Για να κινηθείτε εκτός δρόμου και να αισθάνεστε σίγουροι στις στροφές, πρέπει να «κωπηλατείτε» και με τους τέσσερις τροχούς - αυτό είναι γνωστό. Πώς όμως να τους μεταδώσει ροπή; Πρέπει να το κάνετε αυτό συνεχώς ή μόνο όταν είναι απαραίτητο και πού είναι οι παγίδες;

Ο κύριος και σταθερός «ηθοποιός» όλων των συστημάτων τετρακίνησης είναι η θήκη μεταφοράς: μια ειδική μονάδα που δέχεται τη ροπή από το κιβώτιο ταχυτήτων και τη διανέμει στον εμπρός και στον πίσω άξονα. Υπάρχουν όμως αρκετές μέθοδοι διανομής, καθώς και σχήματα διάταξης.

Τα συστήματα τετρακίνησης συνήθως χωρίζονται σε τρεις τύπους:

Μόνιμη τετρακίνηση (πλήρης απασχόληση)

Πλεονεκτήματα:

• αξιόπιστος "άφθαρτος" σχεδιασμός.
• δυνατότητα οδήγησης με τετρακίνηση τόσο εκτός δρόμου όσο και σε άσφαλτο.

4Matic μόνιμο σύστημα τετρακίνησης (Mercedes-Benz)

Μειονεκτήματα:

• πολυπλοκότητα σε σύγκριση με μια ενσύρματη μονάδα δίσκου.
• μεγάλη μάζα?
• δυσκολία στην προσαρμογή της δυνατότητας ελέγχου·
• αυξημένη κατανάλωσηκαύσιμα.

Το πρώτο πράγμα που έρχεται στο μυαλό όταν η εργασία είναι η μετάδοση της ροπής σε δύο άξονες είναι η άκαμπτη σύνδεση τους στη θήκη μεταφοράς με σιδερένιες σωλήνες. Αλλά εδώ είναι το πρόβλημα: στις στροφές, οι τροχοί του αυτοκινήτου ακολουθούν διαφορετικές διαδρομές.

Εάν συνδέσετε τους άξονες άκαμπτα, τότε κάποιοι τροχοί θα κινηθούν και κάποιοι θα γλιστρήσουν. Στη λάσπη, όταν η επίστρωση είναι απαλή, δεν είναι τρομακτικό. Κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, για παράδειγμα, το θρυλικό "Willy" οδηγούσε αθόρυβα με άκαμπτα συνδεδεμένους άξονες, επειδή χρησιμοποιούνταν αποκλειστικά εκτός δρόμου. Αλλά εάν η επίστρωση είναι σκληρή, τότε αυτές οι ολισθήσεις θα δημιουργηθούν στρεπτικές δονήσειςκαι αργά αλλά σταθερά καταστρέφουν τη μετάδοση.

Επομένως, στην περίπτωση μεταφοράς αυτοκινήτων με μόνιμη τετρακίνηση υπάρχει ένα κεντρικό διαφορικό - ένας μηχανισμός που κατανέμει την ισχύ μεταξύ των αξόνων και τους επιτρέπει να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες. Και αν ο ένας τροχός επιβραδύνει, η ταχύτητα του άλλου αυξάνεται, αλλά μειώνεται και η ροπή σε αυτόν.

Όλα αυτά είναι υπέροχα ενώ οδηγούμε στην άσφαλτο, αλλά τι θα γινόταν αν πίσω άξοναςείμαστε κολλημένοι σε μια λακκούβα; Στους μπροστινούς τροχούς, που θα στέκονται σε μια σκληρή επιφάνεια, θα υπάρχει μια στιγμή αλλά δεν θα υπάρχουν περιστροφές, αλλά οι πίσω τροχοί θα περιστρέφονται πολύ γρήγορα, αλλά η στιγμή πάνω τους θα είναι μικρή. Η ισχύς θα είναι επίσης μικρή πίσω τροχόςκαι το διαφορικό θα παρέχει ακριβώς την ίδια ισχύ στο μπροστινό μέρος. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να γλιστρήσετε για μια αιωνιότητα - ακόμα δεν θα μετακινηθείτε.

Για τέτοιες περιπτώσεις, το διαφορικό είναι εξοπλισμένο με κλειδαριά - όταν είναι ενεργοποιημένο, η ταχύτητα σε όλους τους τροχούς είναι η ίδια και η ροπή εξαρτάται μόνο από την πρόσφυση των τροχών στο δρόμο.

Λόγω της παρουσίας πρόσθετων εξαρτημάτων (διαφορικό και κλείδωμα), ολόκληρο το σύστημα αποδεικνύεται αρκετά βαρύ και περίπλοκο. Επιπλέον, η συνεχής μετάδοση της ροπής σε όλους τους τροχούς αυξάνει την απώλεια ενέργειας, πράγμα που σημαίνει ότι επιδεινώνει τη δυναμική και αυξάνει την κατανάλωση καυσίμου.

Συνεχής τετρακίνητοεξακολουθεί να χρησιμοποιείται στην αυτοκινητοβιομηχανία, αν και πρόσφατα αυτό το σύστημα αντικαταστάθηκε σταδιακά από σύστημα τετρακίνησης κατά παραγγελία, το οποίο θα συζητηθεί αργότερα.

Ενσύρματο (μερικής απασχόλησης)

Πλεονεκτήματα:

• αξιόπιστη μηχανική?
• μέγιστη απλότητα με υψηλή ικανότητα μεταξύ χωρών.

Μειονεκτήματα:

• Δεν μπορείς να οδηγείς στην άσφαλτο με κίνηση σε όλους τους τροχούς.

Το διαφορικό και οι κλειδαριές μπορούν να εγκαταλειφθούν, με την προϋπόθεση ότι ένας από τους άξονες είναι προσωρινά απενεργοποιημένος. Το άκαμπτα συνδεδεμένο σύστημα τετρακίνησης λειτουργεί σύμφωνα με αυτή τη λογική.

Οι άξονες συνδέονται μεταξύ τους χωρίς διαφορικό και η ροπή κατανέμεται σε αυστηρή αναλογία. Συνεπώς, υψηλή ικανότητα μεταξύ χωρώνκαι ελάχιστο κόστος.

Η μερική απασχόληση έχει σχεδόν εκλείψει σήμερα και χρησιμοποιείται μόνο σε αμιγώς οχήματα εκτός δρόμου. Για τον σύγχρονο οδηγόΑυτό το σύστημα δεν είναι βολικό στη χρήση. Ο άξονας μπορεί να συνδεθεί μόνο όταν είναι ακίνητος, ώστε να μην προκληθούν ζημιές στους μηχανισμούς. Λοιπόν, αν μετά από μια βόλτα στο δάσος βγείτε στον αυτοκινητόδρομο και ξεχάσετε να απενεργοποιήσετε την τετρακίνηση, τότε υπάρχει κίνδυνος να καταστρέψετε ολόκληρο το κιβώτιο ταχυτήτων.

Τετρακίνητο με συμπλέκτη

Πλεονεκτήματα:

• χαμηλό κόστος και απλότητα της συσκευής.
• χαμηλό βάρος?
• δυνατότητα μικρορύθμισης του συστήματος.

Μειονεκτήματα:

• κακή αξιοπιστία και αντοχή σε υπερφορτώσεις.
• αστάθεια των χαρακτηριστικών.

Ένα άκαμπτο κλείδωμα διαφορικού δεν είναι κακό εκτός δρόμου, αλλά πώς μπορείτε να αναγκάσετε το σύστημα τετρακίνησης να δοσολογεί τη ροπή δυναμικά; Ο βαθμός ολίσθησης είναι πάντα διαφορετικός... Η λύση βρέθηκε στα μέσα της δεκαετίας του '50.

Σύστημα Active Torque Split AWD για Mazda CX-7 με πολύδισκο συμπλέκτη κεντρικό διαφορικό

Το συμβατικό μηχανικό διαφορικό συμπληρώθηκε με μια παχύρρευστη σύζευξη (ιξώδης σύζευξη). Ένας παχύρρευστος σύνδεσμος είναι ένα μέρος στο οποίο σειρές λεπίδων που συνδέονται με τους άξονες εισόδου και εξόδου περιστρέφονται ειδικό υγρό. Οι άξονες εισόδου και εξόδου περιστρέφονται ελεύθερα μεταξύ τους, αλλά το μυστικό της σύζευξης βρίσκεται στο πληρωτικό, το οποίο αυξάνει το ιξώδες του καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία.

Στο κανονική κυκλοφορία, ελαφριές στροφές ή ολίσθηση των τροχών, ο συμπλέκτης δεν εμποδίζει την αμοιβαία κίνηση των λεπίδων, αλλά μόλις η διαφορά στην ταχύτητα περιστροφής του μπροστινού και πίσω τροχούςμεγαλώνει, το υγρό αρχίζει να αναμιγνύεται εντατικά και να θερμαίνεται. Ταυτόχρονα, γίνεται παχύρρευστο και εμποδίζει την κίνηση των λεπίδων μεταξύ τους. Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά, τόσο υψηλότερο είναι το ιξώδες και ο βαθμός μπλοκαρίσματος.

