolies. Bežne možno systém rozdeliť na niekoľko komponentov: rozdeľovaciu prevodovku (v podstate prevodovku, ktorá kombinuje diferenciál prednej nápravy a vývodovú prevodovku pre zadné kolesá), zadnú prevodovku, elektromagnetickú spojku namontovanú na jej tele a hromada riadiacej elektroniky. Takýto systém je dnes optimálny z hľadiska kompaktnosti aj účinnosti. V automatickom režime sa krútiaci moment z prevodovky štandardne prenáša iba na predné kolesá, zatiaľ čo hnací hriadeľ sa otáča naprázdno a „čaká“ na zatvorenie spojky, aby sa krútiaci moment preniesol späť v správnom čase. Umiestnenie spojky priamo na zadnej náprave nie je náhodné. Po prvé, tým sa dosiahne lepšie rozloženie hmotnosti vozidla medzi nápravy; po druhé, už aj tak zaneprázdnená predná časť nie je preplnená; po tretie, dochádza k čo najhladšiemu a najrýchlejšiemu chodu zadnej prevodovky - je jednoduchšie otáčať ozubenými kolesami prevodovky s už rotujúcim hnacím hriadeľom s veľkou zotrvačnou silou, ako sa o to pokúšať „na začiatku“ jazdy pri predná náprava. Takto implementovaný pohon všetkých kolies je oveľa jednoduchší, ľahší a všestrannejší ako „skutočné“ off-roadové konštrukcie. Zostáva zistiť, v akých prípadoch by sa mala elektromagnetická spojka uzavrieť a závisí od toho všetko? Tu vstupujú do hry tajomné sily elektroniky.

BODY VYŠŠIE i

Aj keď, keď sa na to pozriete, nie je tu nič záhadné: celý systém spĺňa prísne pravidlá logiky a zdravého rozumu. Oplatí sa začať s režimami prevodovky: rovnako ako v predchádzajúcej generácii systému zostali zachované režimy 2WD, Auto a Lock (pohon predných kolies, automatický režim, zablokovaná spojka). Vo všeobecnosti zostáva logika rozdeľovania krútiaceho momentu rovnaká. V automatickom režime začnú zadné kolesá pracovať hlavne pri preklzávaní predných kolies a až 50 % krútiaceho momentu je možné preniesť dozadu. Samotné zovretie spojky závisí od činnosti mnohých snímačov - natočenie volantu, uhlová rýchlosť, zrýchlenie, otáčky kolies... Aj keď spojku v pohone zadnej nápravy možno natuho uzamknúť zapnutím režimu Lock. Tu je však potrebné pripomenúť, že pohyb so zablokovaným „stredom“ (v podstate stredový diferenciál) je možný iba na klzkom povrchu - kolesá zadnej a prednej nápravy sa otáčajú rovnakou rýchlosťou, čo môže negatívne ovplyvniť prevodové prvky. Preto, aby sa predišlo poruchám, spojka sa automaticky prepne do režimu Auto, keď vozidlo prudko zrýchli alebo ak rýchlosť jazdy prekročí 40 km/h. Rovnako ako doteraz systém pohonu všetkých kolies aktívne spolupracuje s dynamickým stabilizačným systémom vozidla (ESP): okrem pomoci pri strate kontroly (drift auta alebo šmyk) dokáže systém pomôcť aj v teréne. Najcharakteristickejšie sa to prejavuje pri diagonálnom pružení, keď ESP pribrzďuje preklzujúce kolesá a prenáša krútiaci moment na stojace kolesá. Tento elektronický asistent však nie je vždy potrebný: na prekonanie klzkých oblastí, keď je potrebný maximálny výkon motora, sa odporúča systém vypnúť.

Hlavným rozdielom oproti predchádzajúcim generáciám systému je aktívna interakcia prevodovky s integrovaným systémom riadenia podvozku Nissan Chassis Control. Okrem toho, že v závislosti od stavu vozovky dokáže systém automaticky prenášať krútiaci moment medzi nápravami, môže elektronika pomáhať pri udržiavaní trajektórie brzdením motorom pri púšťaní plynu v zákrute alebo na rovinke. Na udržanie danej trajektórie pri prejazde zákrutou systém tiež samostatne reguluje brzdné sily pôsobiace na každé koleso, čím kompenzuje nedotáčavosť alebo pretáčavosť. Obrazu korunuje systém tlmenia vibrácií karosérie: ak elektronika zaznamená vznik diagonálneho kývania, vibrácie kormy sa dajú eliminovať krátkym brzdným impulzom.

