Після того як у попередніх матеріалах були досить докладно розглянуті схеми 4WD, що застосовуються на Toyota, виявилося, що з іншими марками, як і раніше, відчувається інформаційний вакуум. Давайте для початку візьмемо повний привід автомобілів Subaru, який багато хто називає "найсправжнішим, просунутим і правильним".
Механічні коробки нас за традицією цікавлять мало. Тим більше з ними все досить прозоро – з другої половини 90-х субару на механіці мають чесний повний привід із трьома диференціалами (міжосьовий блокується закритою віскомуфтою). З негативних сторін варто згадати дуже ускладнену конструкцію, що вийшла внаслідок суміщення поздовжньо встановленого двигуна та вихідно-переднього приводу. А також відмова субарівців від подальшого масового використання такої, безперечно, корисної речі, як знижувальна передача. На поодиноких "спортивних" версіях зустрічається і сильно просунута МКПП з "електроннокерованим" міжосьовим диференціалом, де водій може на ходу змінювати рівень його блокування.
Але не відволікатимемося. В автоматичних трансмісіях Subaru, що нині експлуатуються, використовується два основних типи 4WD.
1. Active AWD
Цей варіант здавна встановлюється на переважну більшість Subaru (з АКПП типу TZ1). По суті, цей "повний" привід такий же "чесний", як і тойотівські V-Flex або ATC - ті самі задні колеса, що підключаються, і той же самий принцип TOD (Torque on Demand). Міжосьового диференціала немає, а задній привід включається гідромеханічною муфтою в роздаванні - тому йде від ~10% зусилля в нормальних умовах (якщо не відносити це на внутрішнє тертя в муфті) майже до 50% в граничному стані.
Хоча субарівська схема має деякі переваги в робочому алгоритмі перед іншими типами 4WD, що підключається. Нехай і невеликий, але момент при роботі A-AWD (якщо тільки система не відключена примусово) все ж таки передається назад постійно, а не тільки при пробуксуванні передніх коліс - це корисніше і ефективніше. Завдяки гідромеханіці перерозподіляти зусилля (хоча занадто голосно сказано "перерозподіляти" - просто відбирати частину) можна точніше, ніж в електромеханічному ATC - A-AWD здатний злегка відпрацьовувати і в поворотах, і при прискоренні-гальмуванні, та й конструктивно міцніше буде. Знижено ймовірність різкої мимовільної "появи" заднього приводу в повороті з наступним некерованим "польотом" (є така небезпека у машин з вискомуфтою підключення задніх коліс).
Для покращення "вседорожніх" якостей Subaru часто встановлює в задній диференціал моделей з A-AWD механізм автоматичного блокування (в'язкову муфту, "кулачковий диференціал" - про нього див. нижче).
2. VTD AWD
Схема VTD (Variable Torque Distribution) застосовується на менш масових версіях з автоматичними коробками типу TV1 (і TZ102Y, у разі Impreza WRX GF8) – як правило, найбільш потужних у гамі. Тут із "чесністю" все в порядку - повний привід дійсно постійний, з міжосьовим диференціалом (блокується гідромеханічною муфтою). До речі, за таким же принципом працював ще з середини 80-х років тойотовський 4WD на коробках A241H і A540H, але зараз, на жаль, він залишився тільки на вихідно-задні моделях (повний привід типу FullTime-H або i-Four).
У кожному проспекті, присвяченому VTD вказується, що "момент ділиться між передніми та задніми колесами у співвідношенні 45/55". І треба ж, багато хто дійсно починає вважати, що вперед по трасі їх тягне на 55% задній привід. Потрібно розуміти, що ці цифри – показник абстрактний. Коли машина рухається прямою і всі колеса обертаються з однаковою швидкістю, то міжосьовий диференціал, природно, не відпрацьовує, і момент чітко ділиться між осями навпіл. А що означають 45 та 55? Лише передавальні числа в планетарному ряді диференціала. Якщо передні колеса примусово повністю зупинити, то води диференціала також зупиняється, а передатне відношення між провідним валом заднього приводу і вхідним валом роздатки складе ті самі 55/100, тобто назад вирушить 55% моменту, що розвивається двигуном (диференціал спрацює як ). Якщо замруть задні колеса, то через води диференціала аналогічним чином вперед піде 45% моменту. Зрозуміло, тут не враховується наявність блокування, та й взагалі... Насправді розподіл моментів є величиною плаваючою і далеко не однозначною.
До VTD Subaru зазвичай додає досить сучасну систему VDC (Vehicle Dynamic Control), по-нашому - систему курсової стійкості. При старті її складова частина, TCS (Traction Control System), підгальмовує колесо, що буксує, і злегка придушує двигун (по-перше, кутом випередження запалення, по-друге, навіть відключенням частини форсунок). На ходу працює традиційна динамічна стабілізація. Ну і завдяки можливості довільно гальмувати будь-яке колесо, VDC емулює (імітує) блокування міжколісного диференціала. Звичайно, це здорово, але не варто серйозно покладатися на можливості такої системи - поки що жодному з автовиробників не вдалося навіть наблизити "електронне блокування" до традиційної механіки з надійності і, головне, ефективності.
3. "V-Flex"
Ймовірно, варто згадати і про 4WD, що застосовується на малих моделях з варіаторними коробками (на зразок Vivio та Pleo). Тут схема ще простіше - постійний передній привід і "вискомуфтою", що "підключається" при пробуксуванні передніх коліс задній міст.
Про кулачковий диференціал
1 - сепаратор; 2 - напрямні кулачки,
3 - упорний підшипник, 4 - корпус диференціала, 5 - шайба, 6 - маточина
Ми вже говорили, що в англійській мові під поняття LSD потрапляють всі диференціали, що самоблокуються, проте в нашій традиції так зазвичай називають систему з віскомуфтою. Часто застосовуваний на Subaru задній LSD-диференціал побудований інакше - його можна назвати "фрикційним, кулачкового типу". Жорсткого зв'язку між провідною шестернею диференціалу та півосями тут фактично немає, різниця в кутовій швидкості обертання забезпечується прослизанням однієї півосі щодо іншої, а "блокування" закладено в сам принцип дії.