Σήμερα, οι συμπλέκτες χρησιμοποιούνται τόσο σε μόνιμα συστήματα τετρακίνησης, μαζί με μηχανικά διαφορικά, όσο και ανεξάρτητα. Ο κινητήριος άξονας συνδέεται με τη θήκη μεταφοράς και ο κινούμενος άξονας συνδέεται στον πρόσθετο άξονα. Εάν είναι απαραίτητο, όταν ένας από τους άξονες γλιστράει, μέρος της στιγμής περνάει μέσω του συμπλέκτη σε αυτόν.

Ο μεταγενέστερος σχεδιασμός συμπλέκτη εγκατέλειψε το υγρό υπέρ των δίσκων τριβής, οι οποίοι λειτουργούν με την ίδια αρχή με έναν συμπλέκτη τριβής. Εάν είναι απαραίτητο, τα ηλεκτρονικά τα «πιέζουν» και αρχίζουν να μεταδίδουν ροπή. Το αυτοκίνητο μπορεί να ελέγχει τη δόση της ροπής ανεξάρτητα, χωρίς τη συμμετοχή του οδηγού.

Παρά την ευκολία τους, οι σύνδεσμοι έχουν μια σειρά από μειονεκτήματα, το κυριότερο από τα οποία είναι η κακή αντοχή σε σοβαρές συνθήκες εκτός δρόμου. Οι δίσκοι τριβής υπερθερμαίνονται λόγω του φορτίου και ο συμπλέκτης μπαίνει μέσα λειτουργία έκτακτης ανάγκης. Επομένως, αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται κυρίως σε συμβιβαστικά crossover και επιβατικά αυτοκίνητα, όπου απαιτείται τετρακίνηση όχι για να ξεπεραστούν οι ρεματιές, αλλά για καλύτερο χειρισμό.

Τι έπεται;

Η περαιτέρω εξέλιξη των συστημάτων τετρακίνησης πιθανότατα θα σχετίζεται με τους ηλεκτροκινητήρες. Το πρώτο ηλεκτρικό αυτοκίνητο με κινητήρα σε κάθε τροχό παρουσιάστηκε στην Παγκόσμια Έκθεση στο Παρίσι το 1900 από τον Ferdinand Porsche. Τότε ήταν, όπως θα έλεγαν τώρα, «ένα μη βιώσιμο πρωτότυπο αυτοκίνητο». Οι κινητήρες ήταν πολύ βαρείς και ο σχεδιασμός ήταν ακριβός. Τώρα αυτό το σχέδιο έχει σαφώς περισσότερες προοπτικές.

Υπάρχει επίσης δυνατότητα υβριδικό κύκλωμα, όπου ένας άξονας κινείται από κινητήρα εσωτερικής καύσης, και το δεύτερο - από έναν ηλεκτρικό κινητήρα. Ωστόσο, αν μιλάμε για πραγματικά SUV, τότε καμία ηλεκτρική καινοτομία ή συμπλέκτης τριβής δεν θα αντικαταστήσει ακόμη τους φθηνούς, απλούς και ανθεκτικούς μηχανικούς.

Τα κιβώτια τετρακίνησης έχουν διάφορα σχέδια. Μαζί σχηματίζουν συστήματα τετρακίνησης. Υπάρχουν οι ακόλουθοι τύποι συστημάτων τετρακίνησης: μόνιμα συνδεδεμένα, αυτόματα και χειροκίνητα.

ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙΤα συστήματα τετρακίνησης έχουν συνήθως διαφορετικούς σκοπούς. Ταυτόχρονα, μπορούν να εντοπιστούν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα αυτών των συστημάτων, τα οποία καθορίζουν το εύρος της εφαρμογής τους:

Μόνιμο σύστημα τετρακίνησης

Μόνιμο σύστημα τετρακίνησης (γνωστό και ως Σύστημα πλήρους απασχόλησηςσε μετάφραση" πλήρης απασχόληση") εξασφαλίζει σταθερή μετάδοση της ροπής σε όλους τους τροχούς του οχήματος.

Το σύστημα περιλαμβάνει δομικά στοιχεία χαρακτηριστικά ενός συστήματος μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς, συγκεκριμένα: συμπλέκτη, κιβώτιο ταχυτήτων, κιβώτιο ταχυτήτων, άξονες μετάδοσης κίνησης, τελικούς κινητήρες, διαφορικά πίσω και εμπρός άξονα και άξονες άξονα τροχών.

Η μόνιμη τετρακίνηση χρησιμοποιείται τόσο σε οχήματα με διάταξη κίνησης στους πίσω τροχούς (διαμήκης κινητήρας και κιβώτιο ταχυτήτων) όσο και σε οχήματα με διάταξη κίνησης στους μπροστινούς τροχούς (εγκάρσια μηχανή και κιβώτιο ταχυτήτων). Τέτοια συστήματα διαφέρουν κυρίως στο σχεδιασμό θήκη μεταφοράςκαι μεταδόσεις κάρδανων.

Γνωστά συστήματα μόνιμης τετρακίνησης είναι το σύστημα Quattro της Audi, το xDrive της BMW και το 4Matic της Mercedes.

Το κλείδωμα διαφορικού μπορεί να είναι αυτόματο ή χειροκίνητο. Μοντέρνα σχέδια αυτόματο κλείδωμαΤο κεντρικό διαφορικό είναι ένας παχύρρευστος σύνδεσμος, ένα διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης Torsen και ένας συμπλέκτης τριβής πολλαπλών πλάκας.

Το χειροκίνητο (αναγκαστικό) κλείδωμα διαφορικού εκτελείται από τον οδηγό χρησιμοποιώντας μηχανικό, πνευματικό, ηλεκτρικό ή υδραυλική κίνηση. Ορισμένα σχέδια θήκης μεταφοράς παρέχουν λειτουργίες αυτόματης και χειροκίνητης κλειδώματος κεντρικού διαφορικού.

Αρχή λειτουργίας του μόνιμου συστήματος τετρακίνησης

Η ροπή από τον κινητήρα μεταδίδεται στο κιβώτιο ταχυτήτων και στη συνέχεια στη θήκη μεταφοράς. Στην περίπτωση μεταφοράς, η ροπή κατανέμεται μεταξύ των αξόνων. Εάν είναι απαραίτητο, ο οδηγός μπορεί να κάνει μια κατεβασμένη ταχύτητα. Περαιτέρω ροπή μέσω άξονες κάρδανουμεταδίδεται στο κύριο κιβώτιο ταχυτήτων και στο κεντρικό διαφορικό κάθε άξονα. Από το διαφορικό, η ροπή μεταδίδεται μέσω των αξόνων του άξονα στους κινητήριους τροχούς. Όταν οι τροχοί ενός από τους άξονες γλιστρήσουν, τα διαφορικά του κέντρου και του εγκάρσιου άξονα κλειδώνουν αυτόματα ή βίαια.

Αυτόματα συνδεδεμένο σύστημα τετρακίνησης

Αυτόματα συνδεδεμένο σύστημα τετρακίνησης (άλλο όνομα: Σύστημα κατ' απαίτηση, μεταφράζεται ως "κατ' απαίτηση") είναι πολλά υποσχόμενη σκηνοθεσίαανάπτυξη τετρακίνησης για επιβατικά αυτοκίνητα. Αυτό το σύστημαεξασφαλίζει τη σύνδεση των τροχών ενός από τους άξονες σε περίπτωση ολίσθησης των τροχών του άλλου άξονα. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, το όχημα είναι προσθιοκίνητο ή πίσω.

Σχεδόν όλες οι κορυφαίες αυτοκινητοβιομηχανίες έχουν στη διάθεσή τους γκάμα μοντέλωναυτοκίνητα με αυτόματα συνδεδεμένη τετρακίνηση. Ένα πολύ γνωστό αυτόματο σύστημα τετρακίνησης είναι το 4Motion της Volkswagen.

Η σχεδίαση του αυτόματα συνδεδεμένου συστήματος τετρακίνησης είναι παρόμοια με τη μόνιμη τετρακίνηση. Η εξαίρεση είναι η παρουσία ενός συνδέσμου πίσω άξονα.

Η θήκη μεταφοράς σε ένα αυτόματα συνδεδεμένο σύστημα τετρακίνησης είναι συνήθως ένα κωνικό κιβώτιο ταχυτήτων. Δεν υπάρχει μειωτήρας ταχύτητας ή κεντρικό διαφορικό.

Ένας παχύρρευστος σύνδεσμος ή ένας ηλεκτρονικά ελεγχόμενος συμπλέκτης τριβής χρησιμοποιείται ως σύνδεσμος για τη σύνδεση του πίσω άξονα. Ένας πολύ γνωστός συμπλέκτης τριβής είναι ο συμπλέκτης Haldex, ο οποίος χρησιμοποιείται στο σύστημα τετρακίνησης 4Motion του Ομίλου Volkswagen.