PRAXE

S modernizovaným systémom pohonu všetkých kolies som sa zoznámil ešte v zime, na premiérovom teste nového Nissanu X-Trail. Organizátorom musíme zložiť poklonu – miesto zimnej testovacej jazdy bolo vybrané perfektne. Hovoríme o ohromujúcom kúte našej rozľahlosti, Karélii, s mimoriadne rozmanitými cestami a ich nemenej rôznorodou absenciou. Hlavným vrcholom ciest, okrem ich nepreplnenosti, je pomerne zaujímavý náter: reagencie sa tu používajú iba v blízkosti veľkých miest, v dôsledku čoho sú cesty často pokryté buď utlačeným snehom alebo rovnomernou vrstvou ľadu. . Tu sa ukazuje, že dobré zimné pneumatiky a kompetentný pohon všetkých kolies nie sú zbytočné veci. Prvé, čo ma na aute prekvapilo, bolo jeho stabilné a bezpečné správanie. Keby mi vopred nebolo povedané o prítomnosti systému tlmenia vibrácií, sotva by som mu venoval pozornosť - tak ticho a nenápadne tlmil diagonálne kývanie auta. Akcie All Mode 4x4-i v spojení s Chassis Control boli evidentné najmä na holom ľade: do zákruty idete slušnou rýchlosťou a presne viete, čo vás určite vynesie von... A je to, ako keby niekto ťahal Nissan späť do vnútra zákruty s neviditeľnými vláknami. Úžasný! Aby ste dostali X-Trail do prudkého driftu, musíte sa veľmi snažiť, najskôr vypnúť systém ESP. Ešte pred desiatimi rokmi sa bežnému motoristovi ani nesnívalo o tomto – mimoriadne predvídateľnom správaní! Stručne povedané, môžeme s istotou povedať, že úsilie vývojárov nebolo zbytočné - riadenie auta sa stalo skutočne jednoduchším.

Nejako sa stalo, že plug-in pohon všetkých kolies je považovaný za riešenie, ktoré nie je obzvlášť spoľahlivé, neschopné prenášať veľké množstvo krútiaceho momentu a celkovo paliatívne, spojené s úsporou peňazí. Navyše, 9 z 10 mojich priateľov, ktorí vedia o autách z prvej ruky, sú si tým istí. Ale musíte uznať: slová „úspora“ a „lacnejšie“ znejú akosi zvláštne, keď hovoríme o najnovších X5, X6 a Cayenne, alebo o „skromných“ 550Xi či Panamere. Dôvod je zjavne úplne iný - na banálnom stredovom diferenciáli sa sotva dá toľko „ušetriť“.

Ak by boli diferenciály také drahé, tak by namiesto medzinápravového diferenciálu asi používali aj niečo iné? A známy Torsen zjavne nestojí za milióny. Áno, nejde o cenu samotného diferenciálu. Prekvapením boli zistené nuansy pri nastavovaní ovládania a prevádzky rôznych elektronických „asistentov“: ABS, ESP a ďalších systémov aktívneho zvyšovania bezpečnosti. A to všetko preto, že požiadavky na aktívnu bezpečnosť áut za posledné desaťročia veľmi vzrástli a ovládateľnosť aj jednoduchých áut je na úrovni, o akej sa športovým autám osemdesiatych rokov ani nesnívalo.

Čo je dobré na stálom pohone všetkých kolies? Skutočnosť, že krútiaci moment je neustále prítomný na všetkých kolesách, distribuovaný podľa určitých pravidiel striktne definovaných konštrukciou mechanizmu. Nie je možné priamo nastaviť distribúciu, ale existujú aj iné spôsoby, ako „naučiť“ stroj robiť to, čo je potrebné. Napríklad zavedením zámku, použitím brzdových mechanizmov alebo niečoho iného.

