Ahhoz, hogy terepen mozoghass, és magabiztosan érezd magad a kanyarokban, mind a négy kereket "evezni" kell - ez jól ismert. De hogyan lehet a nyomatékot átvinni rájuk? Megéri-e folyamatosan, vagy csak szükség esetén csinálni, és hol vannak a buktatók?

Az összes összkerékhajtási rendszer fő és változatlan "szereplője" az osztómű: egy speciális egység, amely a forgatónyomatékot a sebességváltótól kapja, és elosztja az első és a hátsó tengely között. De számos elosztási módszer, valamint elrendezési séma létezik.

Az összkerékhajtási rendszereket általában három típusra osztják:

Állandó négykerék-hajtás (teljes munkaidőben)

Előnyök:

• megbízható "elpusztíthatatlan" kialakítás;
• az összkerékhajtású vezetés lehetősége terepen és aszfalton egyaránt.

4Matic állandó összkerékhajtási rendszer (Mercedes-Benz)

Mínuszok:

• bonyolultság a vezetékes meghajtóhoz képest;
• nagy tömeg;
• a szabályozhatósági beállítások összetettsége;
• megnövekedett fogyasztásüzemanyag.

Az első dolog, ami eszébe jut, amikor a nyomatékot két tengelyre kell átadni, az az, hogy vascsövekkel mereven csatlakoztassa őket a razdatkához. De itt van a probléma: kanyarodáskor az autó kerekei különböző utakon haladnak át.

Ha a tengelyek mereven össze vannak kötve, akkor egyes kerekek hajtanak, mások pedig megcsúsznak. A sárban, amikor puha a felület, nem ijesztő. A második világháború idején például a legendás "Willis" csendben haladt mereven összekapcsolt tengelyekkel, mert azokat kizárólag terepen üzemeltették. De ha a bevonat kemény, akkor ezek a csúszások keletkeznek torziós rezgésés lassan, de biztosan tönkreteszi az átvitelt.

Ezért az állandó összkerékhajtású autók váltóművében van egy tengelyközi differenciálmű - egy olyan mechanizmus, amely elosztja az erőt a tengelyek között, és lehetővé teszi, hogy különböző sebességgel forogjanak. És ha az egyik kerék lelassul, akkor a másik sebessége nő, de a nyomaték is ugyanennyit csökken rajta.

Mindez nagyszerű, miközben aszfalton haladunk, de mi van, ha hátsó tengely tócsában ragadtunk? Az első kerekeken, amelyek kemény felületen fognak állni, lesz pillanat, de nem lesz fordulat, de a hátsó kerekek nagyon gyorsan forognak, de kicsi lesz rajtuk a pillanat. Az erő is kicsi lesz. hátsó kerékés a differenciálmű pontosan ugyanazt az erőt szállítja az elülső részre. Ebben az esetben legalább egy örökkévalóságig csúszkálhat – továbbra sem mozdul.

Ilyen esetekben a differenciálmű zárral van felszerelve - amikor be van kapcsolva, a sebesség minden keréken azonos, és a pillanat csak a kerekek tapadásától függ az úthoz.

A további csomópontok (differenciál és blokkoló) jelenléte miatt az egész rendszer meglehetősen nehéznek és összetettnek bizonyul. Ezenkívül a nyomaték állandó átvitele az összes kerékre növeli az energiaveszteséget, ami azt jelenti, hogy rontja a dinamikát és növeli az üzemanyag-fogyasztást.

Állandó Négy kerék meghajtás az autóiparban továbbra is használatos, bár az elmúlt években ez a rendszer fokozatosan felváltotta az összkerékhajtást igény szerint, amiről később lesz szó.

Vezetékes (részmunkaidős)

Előnyök:

• megbízható mechanika;
• maximális egyszerűség nagy áteresztőképességgel.

Mínuszok:

• Összkerékhajtással nem lehet aszfalton vezetni.

A differenciálmű és a zárak is elhagyhatók, feltéve, hogy az egyik tengely ideiglenesen le van tiltva. E logika szerint működik a vezetékes összkerékhajtás.

A tengelyek differenciálmű nélkül kapcsolódnak egymáshoz, és a nyomaték szigorú arányban oszlik el. Következésképpen, magas permeabilitásés minimális költségek.

A részmunkaidő gyakorlatilag kihalt mára, és csak tisztán terepjárókon használják. Egy modern sofőrnek ennek a rendszernek a használata kényelmetlen. A tengely csatlakoztatása csak álló állapotban lehetséges, hogy ne sérüljenek a mechanizmusok. Nos, ha az erdőben való lovaglás után az autópályára megy, és elfelejti kikapcsolni a négykerék-hajtást, akkor fennáll a veszélye, hogy tönkreteszi az egész sebességváltót.

Összkerék meghajtás kuplunggal

Előnyök:

• az eszköz alacsony költsége és egyszerűsége;
• kis tömeg;
• a rendszer finomhangolásának képessége.

Mínuszok:

• rossz megbízhatóság és túlterhelésekkel szembeni ellenállás;
• jellemzők instabilitása.

A kemény differenciálzár nem rossz terepen, de hogyan lehet elérni, hogy az összkerékhajtás a pillanatnyi dinamikát adagolja? A csúszás mértéke mindig más... A megoldást az 50-es évek közepén találták meg.