Η αρχή λειτουργίας του συστήματος τετρακίνησης που συνδέεται αυτόματα

Η ροπή από τον κινητήρα, μέσω του συμπλέκτη, του κιβωτίου ταχυτήτων, της τελικής μετάδοσης κίνησης και του διαφορικού, μεταδίδεται στον μπροστινό άξονα του αυτοκινήτου. Η ροπή μεταδίδεται επίσης μέσω της θήκης μεταφοράς και των αξόνων καρδανίου στον συμπλέκτη τριβής. Στην κανονική του θέση, ο συμπλέκτης τριβής έχει ελάχιστη συμπίεση, κατά την οποία έως και το 10% της ροπής μεταδίδεται στον πίσω άξονα. Όταν οι τροχοί του μπροστινού άξονα γλιστρήσουν κατόπιν εντολής ηλεκτρονική μονάδαελέγχου, ο συμπλέκτης τριβής ενεργοποιείται και μεταδίδει τη ροπή στον πίσω άξονα. Η ποσότητα της ροπής που μεταδίδεται στον πίσω άξονα μπορεί να ποικίλλει εντός ορισμένων ορίων.

Χειροκίνητο σύστημα τετρακίνησης

Χειροκίνητα συνδεδεμένο σύστημα τετρακίνησης (άλλο όνομα - Σύστημα μερικής απασχόλησης, μεταφράζεται ως "μερικός χρόνος") επί του παρόντος δεν χρησιμοποιείται πρακτικά, επειδή είναι αναποτελεσματική. Ταυτόχρονα, αυτό το σύστημα είναι που παρέχει μια άκαμπτη σύνδεση μεταξύ εμπρός και πίσω άξονα, μετάδοση ροπής σε αναλογία 50:50 και επομένως είναι πραγματικά εκτός δρόμου.

Ο σχεδιασμός του χειροκίνητου συστήματος τετρακίνησης είναι γενικά παρόμοιος με το μόνιμο σύστημα τετρακίνησης. Οι κύριες διαφορές είναι η απουσία κεντρικού διαφορικού και η δυνατότητα σύνδεσης μπροστινός άξοναςστην υπόθεση μεταβίβασης. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι μια σειρά από σχέδια μόνιμων τετρακίνησης χρησιμοποιούν τη λειτουργία απενεργοποίησης του μπροστινού άξονα. Η αλήθεια στο σε αυτήν την περίπτωσηη αποσύνδεση και η σύνδεση δεν είναι το ίδιο πράγμα.

Παραδόξως, αλλά αλήθεια - πολλοί ιδιοκτήτες αυτοκινήτων δεν καταλαβαίνουν καθόλου τους τύπους μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς. Και η κατάσταση επιδεινώνεται από τους δημοσιογράφους αυτοκινήτων που οι ίδιοι δυσκολεύονται να κατανοήσουν τους τύπους των μηχανισμών κίνησης και τον τρόπο λειτουργίας τους.

Η πιο σοβαρή παρανόηση είναι ότι πολλοί εξακολουθούν να πιστεύουν ότι η σωστή τετρακίνηση πρέπει να είναι μόνιμη και απορρίπτουν κατηγορηματικά τα αυτόματα συστήματα τετρακίνησης. Σε αυτήν την περίπτωση, η αυτόματη συνδεδεμένη τετρακίνηση διατίθεται σε δύο τύπους, χωρισμένα ανάλογα με τη φύση της εργασίας: συστήματα τζετ(ανάβει όταν γλιστρά ο κινητήριος άξονας) και προληπτικά (στην οποία η μετάδοση της ροπής και στους δύο άξονες ενεργοποιείται από ένα σήμα από το πεντάλ γκαζιού).

Θα μιλήσω για τις κύριες επιλογές για τα κιβώτια τετρακίνησης και θα δείξω ότι τα ηλεκτρονικά ελεγχόμενα κιβώτια τετρακίνησης είναι το μέλλον.

Όλοι έχουν μια πρόχειρη ιδέα για το πώς λειτουργεί το κιβώτιο ταχυτήτων ενός αυτοκινήτου. Έχει σχεδιαστεί για να μεταδίδει τη ροπή από τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα στους κινητήριους τροχούς. Η μετάδοση περιλαμβάνει συμπλέκτη, κιβώτιο ταχυτήτων, κύριος εξοπλισμός, άξονες διαφορικού και μετάδοσης κίνησης (άξονες καρντάν και άξονα). Η πιο σημαντική συσκευήστο κιβώτιο είναι διαφορικό. Κατανέμει τη ροπή που του παρέχεται μεταξύ των κινητήριων αξόνων (αξόνων) των κινητήριων τροχών και τους επιτρέπει να περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες.

Σε τι χρησιμεύει; Κατά την οδήγηση, ιδιαίτερα όταν στρίβετε, κάθε τροχός του αυτοκινήτου κινείται κατά μήκος μιας μεμονωμένης τροχιάς. Κατά συνέπεια, όλοι οι τροχοί του αυτοκινήτου περιστρέφονται με διαφορετικές ταχύτητες κατά τις στροφές και διανύουν διαφορετικές αποστάσεις. Η απουσία διαφορικού και άκαμπτης σύνδεσης μεταξύ των τροχών ενός άξονα θα οδηγήσει σε αυξημένο φορτίο στο κιβώτιο ταχυτήτων, στην αδυναμία του αυτοκινήτου να στρίψει, για να μην αναφέρουμε τέτοια μικροπράγματα όπως η φθορά των ελαστικών.

Επομένως, για να λειτουργεί σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους, κάθε όχημα πρέπει να είναι εξοπλισμένο με ένα ή περισσότερα διαφορικά. Για ένα όχημα με κίνηση, ένα διαφορικό εγκάρσιας άξονα είναι εγκατεστημένο σε έναν άξονα. Και σε περίπτωση τετρακίνητο όχημαχρειάζονται ήδη τρία διαφορικά. Ένα σε κάθε άξονα και ένα κεντρικό, κεντρικό διαφορικό.

Για να κατανοήσετε λεπτομερέστερα την αρχή λειτουργίας του διαφορικού, συνιστώ ανεπιφύλακτα να παρακολουθήσετε το ντοκιμαντέρ μικρού μήκους Around the Corner, που γυρίστηκε το 1937. Εδώ και 70 χρόνια, ο κόσμος δεν έχει καταφέρει να φτιάξει ένα πιο απλό και κατανοητό βίντεο για τη λειτουργία του διαφορικού. Δεν χρειάζεται καν να ξέρεις αγγλικά.

Κύριο μειονέκτημα, αλλά μάλλον η ιδιαιτερότητα του πώς λειτουργεί ένα ελεύθερο διαφορικό είναι γνωστή σε όλους - εάν δεν υπάρχει συμπλέκτης σε έναν από τους κινητήριους τροχούς του αυτοκινήτου (για παράδειγμα, στον πάγο ή κρέμεται σε ανελκυστήρα), τότε το αυτοκίνητο δεν θα κινηθεί καν . Αυτός ο τροχός θα περιστρέφεται ελεύθερα με διπλή ταχύτητα, ενώ ο άλλος τροχός παραμένει ακίνητος. Έτσι, οποιοδήποτε μονοκίνητο όχημα μπορεί να ακινητοποιηθεί εάν ένας τροχός του κινητήριου άξονα χάσει την πρόσφυση.

Εάν πάρετε ένα όχημα με κίνηση σε όλους τους τροχούς με τρία συμβατικά (ελεύθερα) διαφορικά, τότε η πιθανή ικανότητά του να κινείται στο χώρο μπορεί να περιοριστεί ακόμα και αν ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ τέσσερις ρόδεςθα χάσει την πρόσφυση. Δηλαδή, εάν ένα τετρακίνητο όχημα με τρία ελεύθερα διαφορικά τοποθετηθεί με έναν μόνο τροχό σε κυλίνδρους/πάγο/κρεμασμένο στον αέρα, δεν θα μπορεί να κινηθεί.

Πώς να βεβαιωθείτε ότι το αυτοκίνητο μπορεί να κινηθεί σε αυτήν την περίπτωση;Είναι πολύ απλό - πρέπει να κλειδώσετε ένα ή περισσότερα διαφορικά. Αλλά θυμόμαστε ότι το σκληρό κλείδωμα διαφορικού (και στην πραγματικότητα αυτή η λειτουργία ισοδυναμεί με την απουσία του) δεν ισχύει για τη λειτουργία αυτοκινήτου σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους λόγω αυξημένα φορτίαστο κιβώτιο ταχυτήτων και αδυναμία στροφής.

Επομένως, όταν λειτουργεί σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους, απαιτείται μεταβλητός βαθμός μπλοκέ διαφορικό (μιλάμε τώρα για το κεντρικό διαφορικό) ανάλογα με τις συνθήκες οδήγησης. Αλλά εκτός δρόμου μπορείτε να κινηθείτε ακόμα και με τα τρία διαφορικά εντελώς κλειδωμένα.