Zdá sa, že o takéto „jemnosti“ na spevnených cestách nie je núdza, veď sme jazdili Audi Quattro, Alfa 155, Lancia Delta Integrale... V ktorejkoľvek knihe je v popise prevedení pohonu všetkých kolies napr. určite povedať, že zníženie krútiaceho momentu na kolesách je Vďaka jeho rozloženiu na všetky štyri kolesá umožňuje zvýšiť bočnú zložku zaťaženia, čo znamená rýchlejšie prejazdy zákrut. Navyše ťah motora je možné realizovať na akomkoľvek povrchu. Navyše diferenciál je spoľahlivá vec, nedá sa tak ľahko rozbiť, sú vyrobené s rezervou, životnosť diferenciálu je veľmi dlhá. Vo všeobecnosti solídne výhody.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

Bohužiaľ, veľmi rýchlo sa objavili aj nevýhody. Akákoľvek zmena trakcie na vozidle s pohonom všetkých kolies spôsobuje prerozdelenie hmoty pozdĺž náprav a kolies a zložitá prevodovka následne rozdeľuje krútiaci moment. Podiel krútiaceho momentu pôjde na všetky štyri kolesá, no jeho množstvo bude závisieť od mnohých faktorov. Od spojky každého kolesa, od hmotnosti častí prevodovky, od strát trením v jednotkách atď. V dôsledku toho sa ukazuje, že je ťažké presne predpovedať, ako sa zmení ťah na jednotlivých nápravách. S prihliadnutím na neustálu zmenu zaťaženia sa zmeny uhlov sklzu prednej a zadnej nápravy stávajú takmer nepredvídateľnými. Len veľmi skúsený vodič môže cítiť všetky nuansy reakcie vozidla na riadiace činnosti a byť pripravený na akýkoľvek vývoj udalostí. Museli sme hľadať východisko z tejto situácie.

Ako sa to robí?

Stabilitu stroja je možné zvýšiť špeciálnymi konštrukčnými opatreniami. Napríklad zvýšením momentu zotrvačnosti okolo zvislej osi, rozložením zaťaženia v prospech jednej z náprav tak, aby na jednej bolo vždy väčšie ako na druhej, zmenou hrúbky pneumatík alebo uhlov montáže. Nič vám to nepripomína? Samozrejme autá Audi. Na nich sa stály pohon všetkých kolies stal samozrejmosťou a mal aspoň niekoľko funkcií z tohto zoznamu.

Na obrázku: Audi A6 Allroad 3.0 TDI quattro "2012–14

Motor umiestnený pred nápravou poskytoval veľký moment zotrvačnosti okolo zvislej osi a zaručoval vysoké zaťaženie prednej nápravy. Viacprvkové predné zavesenie poskytuje najlepšiu trakciu na prednej náprave v širokom rozsahu zaťaženia.

Na Porsche 911 Carrera 4 je podobný okruh pohonu jednoducho „otočený“ o 180 stupňov, ale prvky usporiadania sú rovnaké. Táto schéma sa však nejako nezakorenila na autách iných značiek - jedinou výnimkou sú zriedkavé autá pre „pretekárov“ a malý počet crossoverov.


Na fotografii: Porsche 911 Carrera 4 Coupe "2015-súčasnosť"

Dizajn a usporiadanie pohonu všetkých kolies Subaru sú takmer rovnaké ako u Audi, s výnimkou jednoduchších zavesení kolies a kompaktnejšieho motora. Zároveň je vďaka menšej veľkosti a menšiemu preťaženiu prednej nápravy oveľa „športovejšie“ ovládanie.

Mitsubishi, Lancia a Alfa Romeo ani nestoja za zapamätanie: ich usporiadanie s priečnym motorom, a to aj na veľmi kompaktných autách, nebolo pôvodne určené pre netrénovaných vodičov.