Сепаратор обертається разом із корпусом диференціала. Закріплені на сепараторі "шпонки" можуть переміщуватись у поперечному напрямку. Виступи та западини кулачків (назвемо їх так) разом зі шпонками утворюють передачу обертання, на зразок ланцюгової.
Якщо опір на колесах однаковий, то шпонки не прослизають і обидві півосі обертаються з однаковою швидкістю. Якщо опір на одному колесі буде відчутно більше, то шпонки починають ковзати вздовж западин і виступів відповідного кулачка, намагаючись його провернути в бік обертання сепаратора. На відміну від диференціалу планетарного типу, швидкість обертання другої напівси при цьому не збільшується (тобто якщо одне колесо стоятиме нерухомо, друге не буде крутитися вдвічі швидше, ніж корпус диференціала).
Зможе або не зможе машина з таким диференціалом "виїхати на одному колесі" - визначається поточним балансом між опором на півосі, швидкістю обертання корпусу, величиною зусилля, що передається назад, і тертям у парі шпонка-кулачок. Однак дана конструкція свідомо не є "поза"-дорожньою.
10.05.2006
Після того як у попередніх матеріалах були досить докладно розглянуті схеми 4WD, застосовувані на Тойотах, виявилося, що з іншими марками як і раніше відчувається інформаційний вакуум... Давайте для початку візьмемо повний привід автомобілів Subaru, який багато хто називає "найсправжнішим, просунутим і правильним".
Механічні коробки нас за традицією цікавлять мало. Тим більше з ними все досить прозоро – з другої половини 90-х усі субару на механіці мають чесний повний привід із трьома диференціалами (міжосьовий блокується закритою віскомуфтою). З негативних сторін варто згадати надто ускладнену конструкцію, отриману суміщенням поздовжньо встановленого двигуна та вихідно-переднього приводу. А також відмова субарівців від подальшого масового використання такої, безперечно, корисної речі, як знижувальна передача. На поодиноких "спортивних" версіях Impreza STi зустрічається і просунута МКПП з "електроннокерованим" міжосьовим диференціалом (DCCD), де водій може на ходу змінювати рівень його блокування.
Але не відволікатимемося. В автоматичних трансмісіях Subaru, що нині експлуатуються, використовується два основних типи 4WD.
|
1.1. Active AWD / Active Torque Split AWD |
Постійний передній привід, без міжосьового диференціала, підключення задніх коліс гідромеханічною муфтою з електронним керуванням
 |
|
1 - демпфер блокування гідротрансформатора, 2 - муфта гідротрансформатора, 3 - вхідний вал, 4 - вал приводу масляного насоса; 5 - корпус муфти гідротрансформатора; 6 - масляний насос; 7 - корпус масляного насоса; 8 - корпус КПП; турбінного колеса, 10 - муфта 4-ї передачі, 11 - муфта заднього ходу, 12 - гальмо 2-4, 13 - передній планетарний ряд, 14 - муфта 1-ї передачі, 15 - задній планетарний ряд, 16 - гальмо 1-й передачі та заднього ходу, 17 - вихідний вал КПП, 18 - шестерня режиму "P", 19 - провідна шестерня переднього приводу, 20 - датчик частоти обертання заднього вихідного валу, 21 - задній вихідний вал, 22 - хвостовик, 23 - муфта A- AWD, 24 - ведена шестерня переднього приводу, 25 - обгінна муфта, 26 - блок клапанів, 27 - піддон, 28 - передній вихідний вал, 29 - гіпоїдна передача, 30 - насосне колесо, 31 - статор, 32 - турбіна. |
Е той варіант здавна встановлюється на переважну більшість Subaru (з АКПП типу TZ1) і відомий ще за Legacy зразка 89 року. По суті, цей повний привід такий же "чесний", як і свіжий тототовський Active Torque Control - ті самі задні колеса, що підключаються, і той же самий принцип TOD (Torque on Demand). Міжосьового диференціала немає, а задній привід включається гідромеханічною муфтою (пакет фрикціонів) в коробці роздавальної.
Субаровська схема має деякі переваги в робочому алгоритмі перед іншими типами 4WD, що підключається (особливо найпростішими, на зразок примітивного V-Flex). Нехай і невеликий, але момент при роботі A-AWD передається назад постійно (якщо тільки система не відключена примусово), а не тільки при пробуксуванні передніх коліс – це корисніше та ефективніше. Завдяки гідромеханіці перерозподіляти зусилля можна трохи точніше, ніж електромеханічному ATC. Крім того, A-AWD конструктивно довговічніший. У машин із вискомуфтою підключення задніх коліс існує небезпека різкої мимовільної "появи" заднього приводу в повороті з наступним некерованим "польотом", але у A-AWD така ймовірність хоч і не виключена повністю, але значно знижена. Однак з віком, у міру зношування, передбачуваність і плавність підключення задніх коліс суттєво зменшується.
Алгоритм роботи системи зберігається тим самим протягом усього часу випуску, лише трохи коригуючись.
1) У нормальних умовах, при повністю відпущеній педалі акселератора розподіл моменту між передніми та задніми колесами становить 95/5.90/10.
2) У міру натискання на газ, тиск, що підводиться до пакету фрикціонів, починає збільшуватися, диски поступово підтискаються і розподіл моменту починає зміщуватися в бік 80/20...70/30... і т.д. Залежність між газом і тиском у магістралі аж ніяк не лінійна, а виглядає скоріше як парабола – щоб значний перерозподіл відбувався лише за сильного натискання педалі. При повністю втопленій педалі фрикціони підлягають максимальним зусиллям і розподіл сягає 60/40...55/45. Буквально "50/50" у цій схемі не досягається - це не жорстке блокування.
3) Крім того, встановлені на коробці датчики частоти обертання переднього та заднього вихідних валів дозволяють визначити пробуксовування передніх коліс, після чого максимальна частина моменту відбирається назад незалежно від ступеня дачі газу (крім випадку повністю відпущеного акселератора). Ця функція діє на малих швидкостях приблизно до 60 км/год.
4) При примусовому включенні 1-ї передачі (селектором), фрикціони відразу підтискають максимально можливим тиском - таким чином як би визначаються "складні вседорожні умови" і привід зберігається "постійно повним".