Έτσι, υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι λύσεων τετρακίνησης στον κόσμο:

Κλασικό σύστημα μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς(στην ορολογία της αυτοκινητοβιομηχανίας που αναφέρεται ως πλήρους απασχόλησης) έχει τρία πλήρη διαφορικά, επομένως ένα τέτοιο αυτοκίνητο έχει κίνηση και στους 4 τροχούς σε οποιεσδήποτε λειτουργίες οδήγησης. Αλλά όπως έγραψα παραπάνω, αν τουλάχιστον ένας από τους τροχούς χάσει την πρόσφυση, το αυτοκίνητο θα χάσει την ικανότητα κίνησης. Επομένως, ένα τέτοιο αυτοκίνητο χρειάζεται οπωσδήποτε ένα κλείδωμα διαφορικού (πλήρη ή μερική). Η πιο δημοφιλής λύση που εφαρμόζεται σε κλασικά SUV- μηχανικό άκαμπτο κλείδωμα του κεντρικού διαφορικού με κατανομή ροπής κατά μήκος των αξόνων σε αναλογία 50:50. Αυτό σάς επιτρέπει να αυξήσετε σημαντικά την ικανότητα του οχήματος σε ανταλλακτικά, αλλά με ένα άκαμπτα κλειδωμένο κεντρικό διαφορικό δεν μπορείτε να οδηγείτε σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους. Προαιρετικός οχήματα εκτός δρόμουμπορεί να έχει πρόσθετο διαφορικό πίσω εγκάρσιου άξονα κλειδώματος.

Στο κιβώτιο πλήρους απασχόλησης υπάρχουν τρία διαφορικά A, B και C. Και σε μερική απασχόληση, το κεντρικό διαφορικό A απουσιάζει και αντικαθίσταται από έναν μηχανισμό χειροκίνητης άκαμπτης σύνδεσης του δεύτερου άξονα.

Ταυτόχρονα, μια ξεχωριστή κατεύθυνση εμφανίστηκε μηχανικά plug-in τετρακίνηση(Μερικής απασχόλησης). Αυτό το σχέδιο στερείται εντελώς κεντρικού διαφορικού και στη θέση του υπάρχει ένας μηχανισμός για τη σύνδεση του δεύτερου άξονα. Αυτός ο τύπος μετάδοσης χρησιμοποιείται συνήθως σε φθηνά SUVκαι φορτηγά. Ως αποτέλεσμα, σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους ένα τέτοιο αυτοκίνητο μπορεί να λειτουργήσει μόνο με έναν άξονα κίνησης (συνήθως τον πίσω). Και για να ξεπεράσει δύσκολες περιοχές εκτός δρόμου, ο οδηγός ενεργοποιεί χειροκίνητα την τετρακίνηση κλειδώνοντας άκαμπτα τον μπροστινό και τον πίσω άξονα μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, η στιγμή μεταδίδεται και στους δύο άξονες, αλλά μην ξεχνάτε ότι ένα ελεύθερο διαφορικό συνεχίζει να παραμένει σε κάθε έναν από τους άξονες. Αυτό σημαίνει ότι αν οι τροχοί κρεμαστούν διαγώνια, το αυτοκίνητο δεν θα πάει πουθενά. Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί μόνο με το μπλοκάρισμα ενός από τα διαφορικά των εγκάρσιων αξόνων (κυρίως του πίσω), γι' αυτό ορισμένα μοντέλα SUV έχουν αυτοκλειδωμένο διαφορικό στον πίσω άξονα.

Και η πιο καθολική και σήμερα δημοφιλής λύση είναι αυτόματα συνδεδεμένη τετρακίνηση(A-AWD - Αυτόματο οδήγηση όλων των τροχών, που συχνά αναφέρεται απλώς ως AWD). Δομικά, ένα τέτοιο κιβώτιο ταχυτήτων μοιάζει πολύ με μια τετρακίνηση μερικής απασχόλησης, η οποία δεν έχει κεντρικό διαφορικό και χρησιμοποιείται υδραυλικός ή ηλεκτρομαγνητικός συμπλέκτης για τη σύνδεση του δεύτερου άξονα. Ο βαθμός μπλοκαρίσματος του συμπλέκτη συνήθως ελέγχεται ηλεκτρονικά και υπάρχουν δύο μηχανισμοί λειτουργίας: προληπτικός και αντιδραστικός. Σχετικά με αυτούς με περισσότερες λεπτομέρειες παρακάτω.

Δεν υπάρχει κεντρικό διαφορικό στο κιβώτιο ταχυτήτων δύο άξονες, ο ένας στον μπροστινό άξονα (με το δικό του διαφορικό), ο άλλος στον πίσω άξονα, στον συμπλέκτη.

Είναι σημαντικό να γίνει κατανοητό ότι για το πιο αποτελεσματικό σύστημα μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς (ανεξάρτητα από το αν είναι full-time ή a-awd), απαιτείται ένα μεταβλητό κεντρικό διαφορικό κλειδώματος (συμπλέκτης), ανάλογα με το οδικές συνθήκες(Τα διααξονικά διαφορικά αποτελούν ξεχωριστή συζήτηση, δεν εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής αυτού του άρθρου). Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να γίνει αυτό. Τα πιο δημοφιλή από αυτά: παχύρρευστος συμπλέκτης, διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης ταχύτητας, ηλεκτρονικός έλεγχος κλειδώματος.

1. Ο παχύρρευστος συμπλέκτης (ένα διαφορικό με τέτοιο συμπλέκτη ονομάζεται VLSD - Viscous Limited-slip διαφορικό) είναι η απλούστερη, αλλά ταυτόχρονα αναποτελεσματική μέθοδος κλειδώματος. Αυτή είναι η απλούστερη μηχανική συσκευή που μεταδίδει τη ροπή μέσω ενός παχύρρευστου ρευστού. Όταν η ταχύτητα περιστροφής των εισερχόμενων και εξερχόμενων αξόνων του συνδέσμου αρχίζει να διαφέρει, το ιξώδες του ρευστού μέσα στον σύνδεσμο αρχίζει να αυξάνεται μέχρι να στερεοποιηθεί πλήρως. Με αυτόν τον τρόπο ο συμπλέκτης κλειδώνει και η ροπή κατανέμεται εξίσου μεταξύ των αξόνων. Το μειονέκτημα ενός παχύρρευστου συνδέσμου είναι ότι έχει πολύ μεγάλη αδράνεια κατά τη λειτουργία του, αυτό δεν είναι κρίσιμο σε δρόμους με σκληρή επιφάνεια, αλλά πρακτικά εξαλείφει τη δυνατότητα χρήσης του για χρήση εκτός δρόμου. Επίσης σημαντικό μειονέκτημαέχει περιορισμένη διάρκεια ζωής και ως αποτέλεσμα, μετά από μια χιλιομετρική απόσταση 100 χιλιομέτρων, η παχύρρευστη σύζευξη συνήθως παύει να εκτελεί τις λειτουργίες της και το κεντρικό διαφορικό γίνεται μόνιμα ελεύθερο.

Οι ιξώδεις σύνδεσμοι χρησιμοποιούνται επί του παρόντος μερικές φορές για το κλείδωμα του διαφορικού του πίσω εγκάρσιου άξονα στα SUV, καθώς και για το κλείδωμα του κεντρικού διαφορικού σε Αυτοκίνητα SubaruΜε χειροκίνητη μετάδοσημετάδοση Προηγουμένως, υπήρχαν περιπτώσεις χρήσης ιξώδους ζεύξης για τη σύνδεση δεύτερου άξονα σε συστήματα με αυτόματα συνδεδεμένη τετρακίνηση ( αυτοκίνητα Toyota), αλλά εγκαταλείφθηκαν λόγω εξαιρετικά χαμηλής απόδοσης.

2. Στα διαφορικά αυτομπλοκαρίσματος γραναζιών περιλαμβάνεται το γνωστό διαφορικό Torsen. Η αρχή του βασίζεται στην ιδιότητα ενός ατέρμονα ή ελικοειδούς γραναζιού να «εμπλακεί» σε μια ορισμένη αναλογία ροπών στους άξονες. Αυτό είναι ένα ακριβό και τεχνικά πολύπλοκο μηχανικό διαφορικό. Χρησιμοποιείται σε πολύ μεγάλο αριθμό τετρακίνητων οχημάτων (σχεδόν όλα τα μοντέλα Audi με τετρακίνηση) και δεν έχει περιορισμούς στη χρήση σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους ή εκτός δρόμου. Ένα από τα μειονεκτήματα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι σε περίπτωση παντελούς απουσίας περιστροφικής αντίστασης σε έναν από τους άξονες, το διαφορικό παραμένει σε ξεκλείδωτη κατάσταση και το αυτοκίνητο δεν μπορεί να κινηθεί. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα αυτοκίνητα με διαφορικό Torsen έχουν μια σοβαρή "τρωτότητα" - σε περίπτωση παντελούς απουσίας πρόσφυσης και στους ΔΥΟ τροχούς του ενός άξονα, το αυτοκίνητο δεν μπορεί να κινηθεί. Είναι αυτό το αποτέλεσμα που φαίνεται σε αυτό βίντεο. Επομένως, σε νέο μοντέλα AudiΕπί του παρόντος, ένα διαφορικό στα γρανάζια δακτυλίου με επιπλέον πακέτοσυμπλέκτες.