Na fotografii: Pod kapotou Alfy Romeo 156 "2002–03

Ukazuje sa, že pokiaľ sa neprijmú špeciálne konštrukčné opatrenia, auto so stálym pohonom všetkých kolies má ťažkú ​​ovládateľnosť. Dokáže demonštrovať návyky auta s predným alebo zadným náhonom v závislosti od trakcie, zaťaženia a tisícok ďalších dôvodov. Na získanie výsledku prijateľného pre sériové auto bude potrebné vynaložiť značné úsilie na doladenie ovládania, pretože bežný vodič takéto prekvapenia nemá rád, potrebuje jednoznačné správanie. Samozrejme, že sa to dá dosiahnuť inštaláciou sofistikovaných systémov elektronickej kontroly stability, ale ide o zložitú a nákladnú metódu. Bude oveľa jednoduchšie zjednodušiť prenosový okruh inštaláciou spojky, ktorá spája druhú os len v prípade potreby. Samozrejme, bez elektroniky sa stále nezaobídete, ale v prípade auta s pohonom predných kolies s priečnym motorom sa prevodovka výrazne zjednoduší. Napríklad namiesto veľmi zložitej a ťažkej prevodovky si vystačíte s jednoduchým kužeľovým prevodom.

Na strojoch s pozdĺžnym motorom a klasickým usporiadaním sú výhody inštalácie spojky o niečo menšie. Nebudete môcť dosiahnuť výrazné zvýšenie hmotnosti, ale takmer nemôžete pripojiť prednú nápravu, čím sa zbavíte trakcie pri riadení. A tiež môžete znížiť spotrebu paliva, čo je pri sériovom aute tiež dôležité.

Pripojiť alebo nepripojiť?

Stály pohon všetkých kolies nie je až taký zložitý a nie je ani taký drahý. A nie náhodou boli často vybavené stálym pohonom všetkých kolies. Čo crossovery Spomínate si na našu Nivu, ktorá sa ukázala ako lacná a zároveň veselá?

Pre pôvodne autá s predným náhonom sa ukázalo, že je jednoduchšie a lacnejšie pripojiť pohon. Hmotnostný rozdiel 50 kg je už veľmi vážny a výhody jednoznačnej ovládateľnosti a možnosti jednoducho konfigurovať systémy ABS výrazne znížili náklady na „ladenie“ modelu.

Viskózne spojky pôvodne používané na pripojenie zadnej nápravy sa ukázali ako nie najlepšia voľba a rýchlo ich nahradili elektronicky riadené konštrukcie. Je pravda, že niektorí výrobcovia, napríklad Honda, sa držali svojich špecifických metód pripojenia pohonu všetkých kolies (hovoríme o systéme Dual-Pump). No po masovom zavedení aj tých najjednoduchších systémov s riadeným pripojením sa ukázalo, že drvivej väčšine vodičov takýto pohon úplne stačí. Navyše to stačí aj v prípade silných áut a zvýšených požiadaviek na ovládateľnosť a priechodnosť terénom.

Systém pohonu všetkých kolies má aj nevýhody. Po prvé, sú spôsobené tým, že je tu veľa uzlov, ktoré sú drahé. Preto sa ich neustále snažia robiť lacnejšie a jednoduchšie. Výsledky však nie sú vždy povzbudivé.

Napríklad spojka nemusí držať celý krútiaci moment motora na prvom prevodovom stupni, ale len jeho časť, alebo držať krútiaci moment len ​​obmedzený čas. Nemusí poskytovať možnosť pracovať so sklzom a rýchlosť pripojenia nemusí byť nastaviteľná alebo nastaviteľná príliš hrubo. Spojka nemusí byť dimenzovaná na dlhodobú prevádzku, v dôsledku čoho sa pri zaťažení často prehrieva.


Zjednodušiť sa dá aj elektronika podporujúca systém pripojenia. V tomto prípade algoritmy niekedy neberú do úvahy niektoré jazdné režimy, čo znižuje jednoduchosť bezpečnej ovládateľnosti.

Spojka má v konečnom dôsledku vždy opotrebiteľné komponenty – napríklad samotné spojky a často aj hydraulické či elektrické komponenty.

A napriek tomu, keďže náklady na elektroniku klesajú a takéto systémy sa používajú na čoraz drahších strojoch, kvalita takéhoto spojovacieho mechanizmu sa neustále zvyšuje. Aj keď vo všeobecnosti je spojka stále oveľa drahšia ako jednoduchý diferenciál a pokusy o to, aby bola ešte lacnejšia, neustávajú.