5) При встромленому в роз'єм запобіжнику "FWD" підвищений тиск до муфти не підводиться і привод постійно здійснюється тільки на передні колеса (розподіл "100/0").
6) У міру розвитку автомобільної електроніки пробуксовки стало зручніше контролювати штатні датчики ABS і зменшувати ступінь блокування муфти при проходженні поворотів або спрацьовуванні ABS.
Слід звернути увагу, що всі паспортні розподіли моментів даються тільки в статиці – при прискореннях/уповільненнях розвіска по осях змінюється, тому реальні моменти на осях виходять іншими (іноді "дуже іншими"), так само як і за різного коефіцієнта зчеплення коліс з дорогою.
|
1.2. VTD AWD |
Постійний повний привід, з міжосьовим диференціалом, блокування гідромеханічною муфтою з електронним керуванням
 |
|
1 - демпфер блокування гідротрансформатора, 2 - муфта гідротрансформатора, 3 - вхідний вал, 4 - вал приводу масляного насоса; 5 - корпус муфти гідротрансформатора; 6 - масляний насос; 7 - корпус масляного насоса; 8 - корпус КПП; турбінного колеса, 10 - муфта 4-ї передачі, 11 - муфта заднього ходу, 12 - гальмо 2-4, 13 - передній планетарний ряд, 14 - муфта 1-ї передачі, 15 - задній планетарний ряд, 16 - гальмо 1-й передачі та заднього ходу; 17 - проміжний вал; - муфта блокування міжосьового диференціала, 25 - ведена шестерня переднього приводу, 26 - обгінна муфта, 27 - блок клапанів, 28 - піддон, 29 - передній вихідний вал, 30 - гіпоїдна передача, 31 - насосне колесо, 32 - ста . |
Схема VTD (Variable Torque Distribution) застосовується на менш масових версіях з автоматичними коробками типу TV1 (і TZ102Y, у разі Impreza WRX GF8) – як правило, найбільш потужних у гамі. Тут з "чесністю" все гаразд - повний привід дійсно постійний, з несиметричним міжосьовим диференціалом (45:55), що блокується гідромеханічною муфтою з електронним керуванням. До речі, за таким же принципом працював ще з середини 80-х років тойотовський 4WD на коробках A241H і A540H, але зараз, на жаль, він залишився тільки на вихідно-задні моделях (повний привід типу FullTime-H або i-Four).
До VTD Subaru зазвичай додає досить сучасну систему VDC (Vehicle Dynamic Control), по-нашому - систему курсової стійкості або стабілізації. При старті її складова частина, TCS (Traction Control System), підгальмовує колесо, що буксує, і злегка придушує двигун (по-перше, кутом випередження запалення, по-друге, навіть відключенням частини форсунок). На ходу працює традиційна динамічна стабілізація. Ну і завдяки можливості довільно гальмувати будь-яке колесо, VDC емулює (імітує) блокування міжколісного диференціала. Звичайно, це здорово, але не варто серйозно покладатися на можливості такої системи - поки що жодному з автовиробників не вдалося навіть наблизити "електронне блокування" до традиційної механіки з надійності і, головне, ефективності.
|
1.3. "V-Flex" |
Постійний передній привід, без міжосьового диференціала, підключення задніх коліс вискомуфтою
Ймовірно, варто згадати і про 4WD, що застосовується на малих моделях з варіаторними коробками (на зразок Vivio та Pleo). Тут схема ще простіше - постійний передній привід і "вискомуфтою", що "підключається" при пробуксуванні передніх коліс задній міст.
Ми вже говорили, що англійською мовою під поняття LSD потрапляють усі самоблокуються диференціали, однак у нашій традиції так зазвичай називають систему з вискомуфтою. Але Subaru використовувала на своїх машинах цілу гаму LSD-диференціалів різних конструкцій.
2.1. В'язкі LSD старого зразка
 |
 |
У LSD-диференціалі права і ліва напівосьові шестерні "з'єднуються" через вискомуфту - правий шліцевий вал проходить крізь чашку і зачіпляється зі маточкою муфти (сателіти диференціала встановлені консольно). Корпус муфти представляє одне ціле із шестернею лівої півосі. У порожнині, заповненій силіконовою рідиною та повітрям, на шліцях маточини та корпусу стоять диски – зовнішні утримуються на місці розпірними кільцями, внутрішні здатні злегка переміщатися вздовж осі (для можливості отримання “хамп-ефекту”). Муфта спрацьовує безпосередньо на різницю в частоті обертання між правою та лівою півосями.
 |
Під час прямолінійного руху праве та ліве колеса обертаються з однаковою швидкістю, чашка диференціалу та півосьові шестерні переміщаються разом і момент порівну ділиться між півосями. При виникненні різниці в частоті обертання коліс, корпус та маточина із закріпленими на них дисками переміщуються один щодо одного, що викликає появу сили тертя в силіконовій рідині. Завдяки цьому теоретично (тільки теоретично) має відбуватися перерозподіл крутного моменту між колесами.
2.2. В'язкісний LSD нового зразка
 |
 |
- Impreza WRX МКПП до 1997
- Forester SF, SG (крім версій FullTime VTD + VDC)
- Legacy 2.0T, 2.5 (крім версій FullTime VTD + VDC)
Робоча рідина - трансмісійна олія класу API GL-5, в'язкість по SAE 75W-90, ємність ~0.8/1.1 л.
2.3. Фрикційний LSD
 |
Наступний по черзі появи - фрикційний механічний диференціал, який використовується на більшій частині версій Impreza STi з середини 90-х. Принцип його дії ще простіше - півосьові шестерні мають мінімальний осьовий люфт, між ними та корпусом диференціала встановлено набір шайб. При появі різниці у частоті обертання між колесами диференціал спрацьовує як будь-який вільний. Сателіти починають обертатися, при цьому виникає навантаження на шестерні півосей, осьова складова якої підтискає пакет шайб і диференціал частково блокується.
Фрикційний диференціал кулачкового типу вперше був застосований Subaru в 1996 на турбо-імпрезах, потім він з'явився і на версіях Forester STi. Принцип його дії більшості добре знайомий ще за нашими класичними вантажівками, "шишигами" та "уазиками".