3. Κ ηλεκτρονική διακυβέρνησηο αποκλεισμός αντιμετωπίζεται ως απλούς τρόπουςτροχούς ολίσθησης πέδησης χρησιμοποιώντας στάνταρ σύστημα πέδησης, και πολύπλοκο ηλεκτρονικές συσκευέςέλεγχος του βαθμού μπλοκέ διαφορικού ανάλογα με την κατάσταση του δρόμου. Το πλεονέκτημά τους είναι ότι ο παχύρρευστος συμπλέκτης και το διαφορικό περιορισμένης ολίσθησης Torsen είναι εντελώς μηχανικές συσκευές, χωρίς δυνατότητα ηλεκτρονικής παρεμβολής στη λειτουργία τους. Δηλαδή, τα ηλεκτρονικά είναι σε θέση να προσδιορίσουν αμέσως ποιος από τους τροχούς του αυτοκινήτου απαιτεί ροπή και σε ποια ποσότητα. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιείται ένα συγκρότημα ηλεκτρονικοί αισθητήρες- αισθητήρες περιστροφής σε κάθε τροχό, αισθητήρας θέσης τιμονιού και πεντάλ γκαζιού, καθώς και επιταχυνσιόμετρο που καταγράφει τη διαμήκη και πλευρική επιτάχυνση του αυτοκινήτου.

Ταυτόχρονα, θα ήθελα να σημειώσω ότι το σύστημα προσομοίωσης κλειδώματος διαφορικού που βασίζεται στο τυπικό σύστημα πέδησης συχνά αποδεικνύεται ότι δεν είναι τόσο αποτελεσματικό όσο το άμεσο κλείδωμα διαφορικού. Συνήθως, η προσομοίωση κλειδώματος με χρήση του συστήματος πέδησης χρησιμοποιείται αντί για το κλείδωμα μεταξύ των τροχών και επί του παρόντος χρησιμοποιείται ακόμη και σε οχήματα με κίνηση ενός άξονα. Ένα παράδειγμα ηλεκτρονικά ελεγχόμενου κεντρικού διαφορικού κλειδώματος θα ήταν το σύστημα μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς VTD που χρησιμοποιείται σε οχήματα Subaru με αυτόματο κιβώτιο πέντε ταχυτήτων ή το σύστημα DCCD που χρησιμοποιείται στο Subaru Impreza WRXΣΜΝ επίσης Mitsubishi Lancer Evolution με ενεργό κεντρικό διαφορικό ACD. Αυτά είναι τα πιο προηγμένα συστήματα μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς στον κόσμο!

Τώρα ας περάσουμε στο κύριο θέμα συζήτησης - μεταδόσεις με αυτόματα συνδεδεμένη τετρακίνηση (a-awd). Τεχνικά το πιο απλό και φθηνό τρόπουλοποίηση της τετρακίνησης. Μεταξύ άλλων, το πλεονέκτημά του έγκειται στη δυνατότητα χρήσης εγκάρσιας διάταξης κινητήρα σε χώρο του κινητήρα, αλλά υπάρχουν επιλογές για τη χρήση του με διαμήκη κινητήρα (για παράδειγμα, BMW xDrive). Σε ένα τέτοιο κιβώτιο ταχυτήτων, ένας από τους άξονες είναι ο κινητήριος και υπό κανονικές συνθήκες συνήθως αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος της ροπής. Για οχήματα με εγκάρσιο κινητήρα, αυτός είναι ο μπροστινός άξονας για οχήματα με διαμήκη κινητήρα, αυτός είναι ο πίσω άξονας.

Το κύριο μειονέκτημα αυτού του τύπου μετάδοσης είναι ότι οι τροχοί στον συνδεδεμένο άξονα δεν μπορούν φυσικά να περιστραφούν ταχύτερα από τους τροχούς του "κύριου" άξονα. Δηλαδή, για αυτοκίνητα όπου ο συμπλέκτης συνδέει τον πίσω άξονα, η αναλογία κατανομής ροπής κατά μήκος των αξόνων κυμαίνεται από 0:100 (υπέρ του μπροστινού άξονα) έως 50:50. Στην περίπτωση που ο «κύριος» άξονας είναι ο πίσω (για παράδειγμα, ένα σύστημα xDrive), συχνά ο λόγος της ονομαστικής ροπής μεταξύ των αξόνων ρυθμίζεται με μια ελαφρά μετατόπιση προς όφελος του πίσω άξονα για τη βελτίωση του συστήματος διεύθυνσης του αυτοκινήτου (για παράδειγμα, 40:60).

Υπάρχουν δύο μηχανισμοί λειτουργίας για αυτόματη συνδεδεμένη τετρακίνηση: αντιδραστικός και προληπτικός.

1. Ο αντιδραστικός αλγόριθμος λειτουργίας περιλαμβάνει το μπλοκάρισμα του συμπλέκτη που είναι υπεύθυνος για τη μετάδοση της ροπής στον δεύτερο άξονα όταν οι τροχοί στον κινητήριο άξονα γλιστρούν. Αυτό επιδεινώθηκε από τεράστιες καθυστερήσεις στη σύνδεση του δεύτερου άξονα (ιδίως, για το λόγο αυτό, οι ιξώδεις σύνδεσμοι δεν ρίζωσαν σε αυτόν τον τύπο μετάδοσης) και οδήγησε σε διφορούμενη συμπεριφορά του αυτοκινήτου στο δρόμο. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιήθηκε ευρέως αρχικά αυτοκίνητα με κίνηση στους μπροστινούς τροχούςμε εγκάρσιο κινητήρα.

Στις στροφές, ο συμπλέκτης αντίδρασης λειτουργεί ως εξής: Υπό κανονικές συνθήκες, σχεδόν όλη η ροπή μεταδίδεται στον μπροστινό άξονα και το αυτοκίνητο είναι ουσιαστικά προσθιοκίνητο. Μόλις υπάρξει διαφορά στην περιστροφή του τροχού στον μπροστινό και τον πίσω άξονα (για παράδειγμα, σε περίπτωση μετατόπισης του μπροστινού άξονα), ο κεντρικός συμπλέκτης μπλοκάρεται. Αυτό οδηγεί σε μια ξαφνική εμφάνιση πρόσφυσης στον πίσω άξονα και η υποστροφή αντικαθίσταται από υπερστροφή. Ως αποτέλεσμα της σύνδεσης του πίσω άξονα, οι ταχύτητες περιστροφής του μπροστινού και του πίσω άξονα σταθεροποιούνται (ο συμπλέκτης είναι μπλοκαρισμένος) - ο συμπλέκτης ξεκλειδώνεται ξανά και το αυτοκίνητο γίνεται προσθιοκίνητο!

Εκτός δρόμου η κατάσταση δεν βελτιώνεται στην πραγματικότητα, πρόκειται για ένα συνηθισμένο αυτοκίνητο με κίνηση στους μπροστινούς τροχούς, στο οποίο η στιγμή που εμπλέκεται ο πίσω άξονας καθορίζεται από την ολίσθηση των μπροστινών τροχών. Αυτός είναι ο λόγος που πολλά crossover με αυτόν τον τύπο κίνησης δεν μπορούν εντελώς να κινηθούν εκτός δρόμου. αντίστροφα. Και με μια τέτοια μετάδοση, η στιγμή της σύνδεσης του πίσω άξονα είναι ιδιαίτερα αισθητή. Ταυτόχρονα, σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους το αυτοκίνητο παραμένει πάντα προσθιοκίνητο.

Επί του παρόντος, ένας τέτοιος αλγόριθμος λειτουργίας για αυτόματα συνδεδεμένη τετρακίνηση χρησιμοποιείται σπάνια, ιδίως στα crossover Hyundai/Kia (εκτός από το νέο σύστημα DynaMax AWD), καθώς και αυτοκίνητα Honda(Σύστημα Dual Pump 4WD). Στην πράξη, μια τέτοια τετρακίνηση είναι εντελώς άχρηστη.

2. Ο συμπλέκτης προληπτικού ασφάλισης λειτουργεί διαφορετικά. Το μπλοκάρισμα του δεν συμβαίνει μετά την ολίσθηση των τροχών στον "κύριο" άξονα, αλλά εκ των προτέρων, τη στιγμή που απαιτείται πρόσφυση σε όλους τους τροχούς (η ταχύτητα περιστροφής του τροχού είναι δευτερεύουσα). Δηλαδή ο συμπλέκτης κλειδώνει τη στιγμή που πατάς το γκάζι. Λαμβάνονται επίσης υπόψη πράγματα όπως η γωνία διεύθυνσης (με τους τροχούς γυρισμένους πολύ μακριά, ο βαθμός ασφάλισης του συμπλέκτη μειώνεται για να μην φορτώσει το κιβώτιο ταχυτήτων).

Θυμηθείτε, ο μπροστινός άξονας δεν απαιτεί ολίσθηση για τη σύνδεση του πίσω άξονα!Το κλείδωμα του συμπλέκτη τετρακίνησης που ενεργοποιείται αυτόματα καθορίζεται κυρίως από τη θέση του πεντάλ γκαζιού. Υπό κανονικές συνθήκες, περίπου το 5-10% της ροπής μεταδίδεται στον πίσω άξονα, αλλά μόλις πατήσετε το γκάζι, ο συμπλέκτης κλειδώνει (μέχρι το πλήρες κλείδωμα).