Všimol som si, že existujú konštrukcie pripojenia, ktorých prevádzková účinnosť prevyšuje účinnosť všetkých systémov trvalého pohonu všetkých kolies. Patria sem takmer všetky najnovšie generácie prevodoviek s pohonom všetkých kolies s variabilným vektorovaním trakcie na Subaru a Mitsubishi a na prémiových nemeckých automobiloch. Poskytujú možnosť priamo ovládať krútiaci moment na jednom alebo viacerých kolesách, z ktorých si môžete vybrať. To vám umožňuje vytvárať autá s perfektnou ovládateľnosťou a fantastickými schopnosťami. Pri jazde v takomto aute sa každá zákruta na akomkoľvek povrchu „vypíše“ takmer dokonale a s minimálnou námahou zo strany vodiča. Bohužiaľ, ide o zložité a drahé systémy, ktorých cieľom je dosiahnuť fantastický výkon na pretekárskej dráhe. A sú navrhnuté bez ohľadu na prevádzkové náklady.


Nebojte sa jednoduchších systémov. Napríklad oveľa obľúbenejšie autá sú vybavené spojkami Haldex posledných generácií vynikajúcou ovládateľnosťou a schopnosťou prejsť terénom. Menšie modely Land Rover, Range Rover, VW, Audi, Seat a Volvo vo veľkej miere využívajú dizajny tejto značky. A v prevádzke sa takéto systémy ukázali ako celkom spoľahlivé.

Vozidlá BMW s pohonom všetkých kolies majú vynikajúce schopnosti v teréne a dokonalé správanie na asfalte. Odkedy bol trvalý pohon všetkých kolies na E53 nahradený zásuvným modulom, systém sa neustále zdokonaľoval a výsledky pokroku sú pôsobivé. Dokonca aj spoľahlivosť sa podarilo zvýšiť na úplne prijateľnú úroveň.

Dnes sa ani veľmi lacné systémy s čisto elektrickým pohonom od ázijských značiek nevzdávajú terénnych podmienok a dokonca aj na diaľnici sa autá s nimi potešia vynikajúcim správaním.

čo bude ďalej?

Ďalších desať rokov – a okrem džípov si len málokto spomenie na permanentný pohon všetkých kolies. A keďže autá so spaľovacími motormi sú nahradené elektrickými vozidlami, zložité prevodovky vymrú samé od seba ako mamuty. A obávam sa, že je načase, aby každý prehodnotil svoj postoj k permanentnému pohonu všetkých kolies. Toto nie je drahé alebo elitné riešenie, ale len nie príliš populárna technológia z polovice osemdesiatych rokov. Z čias, keď schopnosti motorov ďaleko prevyšovali možnosti pneumatík a elektroniky. Vtedy sa objavila legenda o najkompletnejšom a trvalom pohone. Ktorá však žije dodnes.

Autá s pohonom všetkých kolies sa u nás tešia cti a rešpektu, no zároveň sa dá veľmi žiadaná schéma 4x4 realizovať rôznymi spôsobmi. Uvažujme o výhodách a nevýhodách schém s mechanickým medzinápravovým blokovaním a blokovaním pomocou elektronicky riadenej spojky.

Historicky sa ako prvá objavila schéma pohonu všetkých kolies, v ktorej bola k prevodovke auta so zadným náhonom pridaná prevodovka a z nej bol predĺžený hnací hriadeľ na prednú (teraz už aj hnaciu) nápravu. V tomto prípade bolo pripojenie prednej nápravy vykonané podľa potreby a „pevne“. Prevodovky mnohých „profesionálnych“ terénnych vozidiel sa stále vyrábajú podľa tejto schémy. Z domácich môžeme menovať celú rodinu UAZ. Existuje aj veľa z dovozu – od kompaktného Suzuki Jimny až po legendárny Land Rover Defender.

A ak off-road takíto „darebáci“ nemajú páru, potom v meste, musíte uznať, nie je ľahké sa s nimi vyrovnať. Preto dizajnéri navrhli pohodlnejšie a praktickejšie technické riešenie. Ide o schému pohonu všetkých kolies, pri ktorej sa krútiaci moment prenášal na obe nápravy cez diferenciál. Typickými predstaviteľmi sú domáca Lada 4x4 a Chevrolet Niva.