Жорсткого зв'язку між провідною шестернею диференціала і півосями тут фактично немає, різниця в кутовій швидкості обертання забезпечується прослизанням однієї півосі щодо іншої. Сепаратор обертається разом із корпусом диференціала, закріплені на сепараторі шпонки (або "сухарі") можуть переміщатися у поперечному напрямку. Виступи та западини кулачкових валів разом зі шпонками утворюють передачу обертання, на зразок ланцюгової.
 |
Область застосування (на моделях внутрішнього ринку):
- Impreza WRX після 1996
- Forester STi
Робоча рідина - звичайна трансмісійна олія класу API GL-5, в'язкість SAE 75W-90, ємність ~0.8 л.
Євген
Москва
[email protected]сайт
Легіон-Автодата
Інформацію з обслуговування та ремонту автомобілів ви знайдете у книзі (книгах):
Швидкий перехід до розділів
Світова прем'єра кросовера Subaru XV, створеного на базі субарівської моделі Impreza, відбулася в 2011 році і на сьогодні ця машина міцно влаштувалась у лавах міських позашляховиків.
Дорожнього просвіту багато не буває, особливо у наших умовах.
Тому варто познайомитися з кросовером, а у якого цього найдорожчого просвіту по максимуму. Це новий Subaru XV, що має кліренс 220 мм. Цей автомобіль, як і Subaru Forester, побудований на платформі нової Impreza. Він трохи менше „лісника“, але дорожній просвіт у нього такий самий. Плюс – обов'язковий повний привід. Адже це Subaru!
Навіщо автомобілю така велика відстань між дорогою та кузовом? Запитайте це у тих, хто живе за містом і щодня долає кілометри не найкращих доріг. Також на це питання вам дадуть відповідь ті, хто живе в місті, але на вулиці, де немає асфальту.
Альтернативний варіант
Однак дорожній просвіт – не єдиний критерій під час вибору універсального автомобіля. Адже якби це було так, то альтернативи рівним позашляховиком просто не було б ти, а така альтернатива є. Subaru XV за позашляховими здібностями може дати фору багатьом рамникам, а щодо поведінки на асфальті та витраті палива, то практично будь-яке порівняння буде на користь кроссовера.
Для того, щоб були краще зрозумілі габарити Subaru XV, наведемо дані «Форестера». XV на 15 см коротше і на 12 см нижче, а от колісна база у них практично однакова. Насправді, різницю в 5 мм практично ніхто не відчує, а тому і салон у Subaru XV практично такий же просторої, як у Forester.
Технічні характеристики
- Довжина: 4450 мм
- Ширина: 1780 мм
- Висота: 1615 мм
- Колісна база: 2635 мм
- Споряджена маса: 1415 кг
- Кліренс: 22 см
- Об'єм багажника: 310 / 1210 літрів
Різниця в довжині відчутна лише в об'ємі багажника. Якщо у Форестера він становить 505 літрів, то у Subaru XVI всього 310. З іншого боку, для більшості компактних п'ятидверок цілком звичайний показник. Звичайно, багажник можна збільшити вчетверо, якщо скласти задні сидіння. Для автомобіля з повним приводом завжди знайдеться габаритна поклажа, з якої потрібно зробити екскурсію на природу.
Так, спинки заднього дивана тут по кутку нахилу не регулюються. Зате посадка тут легкова, ніж на Форестері і це дозволяє з більшою впевненістю пересуватися асфальтом. Цей Subaru здатний проходити повороти на такій швидкості, яка варта кращих легкових представників преміальних брендів.
Те, що у машини дорожній просвіт 22 см, абсолютно не відчувається. І зрозуміло, чому. Опозитний двигун зазвичай дозволяє зробити центри тяжіння нижче, ніж в інших автомобілів. Плюс постійний повний привід та дуже грамотна налаштована система курсової стійкості.
Що стосується двигунів, то у нас Subaru XV доступний з двома моторами, обидва бензинові. Обсяг базового агрегату становить 1600 кубиків. У ньому 114 л.с.
Але набагато цікавіше, звичайно ж, дволітровий мотор, у якому півтори сотні автоскакунів. З ним розгін з місця до першої сотні займає 10,5 сек. та й витрата палива у змішаному циклі менше 8 л на 100 км. До того ж ось що цікаво: цей показник у версії з автоматичною трансмісією краще, ніж у машини з 6-ступінчастою механікою.
Двигуни:
- 1,6-літровий бензиновий
- Потужність 114 к.с.
- Крутячий момент: 150 Нм
- Максимальна швидкість: 179 км/год
- Час розгону до 100 км/год: 13,1 сек.
- 2-літровий бензиновий
- Потужність 150 к.с.
- Момент, що крутить: 198 Нм
- Максимальна швидкість: 187 км/год
- Час розгону до 100 км/год: 10,7 сек.
- Середня витрата палива: 6,5 л на 100 км.
Особливості варіатора
Причина проста: тут, як і Forester нового покоління, не класичний автомат, а варіатор Lineartronic. Тобто, перемикання передач, як такого, тут немає, а є тяга, що постійно не слабшає, практично у всьому діапазоні оборотів. Деяке, характерне для варіатора підвивання є, але воно тоне у специфічному приємному звуку опозитного двигуна. Особливо якщо цей двигун крутити.
До речі, за бажанням варіатор надає можливість перемикати передачі і в ручному режимі, причому не тільки селектором, а й підкермовими пелюстками. Хоча, якщо чесно, варіатор чудово справляється без підказок водія.
За мірками класу Subaru XV досить просторий салон. Особливо якщо порівнювати з кросоверами-конкурентами. Тут одразу відчувається перевага того, що автомобіль збудований на базі легкової машини. І посадка зручніше, і органи управління все під рукою.
Інтер'єр, звичайно, не такий ошатний як у «Форстера», але якість оздоблювальних матеріалів також на висоті. Передня панель із м'якого пластику. Сидіння, хоч і здаються звичайними, насправді дуже чіпко тримають водія та пасажирів у поворотах.
Аудіосистема, клімат-контроль, електросклопідйомники — все це вже є «в базі». А ось безключовий доступ до салону, кнопка запуску двигуна, шкіряна оббивка сидінь, датчики дощу та світла, а також двозонний клімат-контроль належить тільки топовій комплектації. У ній також місце монохромного дисплея займе багато функціональний кольоровий, такий же, як на «Форестер», з динамічною картинкою і камерою заднього виду, що підключається.