Ένα σοβαρό λάθος που κάνουν οι δημοσιογράφοι του αυτοκινήτου εδώ και πολλά χρόνια - δεν πρέπει να συγχέουμε τους αλγόριθμους λειτουργίας της αυτόματα συνδεδεμένης τετρακίνησης. Το αυτόματο σύστημα τετρακίνησης με προληπτικό κλείδωμα μεταδίδει συνεχώς ροπή και στους 4 τροχούς! Για αυτήν, δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα όπως "αιφνίδια σύνδεση του πίσω άξονα".

Οι συμπλέκτες προληπτικού κλειδώματος περιλαμβάνουν Haldex 4 (το ξεχωριστό άρθρο μου για το θέμα) και 5 γενιές, συμπλέκτες Nissan/Renault, Subaru, σύστημα BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (για εγκάρσια τοποθετημένους κινητήρες) και πολλά άλλα. Κάθε επωνυμία έχει τους δικούς της αλγόριθμους λειτουργίας και χαρακτηριστικά ελέγχου, αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όταν κάνετε μια συγκριτική ανάλυση.

Έτσι φαίνεται ο σύνδεσμος σύνδεσης μπροστινού άξονα Σύστημα BMW xDrive

Θα πρέπει επίσης Ιδιαίτερη προσοχήδώστε προσοχή στις δεξιότητες οδήγησης. Εάν ο οδηγός δεν είναι εξοικειωμένος με τις αρχές οδήγησης ενός αυτοκινήτου στο δρόμο και, ειδικότερα, με το πώς να παίρνει στροφές (μίλησα για αυτό πολύ πρόσφατα), τότε με πολύ μεγάλη πιθανότητα δεν θα μπορεί να σταθμεύσει το αυτοκίνητο με σύστημα αυτόματης κίνησης στο πλάι, ενώ Αυτό μπορεί να γίνει εύκολα σε τετρακίνητο αυτοκίνητο με τρία διαφορικά (εξ ου και το λανθασμένο συμπέρασμα ότι μόνο ένα Subaru μπορεί να οδηγήσει στο πλάι). Και φυσικά, δεν πρέπει να ξεχνάτε ότι η ένταση της πρόσφυσης στους άξονες ρυθμίζεται από το πεντάλ του γκαζιού και τη γωνία διεύθυνσης (συμπεριλαμβανομένου, όπως έγραψα παραπάνω, εάν οι τροχοί γυρίσουν πολύ μακριά, ο συμπλέκτης δεν θα κλειδώσει εντελώς) .

Το διάγραμμα λειτουργίας της ζεύξης Haldex 5ης γενιάς ελέγχεται πλήρως ηλεκτρονικά (να σας υπενθυμίσω ότι οι γενιές Haldex 1, 2 και 3 είχαν μια διαφορική αντλία στο σχεδιασμό τους, η οποία οφείλεται στη διαφορά περιστροφής του εισερχόμενου και εξερχόμενου άξονα ). Συγκρίνετε αυτό με την τρελά περίπλοκη σχεδίαση του συνδέσμου Haldex 1ης γενιάς.

Επιπλέον, σχεδόν πάντα τέτοια συστήματα συμπληρώνονται με ηλεκτρονική προσομοίωση κλειδώματος διαφορικού εγκάρσια άξονα με χρήση του συστήματος πέδησης. Αλλά πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι έχει επίσης τα δικά του χαρακτηριστικά λειτουργίας. Συγκεκριμένα, λειτουργεί μόνο σε ένα συγκεκριμένο εύρος ταχύτητας. Επί χαμηλές στροφέςδεν ανάβει για να μην «πνιγεί» ο κινητήρας και σε υψηλές στροφές για να μην καούν τα τακάκια. Επομένως, δεν έχει νόημα να σπρώχνετε το στροφόμετρο στην κόκκινη ζώνη και να ελπίζετε σε βοήθεια από τα ηλεκτρονικά όταν το αυτοκίνητο είναι κολλημένο. Σχετικά με τη χρήση συστημάτων εκτός δρόμου με υδραυλικός σύνδεσμοςέχουν υψηλότερη αντίσταση στην υπερθέρμανση από αυτές στην τριβή ηλεκτρομαγνητικές συνδέσεις. Συγκεκριμένα, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoqueθα μπορούσε να είναι ένα παράδειγμα αυτοκινήτου με αυτόματη τετρακίνηση βασισμένο στον συμπλέκτη Haldex 4ης γενιάς και πολύ εντυπωσιακές δυνατότητες εκτός δρόμου.

Ποιο είναι το αποτέλεσμα;Δεν χρειάζεται να φοβάστε τα αυτόματα συστήματα τετρακίνησης με προληπτικό κλείδωμα. Αυτό καθολική λύσηόσον αφορά οδική λειτουργίακαι περιστασιακή χρήση σε μέτρια δύσκολα εδάφη εκτός δρόμου. Ένα αυτοκίνητο με τέτοιο σύστημα τετρακίνησης χειρίζεται επαρκώς στο δρόμο, έχει ουδέτερο τιμόνι και παραμένει πάντα τετρακίνητο. Και μην πιστεύετε τις ιστορίες για την «αιφνίδια σύνδεση του πίσω άξονα».

Προσθήκη: Ένα πολύ σημαντικό θέμα που πρέπει να κατανοήσουμε είναι η κατανομή της ροπής κατά μήκος των αξόνων. Το διαφημιστικό υλικό της αυτοκινητοβιομηχανίας είναι συχνά παραπλανητικό και προκαλεί ακόμη μεγαλύτερη σύγχυση στην κατανόηση του πώς λειτουργεί ένα σύστημα μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι η ροπή υπάρχει μόνο σε αυτούς τους τροχούς που έχουν πρόσφυση. Εάν ο τροχός κρέμεται στον αέρα, τότε παρά το γεγονός ότι περιστρέφεται ελεύθερα από τον κινητήρα, η ροπή σε αυτόν είναι ΜΗΔΕΝ. Δεύτερον, μην συγχέετε το ποσοστό ροπής που μεταδίδεται στον άξονα και την αναλογία κατανομής ροπής στους άξονες. Αυτό είναι σημαντικό για τα αυτόματα συστήματα τετρακίνησης, γιατί η απουσία κεντρικού διαφορικού περιορίζει τη μέγιστη δυνατή κατανομή της ροπής κατά μήκος των αξόνων σε αναλογία 50/50 (δηλαδή, είναι φυσικά αδύνατο ο λόγος να είναι μεγαλύτερος προς τον συνδεδεμένο άξονα), αλλά ταυτόχρονα μέχρι Το 100% της ροπής μπορεί να μεταδοθεί σε κάθε άξονα. Συμπεριλαμβανομένου του συνδεδεμένου. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι εάν δεν υπάρχει συμπλέκτης σε έναν άξονα, τότε η ροπή σε αυτόν είναι ίση με μηδέν. Κατά συνέπεια, το 100% της ροπής θα βρίσκεται στον άξονα που συνδέεται με τον συμπλέκτη, ενώ η αναλογία κατανομής της ροπής κατά μήκος των αξόνων θα εξακολουθεί να είναι 50/50.

Ο σχεδιασμός του κιβωτίου ταχυτήτων ενός οχήματος με κίνηση σε όλους τους τροχούς παρέχει τη δυνατότητα μετάδοσης ροπής και στους τέσσερις τροχούς. Διάφορα σχέδια σάς επιτρέπουν να αξιοποιήσετε πλήρως τις δυνατότητες ισχύος, ελέγχου και ενεργητικής ασφάλειας του αυτοκινήτου, ανάλογα με τον σκοπό του. Κιβώτιο ταχυτήτων σε όλους τους τροχούςμπορεί να είναι συντομογραφία 4x4, 4wd ή AWD.

Πλεονεκτήματα της τετρακίνησης

Τα πλεονεκτήματα ενός αυτοκινήτου εξοπλισμένου με σύστημα μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς μπορούν να γίνουν εύκολα κατανοητά με βάση τα μειονεκτήματα ενός μονοκίνητου αυτοκινήτου, στο οποίο η κίνηση πραγματοποιείται σε έναν μόνο άξονα (εμπρός ή πίσω), δηλαδή Οι κινητήριοι τροχοί είναι είτε εμπρός είτε πίσω.

Όχημα εκτός δρόμου με κίνηση σε όλους τους τροχούς

Εφαρμογή δωρεάν στο χύμα οικονομικά αυτοκίνητασε δύσκολες οδικές συνθήκες, στην πραγματικότητα κάνει οδήγηση με έναν τροχό, που έχει τη χειρότερη πρόσφυση στο οδόστρωμα. Αυτό είναι χαρακτηριστικό του διαφορικού. Και ακόμα κι αν και οι δύο τροχοί έχουν αρκετή πρόσφυση, η υπερβολική ισχύς συχνά τους κάνει να σπινάρουν, να χάσουν τον έλεγχο ή να κολλήσουν το όχημα. Αυτά είναι τα μειονεκτήματα ενός μονοκινητήριου δίσκου, τα οποία είναι ιδιαίτερα ορατά σε ολισθηρές συνθήκες. επιφάνεια δρόμουκαι εκτός δρόμου. Προκειμένου να εξαλειφθούν αυτές οι ελλείψεις, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν αυτοασφαλιζόμενα διαφορικά εγκάρσιων αξόνων.