Stály pohon všetkých kolies s uzamykateľným stredovým diferenciálom

Chevrolet Niva má stály pohon všetkých kolies - krútiaci moment z motora sa prenáša vždy na obe nápravy (nápravy nie sú vyradené). Táto schéma zvyšuje priechodnosť vozidla a súčasne znižuje zaťaženie prevodových jednotiek, ale mierne zvyšuje spotrebu paliva.

Predná a zadná náprava sú prepojené cez stredový diferenciál, čo umožňuje, aby sa predné a zadné kolesá otáčali rôznymi uhlovými rýchlosťami v závislosti od trajektórie a jazdných podmienok. Stredový diferenciál je umiestnený v prevodovke. Je to podobné ako medzinápravové diferenciály v prednej a zadnej náprave, no na rozdiel od nich sa medzinápravový diferenciál dá násilne uzavrieť. V tomto prípade sú hnacie hriadele prednej a zadnej nápravy navzájom pevne spojené a otáčajú sa rovnakou frekvenciou. To výrazne zvyšuje manévrovateľnosť vozidla (na šmykľavých svahoch, v blate, snehu a pod.), ale zhoršuje ovládateľnosť a zvyšuje opotrebovanie častí prevodovky a pneumatík na povrchoch s dobrou priľnavosťou. Uzávierku diferenciálu je preto možné použiť len na prekonávanie náročných oblastí a pri nízkych rýchlostiach.

Zámok môžete zapnúť počas pohybu auta, ak sa kolesá neprešmykujú. To však neodstráni nebezpečenstvo „diagonálneho zavesenia“, keď jedno z kolies na každej náprave stratí trakciu so zemou - v tomto prípade budete musieť pridať pôdu pod zavesené kolesá alebo ju vykopať pod ostatné. Na zvýšenie krútiaceho momentu dodávaného na kolesá sa používa nízky prevodový stupeň v prevodovke, jeho prevodový pomer je 2,135. Najvyšší prevodový stupeň, určený pre bežné jazdné podmienky, má prevodový pomer 1,20.

Prevodovka pohonu všetkých kolies s elektromagnetickou spojkou zadného kolesa

Pokrok však nestál - dizajnéri navrhli nápad, ktorý bol vynikajúci z hľadiska jednoduchosti prevedenia a ziskovosti: vytvoriť crossover založený na aute s pohonom predných kolies. Recept je podobný pre všetky automobilky. Zvážme túto schému podrobne na príklade modelu Renault Duster.

Motor a prevodovka (manuálna alebo automatická) sú namontované priečne k vozidlu. Všetky hriadele vo vnútri prevodovky, resp. A krútiaci moment treba prenášať na zadnú nápravu. Na to použili vpredu uhlovú prevodovku a kardanový hriadeľ, ktorý je zase spojený so spojkou. Hnacia časť spojky v spojení s hnacím hriadeľom sa otáča vždy, keď sa otáča ozubené koleso prednej prevodovky. Hnaná časť spojky je spojená drážkami s hriadeľom hnacieho kolesa hlavného ozubeného kolesa. Skriňa elektromagnetickej spojky je tiež pripevnená k hlavnej skrini prevodovky: uhlová prevodovka kombinovaná s diferenciálom. Z diferenciálu prenášajú pohony krútiaci moment priamo na zadné kolesá. Spojka je vybavená elektronickou riadiacou jednotkou, ktorá zase závisí od prepínača režimu prevodovky na konzole prístrojovej dosky. Takto zjednodušene vyzerá schéma pohonu všetkých kolies väčšiny moderných crossoverov s priečnou pohonnou jednotkou.

Na riadenie kompresnej sily kotúčov spojky sa používa vačkový mechanizmus, ktorý mení upínaciu silu. Napätie aplikované na solenoid spojky spôsobí zatvorenie spojkových kotúčov a zapojenie zadnej nápravy. Veľkosť prenášaného krútiaceho momentu je regulovaná adhéznou silou trecích kotúčov v spojke. Takže ak sa napätie dodávané do elektromagnetu zníži, spojka poskytne neúplný obvod a bude sa môcť otáčať s malým krútiacim momentom. Avšak aj pri použití plného napätia môže uzavretá spojka prenášať krútiaci moment obmedzený trecími silami v spojke.