Система повного приводу
Subaru XV буває лише повнопривідним. Щоправда, схема «чотири на чотири» тут може бути різною. Все залежить від двигуна та трансмісії. Сама позашляхова, як не дивно, версії з двигуном в 1,6 літра і механічною трансмісією. У ній є міжосьовий диференціал, що самоблокується, і передбачена знижувальна передача. Тож якщо планується більш-менш регулярне прийняття реальних грязьових ванн, краще зупинити свій вибір саме на такій версії.
У машин з варіатором своя схема повного симетричного приводу, з активним розподілом крутного моменту. За замовчуванням 60% тяги передається на колеса передньої осі, а 40% на задні. Але для кращого зчеплення коліс з дорогою та кращою керованістю це співвідношення може змінюватися практично миттєво та дуже гнучко. Саме це і є причиною того почуття впевненості, яке з'являється у кожного водія, який опинився за кермом Subaru.
Обов'язковою всім версій XV є система курсової стійкості. До речі, у всіх комплектаціях, окрім самої базової, Subaru XV оснащується фронтальними бічними та занавісними аербегами. На європейських тестах цей кросовер отримав найвищу оцінку - п'ять зірок. Більше того, саме цей автомобіль був названий "найбезпечнішим для дітей пасажирів".
Subaru XV - справді універсальна машина, яка однаково добре впорається майже з усіма завданнями, з якими стикаються автомобілі при експлуатації в наших умовах. Він зручний у місті, шикарно кермується на трасі і не боїться помірного бездоріжжя.
На сьогоднішній день відомо багато систем повного приводу автомобілів. Розглянемо дві найпоширеніші версії на прикладі автомобілів Субару, адже деякі з них мають загальну назву та позначення. Є кілька різних версій повного приводу Subaru AWD.
Всі подібні моделі (крім задньопривідних купе Subaru BRZ) мають стандартний симетричний повний привід AWD. Назва загальна, але використовуються чотири його модифікації повнопривідних систем.
Стандартна система повного приводу на основі міжосьового диференціала, що самоблокується, і вискомуфти (CDG)
Більшість людей вважають, що ця категорія систем асоціюється з повним приводом. Він дуже поширений у машин подібної марки, що має механічну коробку передач.Дана модель є симетричною конфігурацією повного приводу, в нормальних умовах крутний момент знаходиться у співвідношенні передньої і задньої осі 50 на 50.
При пробуксуванні автомобіля диференціал, який розташовується між осями, здатний відправити до 80% моменту, що крутить, на передню вісь, така функція забезпечує хороше зчеплення шин з дорожнім полотном. Віскомуфт використовується подібним диференціалом для того, щоб вона вміла реагувати на механічну відмінність у зчепленні шин з дорогою без участі комп'ютера.
Тип повного приводу cdg ви зможете побачити на автомобілі Subaru Forester, що має шестиступінчасту коробку передач.
Використовується такий привід вже давно, і поява нової версії наступного року означає лише те, що він пропаде далеко не скоро. Модель є надійною і простою системою повного приводу, яка може забезпечити дуже безпечне водіння при використанні доступної тяги.
Слід зазначити, що тип повного приводу cdg ви зможете побачити на автомобілях Subaru Impreza 2014 з дволітровим двигуном, а також XV Crosstrek, що має п'ятиступінчасту механічну трансмісію, на Ouback і Forester, що мають шестиступінчасту коробку передач.
Система повного приводу зі змінним розподілом крутного моменту для автомобілів з автоматичною трансмісією (VTD)
Дуже важливо відзначити, що концерн Subaru почав переводити більшу частину своїх транспортних засобів зі стандартної автоматичної трансмісії на безступінчасту (CVT). У той же час зараз ще можна зустріти машини з такою системою.
Симетричний повний привід, який передбачає використання змінного розподілу моменту, що крутить, кожен зможе виявити на Tribeca (з двигуном 3,6i і володіє 6-ю циліндрами, а також 5-ступінчастою коробкою передач), Outback і Legacy. Тут спостерігається зміщення крутного моменту у бік задньої осі в пропорції 45 на 55. Замість міжосьового диференціала з вискомуфтою, тут застосовуватиметься багатодискове гідравлічне зчеплення, яке поєднуватиметься з диференціалом планетарного варіанту.
При виявленні ковзання будуть подаватися сигнали від датчиків, які встановлені для вимірювання пробуксовування коліс, а також гальмівного зусилля та положення заслінки, розташованої поблизу дроселя. У цьому випадку момент, що крутить, буде розташовуватися по осях рівномірно (50 на 50) для забезпечення максимального зчеплення коліс з поверхнею асфальту.
Повністю механічна віскомуфта набагато простіша і гнучкіша. Система VTD має перевагу в тому, що вона має активну, а не реактивну складову, цим досягається висока швидкість переміщення крутного моменту між осями, механічна система подібним похвалитися не може.
Система повного приводу з активним розподілом крутного моменту (ACT)
Нові моделі Subaru вже використовують третій варіант систем повного приводу. Зокрема, вона має безліч подібностей з попередньою версією – теж передбачає використання електронно-керованої багатодискової системи щодо 60 на 40 зі зміщенням моменту, що крутить, на передню вісь.
Тип повного приводу act застосовують на моделях Subaru Legacy 2014
Також дана AWD має активний розподіл крутного моменту, званої ACT. Завдяки оригінальній багатодисковій муфті передачі такого моменту з керуванням за допомогою електроніки, розподіл моменту, що крутить, між осями в режимі реального перебігу часу відповідає умовам пересування транспортного засобу.
Така система повного приводу дозволяє збільшити як стійкість, і економічність машини. Тип повного приводу act застосовують на моделях Subaru XV Crosstrek, Legacy 2014, Outback 2014, WRX та WRX STI 2015.
Система повного приводу з багаторежимним міжосьовим диференціалом (DCCD)
Крім описаних вище систем повного приводу, на автомобілях Subaru використовувалися інші варіанти симетричного повного приводу, які тепер більше не застосовуються. Але остання система, яку ми сьогодні згадаємо, – це система, яка використовується на WRX STI.