Ωστόσο, η βέλτιστη λύση είναι να κινηθούν όλοι οι τροχοί, βελτιώνοντας και συμπληρώνοντας τη σχεδίαση του κιβωτίου ταχυτήτων απαραίτητα εξαρτήματα. Η τετρακίνηση παρέχει στο όχημα τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

1. αυξημένη ικανότητα μεταξύ των χωρών.
2. βελτιωμένη πρόσφυση κατά την εκκίνηση σε ολισθηρές επιφάνειες.
3. κατευθυντική σταθερότητακαι προβλέψιμη συμπεριφορά σε ολισθηρούς δρόμους.

Στοιχεία μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς

Κιβώτιο ταχυτήτων σε όλους τους τροχούς

Το σύστημα μετάδοσης κίνησης σε όλους τους τροχούς ενός αυτοκινήτου αποτελείται από τα ακόλουθα κύρια στοιχεία:

• μηχανικό ή αυτόματη μετάδοσηγρανάζια?
• θήκη μεταφοράς ή συμπλέκτης πολλαπλών δίσκων;
• κεντρικό διαφορικό?
• μετάδοση cardan;
• πίσω και εμπρός διαφορικά;
• ελέγχους.

Τύποι τετρακίνησης

Μόνιμη τετρακίνηση

Η μόνιμη τετρακίνηση 4x4 είναι ένας τύπος μετάδοσης κίνησης στον οποίο η ροπή κατανέμεται από τον κινητήρα ταυτόχρονα σε όλους τους τροχούς. Αυτή η μονάδα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διαφορετικές τάξειςοχήματα με διαμήκη ή εγκάρσιο σχήμαθέση κινητήρα. Για βέλτιστη κατανομή της ροπής, τα σύγχρονα συστήματα τετρακίνησης είναι εξοπλισμένα με διαφορικά περιορισμένης ολίσθησης με δυνατότητα κατανομής ισχύος στους άξονες σε διαφορετικές αναλογίες.

Στοιχεία μόνιμης τετρακίνησης Συστήματα Quattro

Τα ηλεκτρονικά συντονίζουν τη λειτουργία του συστήματος, λαμβάνοντας σήματα από αισθητήρες ταχύτητας τροχού και αλλάζουν άμεσα την αναλογία ισχύος ανάλογα με τις συνθήκες του δρόμου και τα μοτίβα οδήγησης. Αυτός ο τύπος τετρακίνησης είναι το πιο προηγμένο σύστημα που παρέχει το καλύτερο ενεργητική ασφάλειακαι δυναμική οδήγησης.

Μειονεκτήματα: αυξημένη κατανάλωση καυσίμου και σταθερό φορτίο στα στοιχεία μετάδοσης.

Η επώνυμη μόνιμη τετρακίνηση σε όλους τους τροχούς χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητά τους από κατασκευαστές όπως η Audi (), η BMW (), η Mercedes () και άλλοι.

Αναγκαστική σύνδεση

Για οχήματα εκτός δρόμου ο καλύτερος τρόποςεφαρμογή τετρακίνησης - αναγκαστική σύνδεση. Είναι σχεδιασμένο σύμφωνα με τυπική σχεδίαση, λείπει μόνο το κεντρικό διαφορικό. Ο κινητήριος άξονας είναι ο πίσω, ο συνδεδεμένος άξονας είναι ο εμπρός. Η ροπή μεταδίδεται στον μπροστινό άξονα μέσω μιας θήκης μεταφοράς, η οποία ελέγχεται χειροκίνητα.

Διάγραμμα και στοιχεία συνδεδεμένης τετρακίνησης

Ο οδηγός ενεργοποιεί ανεξάρτητα την κίνηση όλων των τροχών χρησιμοποιώντας μοχλούς ή κουμπιά ελέγχου πριν ξεπεράσει ένα δύσκολο τμήμα ή, για παράδειγμα, εκτός δρόμου. Η συμπερίληψη της θήκης μεταφοράς εξασφαλίζει άκαμπτη σύνδεση μεταξύ των αξόνων και ίση κατανομή της ροπής. Επί ταμπλόΗ ένδειξη τετρακίνησης ανάβει. Συχνά ο σχεδιασμός παρέχει επιπλέον τη δυνατότητα άκαμπτου κλειδώματος των διαφορικών εγκάρσιων αξόνων, καθώς και τη χρήση αυξημένων και χαμηλό γρανάζι.

Όταν είναι ενεργοποιημένη η τετρακίνηση, τα στοιχεία του κιβωτίου ταχυτήτων αντιμετωπίζουν μεγάλα φορτία και η οδική συμπεριφορά του οχήματος επιδεινώνεται σημαντικά. Υπό κανονικές συνθήκες οδήγησης, η ένδειξη 4WD σβήνει και η ένδειξη 4WD σβήνει, η οδήγηση συνεχίζεται με τον πίσω κινούμενο άξονα. Το κιβώτιο ταχυτήτων ελευθερώνεται, γεγονός που παρατείνει τη διάρκεια ζωής του και μειώνει την κατανάλωση καυσίμου. Η αναγκαστική τετρακίνηση χρησιμοποιείται κυρίως σε SUV. Για παράδειγμα, στις Toyota Land Cruiser and Land Rover Defender.

Αυτόματη σύνδεση

Σχέδιο αυτόματης σύνδεσης τετρακίνησης

Το αυτόματα συνδεδεμένο σύστημα τετρακίνησης έχει σχεδιαστεί λαμβάνοντας υπόψη τη δυνατότητα άμεσης σύνδεσης του δεύτερου άξονα με τον κινητήριο. Η κύρια κίνηση είναι πίσω ή μπροστά. Όταν εντοπιστεί η διαφορά στην περιστροφή του τροχού, ο συμπλέκτης τριβής του κεντρικού διαφορικού κλείνει με εντολή των ηλεκτρονικών και η ισχύς αρχίζει να μεταδίδεται σε όλους τους τροχούς. Ορισμένα μοντέλα παρέχουν δυνατότητα εναλλαγής 4x4 και το αυτοκίνητο γίνεται μονοκίνητο. Το αυτόματα συνδεδεμένο σύστημα τετρακίνησης 4Motion χρησιμοποιείται στα μοντέλα της Volkswagen.

Εφαρμογή διαφόρων συστημάτων τετρακίνησης

Ανάλογα με την κατηγορία και τον σκοπό του οχήματος, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι τετρακίνησης, οι πλέον κατάλληλοι για την απόδοσή τους και λειτουργικά χαρακτηριστικά.

Για αυτοκίνητα premium, όπου η άνεση, η δυνατότητα ελέγχου και η ασφάλεια είναι πρωτίστως σημαντικές, η καλύτερη επιλογή είναι η μόνιμη τετρακίνηση υπό τον έλεγχο των ηλεκτρονικών ελέγχου. Τα πολυτελή SUV συνδυάζουν μόνιμη τετρακίνηση και αναγκαστική τετρακίνηση με δυνατότητα κλειδώματος διαφορικών. Η λειτουργία του συστήματος τετρακίνησης ελέγχεται και ρυθμίζεται ηλεκτρονικά. Εάν είναι απαραίτητο, ο οδηγός ασφαλίζει ένα σκληρό κλείδωμα, εάν, για παράδειγμα, πρέπει να βγείτε από τη λάσπη.

Τα οχήματα εκτός δρόμου έχουν αρκετά μεγάλη ζήτηση από τους οδηγούς. Δεν είναι όλα SUV, αλλά σχεδόν οποιοδήποτε σύστημα τετρακίνησης (AWD ή 4WD) θα επιτρέψει στον ιδιοκτήτη να βγει σε ένα εξοχικό πικνίκ ή στη χώρα χωρίς κανένα πρόβλημα.

Υπάρχουν πολλοί τύποι συστημάτων, σχεδόν κάθε αυτοκινητοβιομηχανία τους δίνει τα δικά της ονόματα:

• Σύστημα τετρακίνησης xDrive BMW.
• Quattro - Audi;
• 4motion – Volkswagen;
• TOD (ATT) Σανγκ Γιονγκκαι Hyundai?
• Super Select (Easy Select) – Mitsubishi;
• Active Select – Chevrolet και άλλα.

Εν τω μεταξύ, όλα χωρίζονται σε δύο κύριες κατηγορίες: πλήρους απασχόλησης και μερικής απασχόλησης AWD. Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει συστήματα στα οποία ενεργοποιείται συνεχώς η τετρακίνηση, διαιρώντας τη ροπή μεταξύ των αξόνων σε ίσες αναλογίες. Η τετρακίνηση πλήρους απασχόλησης διατίθεται σε κλασικά οχήματα παντός εδάφους όπως το Land Rover Defender, το εγχώριο Niva και το Chevrolet Niva, καθώς και αυτοκίνητα, όπως το Audi A6 Quattro, η BMW X5 και πολλά άλλα, αλλά ο σχεδιασμός του κιβωτίου ταχυτήτων AWD των επιβατικών αυτοκινήτων είναι εντελώς διαφορετικός από τα οχήματα εκτός δρόμου.