Aby spojka fungovala, musí byť medzi zadnými a prednými kolesami aspoň mierne „oneskorenie“. Najzaujímavejšie je, že v spojke nie sú žiadne teplotné senzory a vypne sa „prehriatím“, keď riadiaca jednotka cez senzory ABS nejaký čas zaznamená, že pri plnom napätí na spojke zadné kolesá robia neotáčajú, ale predné kolesá sa otáčajú značnou rýchlosťou. Takže vo väčšine prípadov elektronika jednoducho hrá na istotu.

Čo si vybrať?

V oboch schémach sa všetky hnacie a hnacie hriadele otáčajú neustále, takže z hľadiska spotreby paliva nie je žiadny rozdiel. Schéma s pevným zámkom spojky je vhodnejšia v náročných terénnych podmienkach, pretože elektronicky riadené spojky sú schopné prenášať iba obmedzený krútiaci moment a keď spojky skĺznu, sú náchylné na rýchle „prehriatie“, aj keď často virtuálne. Nečakané automatické zopnutie spojky v zákrute môže byť niekedy nebezpečné.

Z osobnej skúsenosti

Keďže som vlastnil auto s elektromagnetickou spojkou na pripojenie zadnej nápravy, môžem vám povedať, aké režimy používam. V lete na spevnených cestách je v blate vždy zapnutý režim 2WD, využívam jeho plný potenciál a vypínam dynamický stabilizačný systém ESP. V zime je režim AUTO vždy zapnutý. V prvom rade, aby nedošlo k strate čapov na predných kolesách. Testy ukazujú, že strata čapov je obzvlášť vysoká pri preklzávaní hnacích kolies. Ak je v zime potrebná prudká akcelerácia a povrch pod kolesami je nekvalitný, napríklad dlažba električkovej trate, tak zapnem režim LOCK. A ak sa potrebujete dostať zo záveja, použite režim LOCK a vypnite ESP.

Používal som aj Nivu. Takže ak bolo potrebné rozbehnúť sa na klzkom povrchu, zapol som zámok a v hustých zápchach som sa plazil po nižšej - takto je zaťaženie spojky menšie.

Pozrime sa na princíp fungovania viskóznej spojky. Viskózna spojka je zariadenie nachádzajúce sa v automobiloch s pohonom všetkých kolies, ktoré dokáže prenášať a vyrovnávať krútiaci moment medzi nápravami bez akejkoľvek inteligentnej elektroniky.

To znamená, že viskózna spojka vykonáva prácu podobnú práci uzávierky diferenciálu, iba v automatickom režime.

Čo je to viskózna spojka? Ak dešifrujete názov viskózna spojka, ukáže sa, že je založená na fráze „viskózna spojka“.

V zásade to vysvetľuje celú podstatu viskóznej spojky - špeciálna viskózna kvapalina, ktorá plní jednotku, je samotným článkom, ktorý prenáša krútiaci moment z jedného hriadeľa na druhý, ale samotné nie sú mechanicky spojené.

Táto kvapalina má jednu zaujímavú vlastnosť – pri aktívnom miešaní začína hustnúť, vďaka čomu sa mení prenos krútiaceho momentu medzi hriadeľmi.

Automobiloví inžinieri začali aktívne používať viskózne spojky na vytváranie automatických stredových zámkov pre vozidlá s pohonom všetkých kolies. Konštrukciu a princípu fungovania viskóznej spojky podrobnejšie zvážime neskôr, ale teraz sa pozrime do minulosti.

Historický odkaz

Treba poznamenať, že vynález viskóznej spojky nie je ani zďaleka nový. Tento princíp bol známy už v roku 1917 v USA. Práve tam žil jeho tvorca, talentovaný inžinier Melvin Severn.

Žiaľ, v tých časoch sa princíp viskozity kvapaliny v prevodovke nedocenil a nebolo to potrebné. Viskózna spojka by upadla do zabudnutia, no nečakane sa v roku 1964 opäť objavila na svetovej automobilovej scéne v prevodovke britského športového auta Jensen Interceptor FF.