Ця система використовує два міжосьові диференціали. Один управляється електронним чином і надає бортовому комп'ютеру Subaru хороший контроль над розподілом моменту, що крутить, між осями. Інший — це механічний пристрій, який може швидше реагувати на зовнішні впливи, ніж його електронний «колега». Вигода водія, в ідеалі, тут у використанні найкращого з електронного попереджуючого та механічного «світу, що реагує».
Говорячи загалом, ці диференціали природно використовують свої відмінності — гармонійно об'єднані планетарною передачею — але водій може змістити систему в бік будь-якого з міжосьових диференціалів за допомогою електронної системи управління Driver Controlled Center Differential (DCCD) — «Межосьовий Диференціал, Керований Водієм.
Розподіл моменту, що крутить, для систем DCCD становить 41:59 зі зміщенням у бік задньої осі. Ця система повного приводу, орієнтована забезпечення максимальних ходових характеристик, для серйозних спортивних змагань.
Розподіл крутного моменту на всі боки
Поки ми з'ясували, як сучасні Субару розподіляють момент, що крутить, між передньою і задньою осями, але як щодо розподілу моменту між колесами, між лівою і правою стороною? Як на передній, так і на задній осі ви, як правило, виявите стандартний диференціал відкритого типу (тобто не схильний до блокування). Більш потужні моделі (такі як WRX і моделі Legacy 3.6R) часто забезпечують диференціал підвищеного тертя на задній осі, щоб поліпшити зчеплення коліс з дорогою на задній осі при поворотах.
WRX STI також забезпечує диференціал підвищеного тертя на передній осі, для максимального зчеплення всіх коліс з поверхнею. Найновіші WRX 2015 року та WRX STI 2015 також використовують системи розподілу моменту на основі гальм, які пригальмовують внутрішнє колесо під час повороту, щоб забезпечити передачу потужності на зовнішню сторону при повороті та зменшити радіус повороту.
В даний час на звичайних автомобілях використовуються три типи приводу: привід на передні колеса (FWD), на задні колеса (RWD) і привід на всі колеса (4WD).
Вже на початку своєї історії компанія Subaru зробила ставку на повний привід, який на той час застосовували тільки для спеціальних автомобілів. У цьому розділі ми розповімо про переваги фірмової системи повного приводу Subaru. Для кращого розуміння розглянемо вплив кожного типу приводу динамічні якості автомобіля. Оскільки ці якості багато в чому залежать від властивостей шин, що відповідають за зв'язок між автомобілем та поверхнею дороги, слід ознайомитися з характеристиками шин.
Крім забезпечення їздового комфорту під час руху за рахунок поглинання поштовхів від нерівностей дороги шини виконують ще три важливі функції:
Оскільки тягове та гальмівне зусилля не можуть виникнути одночасно, на наведеній праворуч ілюстрації сила, що діє на шину, представлена двома складовими. Це дві елементарні сили, величина яких обмежена загальними властивостями шини, що означає можливість управління, якщо шина вичерпала запас властивостей для прискорення.
Уявімо автомобіль, що рухається по дузі. У цій ситуації на всі чотири шини діє бічна сила, що врівноважує відцентрову силу, що виникає в процесі повороту автомобіля. І хоча керованими є лише передні колеса, на всі чотири колеса автомобіля діють сили, що прагнуть виштовхнути його назовні, за межі траєкторії повороту. Якщо швидкість автомобіля продовжує збільшуватися, сила, що діє на шини і забезпечує задану траєкторію руху, досягне своєї межі, після чого автомобіль відхилиться від заданої траєкторії. У такому випадку, якщо одна з шин навантажена позитивним або негативним (гальмівним) моментом, що крутить, вона досягне своєї межі зі зчеплення раніше інших шин. Залежно від типу приводу (FWD/RWD/4WD), таке явище може так чи інакше впливати на поведінку автомобіля.*
Характеристики шин великою мірою залежать від їх матеріалу та конструкції, а також стану дороги. Крім того, на них впливає прикладене вертикальне навантаження (що більше навантаження на шину, тим більшу силу в контакті з дорогою вона може реалізувати). Шина здатна підтримувати задану траєкторію лише під час обертання. Якщо колесо повністю заблоковане, автомобіль стає некерованим.
- Відцентрова сила
- Бічна реакція шини
- Максимальна сила зчеплення
- Сила тяги
- Задана траєкторія
* На поведінку автомобіля впливає не тільки тип системи приводу. Більшість автомобілів, незалежно від типу приводу, конструюється з невеликою недостатньою повертальністю на звичайних сухих дорогах – з міркувань безпеки. Найбільш очевидно особливості поведінки залежно від типу приводу виявляються в граничних режимах або на слизькій дорозі.
Передній привід
Задній привід
Повний привід
Постійний повний привід Subaru – Symmetrical AWD
Переваги
- Висока стійкість: момент, що крутить, розподіляється на всі чотири колеса, завдяки чому безпечна поведінка зберігається навіть на неоднорідному покритті.
- Висока прохідність: прекрасні тягові можливості в будь-яких умовах забезпечуються подачею моменту, що крутить, на всі чотири колеса.
- Легкість в управлінні: схильність до недостатньої чи надмірної повертаності подолана навіть у граничних режимах.
- Хороша динаміка розгону: момент, що крутить, підводиться до всіх чотирьох колес, завдяки чому ця схема відмінно поєднується з двигунами великої потужності.
Недоліки традиційного повного приводу, яких позбавлений симетричний повний привід Subaru
- Велика маса, підвищена витрата палива... Компоненти повного приводу можуть бути простими та легкими завдяки поздовжньому розташуванню двигуна та коробки передач.
- Посередня керованість... Завдяки конструктивним перевагам повний привід не заважає моделям Subaru демонструвати відточену керованість.
Передній привід FWD
Переваги
- Можливість отримати більш просторий салон, оскільки під дном немає карданного валу. (Але необхідно забезпечити достатню жорсткість кузова, тому у багатьох передньопривідних моделей є підлоговий тунель).
- Висока курсова стійкість: оскільки передні колеса тягнуть автомобіль, сили тяги передніх коліс, що постійно діють, підвищують його стійкість при русі з великими швидкостями.