Τα SUV, με μόνιμη τετρακίνηση, είναι σε θέση να ξεπεράσουν δύσκολα εδάφη αρκετά εύκολα και επιβατικά αυτοκίνητααπαιτείται μόνιμη τετρακίνηση για καλύτερη δυναμικήκαι δυνατότητα ελέγχου, γιατί Η ολίσθηση των κινητήριων τροχών μειώνεται σημαντικά. Είναι αλήθεια ότι και οι δύο πρέπει να πληρώσουν υψηλή ταχύτητα ροήςΗ κατανάλωση καυσίμου κατά την οδήγηση σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους, επιπλέον, ο σχεδιασμός ενός μόνιμου συστήματος τετρακίνησης είναι πολύ πιο περίπλοκος.

Η δεύτερη ομάδα συστημάτων τετρακίνησης είναι η μερική απασχόληση. Ένα μηχάνημα εξοπλισμένο με ένα τέτοιο σύστημα είναι, υπό κανονικές συνθήκες, μονοκίνητο και ο δεύτερος άξονας συνδέεται, εάν είναι απαραίτητο, χειροκίνητα ή αυτόματα υπό ορισμένες συνθήκες.
Τυπικά τετρακίνητα οχήματα μερικής απασχόλησης:

1. όλα τα μοντέλα UAZ.
2. Mitsubishi Pajero με Σούπερ σύστημαΕπιλέγω;
3. Nissan Patrol.

Αυτά τα μηχανήματα είναι ιδανικά για ενεργητική ανάπαυσησε συνθήκες εκτός δρόμου. Ο οδηγός σε αυτά συνδέει ανεξάρτητα τον δεύτερο άξονα για να ξεπεράσει δύσκολα σημεία.

Το σύστημα AWD μερικής απασχόλησης έχει τα μειονεκτήματά του. Ένα από τα κύρια είναι ότι ένας άπειρος οδηγός δεν μπορεί πάντα να αξιολογήσει σωστά την κατάσταση του δρόμου και να αλλάξει εγκαίρως τη μετάδοση του αυτοκινήτου σε λειτουργία τετρακίνησης. Το δεύτερο μειονέκτημα είναι ότι με ενεργοποιημένη την τετρακίνηση, μπορείς να κινηθείς μόνο σε χαμηλές ταχύτητες και το κιβώτιο ταχυτήτων φθείρεται πολύ. Το τρίτο μειονέκτημα είναι ότι το κλασικό χειροκίνητο σύστημα μερικής απασχόλησης δεν διαθέτει κεντρικό διαφορικό, γεγονός που μειώνει σημαντικά τον χειρισμό τέτοιων αυτοκινήτων σε στεγνό οδόστρωμα, ιδιαίτερα αισθητό στις στροφές.

Crossovers, καθώς και station wagon με ικανότητα μεταξύ χωρών. Δεν προορίζονται για οδήγηση σε χειμερινούς και καλοκαιρινούς δρόμους, αλλά οι δυνατότητες αυτών των αυτοκινήτων είναι αρκετά για να μην περιοριστούν στην οδήγηση μόνο σε ασφαλτοστρωμένους δρόμους. Το AWD εφαρμόζεται σε αυτά χρησιμοποιώντας έναν παχύρρευστο σύνδεσμο, ένα αυτοασφαλιζόμενο διαφορικό Torsen ή έναν συμπλέκτη τριβής πολλαπλών πλακών.

4 κίνηση

Ένα από τα πιο διάσημα αυτόματα κιβώτια AWD είναι το 4motion της Volkswagen. Αποτελείται από τους παρακάτω κόμβους:

• συμπλέκτης;
• κιβώτια ταχυτήτων?
• κύρια γρανάζια του μπροστινού και του πίσω άξονα.
• διαφορικά εγκάρσιων αξόνων του μπροστινού και του πίσω άξονα.
• Συμπλέκτης τριβής πολλαπλών πλακών Haldex.
• άξονες

Υπό κανονικές συνθήκες, το 90% της ροπής μεταδίδεται στον μπροστινό άξονα. Όταν οι μπροστινοί τροχοί γλιστρούν, η μονάδα ελέγχου στέλνει ένα αντίστοιχο σήμα, ο συμπλέκτης μπλοκάρεται και η ροπή παρέχεται στον πίσω άξονα. Η τιμή του δεν είναι σταθερή. Λόγος ροπής μεταξύ εμπρός και πίσω άξονεςστο κιβώτιο ταχυτήτων AWD, το 4motion μπορεί να ποικίλλει από 90:10 έως 60:40.

Σύστημα τετρακίνησης TOD

Το κιβώτιο ταχυτήτων AWD Torque-on-Demand ή TOD, ανήκει στην κατηγορία AWD πλήρους απασχόλησης, χρησιμοποιώντας μεταβλητή κατανομή ροπής μεταξύ των αξόνων. Πίσω άξοναςστο σύστημα TOD είναι συνεχώς συνδεδεμένο, το μπροστινό συνδέεται μέσω συμπλέκτη τριβής πολλαπλών δίσκων αυτόματα ή αναγκαστικά χρησιμοποιώντας διακόπτη.

ΣΕ αυτόματη λειτουργία, το οποίο είναι το κύριο για το TOD, η ροπή ανακατανέμεται μεταξύ των αξόνων (εμπρός και πίσω) σε αναλογίες από 0:100 έως 50:50, όλα ανάλογα με τις διαφορετικές συνθήκες του δρόμου. Πριν ξεπεράσετε τις δύσκολες περιοχές, ο κατασκευαστής συνιστά τη βίαιη σύνδεση του μπροστινού άξονα, διαιρώντας έτσι τη ροπή εξίσου μεταξύ των αξόνων.

Δομημένο με παρόμοιο τρόπο ευφυές σύστημα xDrive αυτοκίνητα BMW, ωστόσο, λειτουργεί πλήρως αυτόματα και ο λόγος ροπής μεταξύ των αξόνων κυμαίνεται από 0:100 έως 40:60.

Σύστημα τετρακίνησης Quattro

Το σύστημα Quattro AWD χρησιμοποιείται σε Αυτοκίνητα Audi, εμπίπτει επίσης στην κατηγορία AWD πλήρους απασχόλησης. Ο ρόλος του κεντρικού διαφορικού στην τελευταία, τέταρτη γενιά του κιβωτίου ταχυτήτων Quattro εκτελείται από ένα ασύμμετρο διαφορικό που κλειδώνει αυτόματα με γρανάζια. Υπό κανονικές συνθήκες, στέλνει το 40% της ισχύος στον μπροστινό άξονα και το υπόλοιπο 60 στον πίσω. Όταν οι τροχοί γλιστρούν, ο κύριος όγκος της ροπής μεταφέρεται στον άξονα που έχει την καλύτερη πρόσφυση. Σε αυτή την περίπτωση, έως και 70% μπορεί να μεταφερθεί στους μπροστινούς τροχούς και έως και 85% στους πίσω τροχούς.

Τι πρέπει να επιλέξετε;

Το ερώτημα ποιο σύστημα τετρακίνησης είναι καλύτερο μαστίζει πολλούς λάτρεις των αυτοκινήτων.Πολλοί θα εκπλαγούν, αλλά είναι αδύνατο να απαντηθεί λόγω της ανακρίβειας της ίδιας της διατύπωσης. Μπορεί να ειπωθεί ότι θα ταίριαζε καλύτερασε μια συγκεκριμένη κατάσταση, αλλά όχι γενικά.

Παρά όλα αυτά αυτοκίνητο MitsubishiΤο Pajero με το σύστημα τετρακίνησης μερικής απασχόλησης Super Select, ενώ είναι ένα εξαιρετικό SUV, σε ασφαλτοστρωμένο δρόμο δείχνει πολύ μέτρια οδική συμπεριφορά, που είναι χαρακτηριστικό σχεδόν όλων των «τζιπ». Καθώς Audi Allroadμε το κιβώτιο ταχυτήτων Quattro AWD, το οποίο συμπεριφέρεται άψογα στον αυτοκινητόδρομο και είναι ικανό να οδηγεί σε συμπαγείς χωματόδρομους, θα είναι εντελώς ανίσχυρο στις συνθήκες της Καρελίας.

Κατά την επιλογή, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τις διαφορές στα συστήματα τετρακίνησης και να κατανοήσετε γιατί αγοράζεται το αυτοκίνητο, και σε αυτήν την περίπτωση ο αγοραστής θα λάβει ακριβώς αυτό που χρειάζεται - είτε ένα ευρύχωρο οικογενειακό αυτοκίνητο στο οποίο μπορείτε να πάτε στη θάλασσα, ακόμα και στη χώρα, ή ένα SUV ικανό να κατακτήσει τη τάιγκα της Σιβηρίας.