Toto bol debut viskóznej spojky v sériovom aute a odvtedy ju aktívne používajú a používajú rôzne automobilky.

Poďme sa pozrieť do vnútra zariadenia

Poďme sa podrobne ponoriť do konštrukcie a princípu fungovania viskóznej spojky pohonu všetkých kolies, pretože práve v takýchto systémoch sa najčastejšie používa.

Vo všeobecnosti sme tento princíp už opísali - viskózna spojka sa spravidla nachádza medzi prednou a zadnou nápravou vozidla a spája dva hriadele - jeden vychádzajúci z prevodovky a druhý zozadu. náprava.

Niekedy je táto spojka namontovaná priamo v zadnej náprave auta, no jej podstata a princíp fungovania sa nijako nemení. Hlavné prvky zariadenia sú:

  • utesnené puzdro;
  • plnivo vyrobené zo špeciálnej viskóznej kvapaliny (zvyčajne na báze silikónu);
  • balík diskov hnaného hriadeľa;
  • balík disku hnacieho hriadeľa.

Viskózna spojka pohonu všetkých kolies funguje nasledovne.

V momente rovnomerného a pokojného pohybu sa obe hriadele, ako aj zadné a predné kolesá otáčajú rovnakou rýchlosťou – synchrónne.

Za takýchto podmienok má kvapalina v spojke minimálnu hustotu a z hnacieho hriadeľa na hnaný hriadeľ sa prakticky neprenáša žiadny krútiaci moment.

Akonáhle dôjde k rozdielu v rýchlosti otáčania hriadeľa, a teda aj diskov vo vnútri, kvapalina sa začne aktívne miešať (efekt mixéra) a vďaka svojim jedinečným fyzikálnym vlastnostiam hustnúť.

To spôsobí postupné medzinápravové blokovanie a na hnaný hriadeľ začne prúdiť väčšie množstvo krútiaceho momentu. Predná alebo zadná náprava v závislosti od konštrukcie vozidla začne zaberať.

Viskózna spojka teda funguje automaticky, bez akéhokoľvek zásahu elektroniky alebo vodiča.

Zdá sa, že na prvý pohľad všetko vyzerá takmer dokonale, zdalo by sa, že každý by mal mať viskóznu spojku, ale nie je to tak.

Navyše v modernom automobilovom priemysle sa toto zariadenie už prakticky nepoužíva. prečo?

Výhody a nevýhody viskóznej väzby

Pozrime sa na pozitívne a negatívne aspekty viskóznych spojok s pohonom všetkých kolies a tiež si odpovedzme na otázku: prečo sa stali minulosťou a prečo ich automobilky opúšťajú?

Medzi výhody viskóznych spojok jednoznačne patrí jednoduchosť dizajnu. Tieto zariadenia nevyžadujú žiadnu bežnú údržbu a sú mimoriadne spoľahlivé. Tu výhody končia.

Treba povedať, že nedostatky viskóznej spojky sú veľmi nápadné. Medzi najzávažnejšie patria:

  • zotrvačnosť viskóznej kvapaliny - „nehustne“ nie okamžite, ale postupne, čo je v neustále sa meniacich podmienkach na ceste veľmi nepraktické a niekedy nebezpečné. Je tiež ťažké predpovedať, ako rýchlo to bude fungovať a dôjde k stredovému zámku;
  • závislosť účinnosti spriahnutia od veľkosti - na vytvorenie adekvátne fungujúceho mechanizmu sú potrebné veľké rozmery karosérie a pôsobivé priemery paketov diskov, čo negatívne ovplyvňuje svetlú výšku vozidla.

Vo všeobecnosti vyššie uvedené predurčilo osud viskóznych spojok. Napriek svojim zaujímavým vlastnostiam sú elektronické zámky, napríklad spojky Haldex, už v modernom automobilovom priemysle čoraz populárnejšie.

Myslím, že ste prišli na tento jednoduchý mechanizmus a viete vysvetliť princíp fungovania viskóznej spojky. Napíšte, ak máte na túto záležitosť myšlienky v komentároch, prihláste sa na blog a študujte autá s nami.



© 2024 globusks.ru - Oprava a údržba automobilov pre začiatočníkov