- Легкість в управлінні: передньопривідний автомобіль у граничних режимах виявляє схильність до недостатньої повертаності. При відпусканні педалі акселератора та зменшенні сили тяги відбувається відновлення чутливості до керування з поверненням на задану траєкторію.
- Прекрасна паливна економічність: передньопривідна схема забезпечує короткий шлях передачі моменту, що крутить, і високу ефективність роботи.
Недоліки
- Найгірша реакція на керування: оскільки і тяга, і керування автомобілем здійснюються лише передніми колесами, у граничних режимах руху проявляється менш чітка реакція на керування та схильність до недостатньої повертаності.
- При інтенсивному розгоні автомобіля із потужним двигуном навантаження перерозподіляється на задні колеса, через що передні шини не можуть повністю реалізувати свої можливості. Привід на передні колесани виправдовує себе на автомобілях із потужним двигуном.
Недостатня повертаність
- Відцентрова сила
- Бічна реакція шини
- Максимальна сила зчеплення
- Сила тяги
- Задана траєкторія
Задній привід RWD
Переваги
- Гостра керованість: передні колеса виконують лише функцію керування. Переднє розташування двигуна та задній привід забезпечують автомобілю гарний розподіл маси по колесах.
- Найменший радіус розвороту: відсутність приводу передніх коліс дозволяє збільшити кут їхнього повороту.
- Хороший розгін на сухих дорогах: при розгоні маса перерозподіляється на задні колеса, сприяючи реалізації більшої сили тяги.
Недоліки
- Менше місткість пасажирського салону та багажника: громіздкий привід задніх коліс (карданний вал, головна передача) розміщується під днищем кузова.
- Більше споряджена маса: у автомобілів із приводом на задні колеса більше вузлів та агрегатів у порівнянні з передньопривідними автомобілями.
- У граничних режимах ці автомобілі виявляють схильність до надмірної керованості, що робить їх складнішими передньопривідних в управлінні.
Для спортивних моделей це скоріше гідність, аніж недолік, оскільки додає гострих відчуттів.
Надмірна повертаність
- Відцентрова сила
- Бічна реакція шини
- Максимальна сила зчеплення
- Сила тяги
- Задана траєкторія
Повний привід 4WD
Переваги
- Висока стійкість: момент, що крутить, подається на всі чотири колеса, завдяки чому безпечна поведінка зберігається навіть на неоднорідному покритті.
- Висока прохідність: можливості реалізації тяги набагато ширші, ніж за моноприводної схеми.
- Легкість в управлінні: обертання повнопривідних автомобілів ближче до нейтральної.
- Хороша динаміка розгону: момент, що крутить, підводиться до всіх чотирьох колес, тому повний привід дуже добре поєднується з двигунами великої потужності.
Недоліки
- Менше місткість пасажирського салону та багажника: громіздкий привід передніх та задніх коліс (карданний вал, головна передача розміщені під днищем кузова).
- Велика споряджена маса внаслідок більшої кількості деталей, вузлів та агрегатів.
- Підвищена витрата палива, пов'язана з більшою масою і наявністю додаткових деталей, що обертаються.
- Найгірша реакція на керування внаслідок циркуляції потужності, а також через те, що керовані колеса навантажені крутним моментом як ведучі.
Повертаність, близька до нейтральної
- Відцентрова сила
- Бічна реакція шини
- Максимальна сила зчеплення
- Сила тяги
- Задана траєкторія
Безпека
Надійне зчеплення з дорогою
Основна відмінність симетричного приводу – однакова довжина правої та лівої півосей, що дозволяє легко забезпечити достатні ходи підвіски з чітким відстеженням профілю дороги. В результаті автомобіль надійно «тримає» дорогу, колеса наче липнуть до поверхні.
Висока стійкість
Як уже говорилося, поєднання оппозитного двигуна Subaru та симетричного приводу обумовлює чудову стійкість та керованість. Привід на всі колеса гарантує додаткові переваги в порівнянні з конкурентами під час руху бездоріжжям.
Насолода від водіння
Економічність
Як правило, повнопривідні автомобілі відрізняються більшою масою та гіршою керованістю, що в результаті призводить до підвищеної витрати палива. Симетричний повний привод завдяки своїм конструктивним перевагам не потребує зайвих компонентів. У деяких моделей Subaru витрата палива можна порівняти з показниками моноприводних моделей того ж класу інших виробників.
Вигострена керованість
Завдяки поздовжньо встановленому опозитному двигуну і симетричному приводу автомобілі Subaru мають відточену керованість. Вони наділені прохідністю повнопривідних моделей, а за швидкістю реакцій перевершують звичайні монопривідні моделі.
Стійкість та тягове зусилля
Ефективність повного приводу залежить від концепції автомобіля. Чим активніше відбувається розподіл крутного моменту по колесах, тим вище прохідність, щоправда, найчастіше на шкоду керованості.
У моделей Subaru при швидкості реакції і високої ефективності повного приводу момент, що крутить, може активно розподілятися по колесах, зберігаючи хорошу стійкість і високу прохідність на різних типах доріг без шкоди для паливної економічності і керованості.
Неважко зрозуміти різницю між повнопривідними автомобілями на базі монопривідних моделей та автомобілями Subaru з їх ідеальним компонуванням, створеним з нуля.
Повнопривідний автомобіль з вільним міжосьовим диференціалом при пробуксуванні одного з коліс зупиняється. Щоб уникнути цього, застосовують механізм блокування.
Однак робота такого механізму може негативно позначатися на керуванні автомобілем. Так, при русі по сухому асфальту із заблокованим диференціалом виникає циркуляція потужності, що викликає ривки і утруднює виконання повороту. Тому на сухій дорозі диференціал потрібно розблокувати, а на складних ділянках з низьким зчепленням заблокувати. Система постійного повного приводу може автоматично блокувати та розблокувати диференціал залежно від умов руху.
Таке рішення необхідне для запобігання ривкам при включенні блокування. Крім того, більш досконале керування потрібно в умовах різкої зміни дорожніх умов. Ось коли досвід та технічні знання в галузі керування системою повного приводу дійсно мають значення!
Міжосьовий диференціал
Міжосьовий диференціал розблоковано
Міжосьовий диференціал заблоковано
- Потенційна сила тяги, що передається колесом
- Сила тяги, що витрачається на внутрішні втрати
- Фактична сила тяги, що передається колесом
Керованість
Мультирежимна система активного міжосьового диференціалу
Багатоступінчастий режим ручного та три автоматичні режими керування системи DCCD надають можливість вибору одного з двох типів блокування міжосьового диференціала. Це забезпечує ідеальний баланс чудових показників зчеплення з дорогою та маневреності на будь-яких дорожніх покриттях. Базова пропорція розподілу крутного моменту між передніми та задніми колесами - 41%/59%. Перерозподіл крутного моменту забезпечується за рахунок управління багатодисковою електромагнітною муфтою передачі крутного моменту і механічного диференціала, що самоблокується.
Мультирежимна система динамічної стабілізації
Vehicle Dynamics Control System
Система динамічної стабілізації, що входить у стандартну комплектацію всіх модифікацій автомобілів Subaru, відстежує відповідність поведінки автомобіля намірам водія через сигнали численних датчиків. Якщо автомобіль наближається до стану втрати стійкості, режими роботи системи розподілу моменту, що крутить, двигуна і гальма кожного колеса коригуються таким чином, щоб забезпечити збереження заданої траєкторії руху автомобіля.
Стійкість під час виконання маневрів
При виконанні поворотів або маневрів під час об'їзду раптових перешкод система динамічної стабілізації порівнює наміри водія з фактичною поведінкою автомобіля. Це порівняння здійснюється на основі сигналів датчика кута повороту рульового колеса, датчика натискання педалі гальма, а також датчика бокового прискорення та кутової швидкості нишпорення.
Після цього система забезпечує коригування вихідної потужності двигуна та режимів роботи гальма кожного колеса, необхідну для утримання автомобіля на заданій траєкторії.
Системи симетричного повного приводу Subaru
Система повного приводу VTD *1:
Спортивна версія повного приводу з електронним керуванням, що покращує характеристики обертання. Компактна система повного приводу включає міжосьовий планетарний диференціал і багатодискову гідравлічну муфту блокування *2 з електронним управлінням. Розподіл моменту, що крутить, між передніми і задніми колесами у співвідношенні 45:55 безперервно коригується блокуванням диференціала за допомогою багатодискової муфти. Розподіл моменту, що крутить, контролюється автоматично, з урахуванням стану дорожнього покриття. Це забезпечує чудову стійкість, а за рахунок розподілу моменту, що крутить, з акцентом на задні колеса покращуються характеристики повертаності.
Subaru WRX з трансмісією Lineartronic.
Раніше встановлювалася на автомобілі: Subaru Legacy GT 2010-2013, Forester S-Edition 2011-2013, Outback 3.6 2010-2014, Tribeca, WRX STI з автоматичною трансмісією 2011-2012
Система повного приводу з активним розподілом крутного моменту (ACT):
Система повного приводу з електронним керуванням, що забезпечує більшу курсову стійкість автомобіля на дорозі, в порівнянні з монопривідними автомобілями і повнопривідними автомобілями з приводом, що підключається на іншу вісь.
Оригінальна багатодискова муфта передачі крутного моменту Subaru регулює розподіл крутного моменту між передніми та задніми колесами в режимі реального часу відповідно до умов руху. Алгоритм управління закладений в електронному блоці управління трансмісією і враховує швидкості обертання передніх і задніх коліс, крутний момент, що крутить, на колінчастому валу двигуна, поточне передатне відношення в трансмісії, кут повороту рульового колеса і т.д. і за допомогою гідроблоку стискає диски муфти з необхідним зусиллям. В ідеальних умовах система розподіляє момент, що крутить, між передніми і задніми колесами у співвідношенні 60:40. Залежно від обставин, таких як буксування, крутий поворот та ін. перерозподіл крутного моменту між осями змінюється. Адаптація алгоритму керування під поточні умови руху забезпечує чудову керованість у будь-якій дорожній ситуації, незалежно від рівня підготовки водія. Багатодискова муфта розташовується в корпусі силового агрегату, є його складовою і використовує ту ж робочу рідину, що й інші елементи автоматичної трансмісії, що обумовлює її краще охолодження, ніж при відокремленому розташуванні, як у більшості виробників, і, отже, більшу довговічність.
Актуальні моделі (російська специфікація)
На російському ринку Subaru Outback, Subaru Legacy, Subaru Forester*, Subaru XV.
* Для модифікацій з трансмісією Lineartronic.
Система повного приводу з міжосьовим диференціалом, що самоблокується, з вискомуфтою (CDG):
Механічна система повного приводу для механічних трансмісій Система являє собою поєднання міжосьового диференціалу з конічними шестернями та блокування на основі вискомуфти. У звичайних умовах крутний момент між передніми та задніми колесами розподіляється у співвідношенні 50:50. Система забезпечує безпечне спортивне керування, завжди максимально використовуючи доступну тягу.
Актуальні моделі (російська специфікація)
Subaru WRX та Subaru Forester - з механічною трансмісією.
Система повного приводу з електроннокерованим активним міжосьовим диференціалом підвищеного тертя (DCCD *3):
Система повного приводу, орієнтована забезпечення максимальних ходових характеристик, для серйозних спортивних змагань. Система повного приводу з електроннокерованим активним міжосьовим диференціалом підвищеного тертя використовує поєднання механічного та електронного блокувань диференціала при зміні моменту, що крутить. Крутний момент між передніми та задніми колесами розподіляється у співвідношенні 41:59, з акцентом на максимальні ходові характеристики та оптимальне керування динамічною стабілізацією автомобіля. Механічна блокування відрізняється швидшим відгуком і спрацьовує до електронного. Працюючи з великим моментом, що крутить, система демонструє найкращий баланс між гостротою управління і стійкістю. Є встановлені режими керування блокуванням диференціала, а також режим ручного керування, якими водій може користуватися відповідно до дорожньої ситуації.
Актуальні моделі (російська специфікація)
Subaru WRX STI з механічною трансмісією.
*1 VTD: Змінний розподіл крутного моменту.
*2 Керований диференціал підвищеного тертя.
*3 DCCD: Активний міжосьовий диференціал.