Aktív nyomatékosztó AWD rendszer a Mazda CX-7-hez többtárcsás tengelykapcsolóval középső differenciálmű

A szokásos mechanikus differenciálmű egy viszkózus tengelykapcsolóval (viscous coupling) egészült ki. A viszkózus tengelykapcsoló egy olyan rész, amelyben a bemeneti és a kimenő tengelyhez csatlakoztatott pengesorok forognak. speciális folyadék. A be- és kimenő tengely egymáshoz képest szabadon forog, de a tengelykapcsoló titka a töltőanyagban van, ami a hőmérséklet emelkedésével növeli a viszkozitását.

Nál nél normál forgalom, a kerekek enyhe fordulása vagy csúszása, a kuplung nem akadályozza meg a lapátok kölcsönös mozgását, hanem amint a forgási sebesség különbsége az első ill. hátsó kerekek felemelkedik, a folyadék intenzíven keveredni és felmelegedni kezd. Ugyanakkor viszkózussá válik, és blokkolja a pengék mozgását egymáshoz képest. Minél nagyobb a különbség, annál nagyobb a viszkozitás és a blokkoltság mértéke.

Manapság a tengelykapcsolókat mind az állandó összkerékhajtású rendszerekben, mind a mechanikus differenciálművekkel együtt, és egymástól függetlenül használják. A hajtótengely az osztóműhöz, a hajtott tengely pedig a kiegészítő tengelyhez csatlakozik. Ha szükséges, amikor az egyik tengely megcsúszott, a pillanat egy része a tengelykapcsolón keresztül megy rá.

A késői tengelykapcsoló-konstrukciók elkerülték a folyadékot a súrlódó tárcsák javára, amelyek ugyanazon az elven működnek, mint a súrlódó tengelykapcsoló. Ha szükséges, az elektronika "megnyomja" őket, és elindítja a nyomaték átvitelét. Az autó önállóan, a vezető részvétele nélkül tudja szabályozni a pillanatnyi adagot.

Minden kényelem mellett a tengelykapcsolóknak számos hátránya van, amelyek közül a fő a rossz tartósság súlyos terepviszonyok között. A súrlódó tárcsák túlmelegednek a terheléstől, és a tengelykapcsoló bemegy szükségállapot. Ezért ezt a rendszert főként kompromisszumos crossovereken és autókon használják, ahol az összkerékhajtásra nem a vízfolyások leküzdése, hanem a jobb kezelhetőség érdekében van szükség.

Mi a következő lépés?

Az összkerékhajtási rendszerek további fejlődése valószínűleg az elektromos motorokhoz kapcsolódik. Az 1900-as párizsi világkiállításon Ferdinand Porsche mutatta be az első elektromos autót, amelynek minden kereke motor volt. Akkor ez volt, ahogy most mondanák, "fenntarthatatlan koncepcióautó". A motorok túl nehézek voltak, és az építés drága. Most egy ilyen rendszernek egyértelműen több kilátása van.

Van is potenciál hibrid séma ahol az egyik tengelyt motor hajtja belső égés, a második pedig egy villanymotor. Ha azonban valódi SUV-król beszélünk, akkor még semmilyen elektromos újítás és súrlódó tengelykapcsoló nem fogja felváltani az olcsó, egyszerű és strapabíró mechanikát.

Összkerék-hajtású sebességváltók vannak különféle kivitelek. Ezek együtt összkerékhajtási rendszereket alkotnak. A következő típusú összkerékhajtású rendszerek léteznek: állandó csatlakozás, automatikusan csatlakoztatva és manuálisan csatlakoztatva.

Különböző típusok Az összkerékhajtási rendszereknek általában különböző céljai vannak. Ugyanakkor ezeknek a rendszereknek a következő előnyei különböztethetők meg, amelyek meghatározzák alkalmazásuk körét:

Állandó összkerékhajtási rendszer

Állandó összkerékhajtási rendszer (más néven - teljes munkaidős rendszer, fordításban " teljes idő”) biztosítja a nyomaték állandó átvitelét az autó összes kerekére.

A rendszer az összkerékhajtásra jellemző szerkezeti elemeket tartalmazza, nevezetesen: tengelykapcsoló, sebességváltó, osztómű, kardán fogaskerekek, fő fogaskerekek, a hátsó és első tengely kiskerék-differenciálművei, valamint a keréktengelyek.

Az állandó négykerék-hajtást mind a hátsókerék-meghajtású járműveken (a motor és a sebességváltó hosszirányú elrendezése), mind az elsőkerék-hajtású járműveken (a motor és a sebességváltó keresztirányú elrendezése) használják. Az ilyen rendszerek főként tervezésükben különböznek egymástól. transzfer dobozés kardán fogaskerekek.

A jól ismert állandó összkerékhajtási rendszerek a Quattro rendszer az Auditól, az xDrive a BMW-től, a 4Matic a Mercedestől.

A differenciálzár lehet automatikus vagy kézi. Modern kialakítások automatikus zár A középső differenciálmű egy viszkózus tengelykapcsoló, korlátozott csúszású Torsen differenciálmű, többtárcsás súrlódó tengelykapcsoló.

A kézi (kényszeres) differenciálzárat a vezető mechanikus, pneumatikus, elektromos, ill hidraulikus hajtás. Az osztómű egyes kiviteleinél a középső differenciálmű automatikus és kézi reteszelésének funkciója is biztosított.

Az állandó összkerékhajtás működési elve

A motor nyomatéka a sebességváltóhoz, majd az osztóműhöz jut. Az átviteli esetben a nyomaték a tengelyek mentén oszlik el. Ha szükséges, a vezető bekapcsolhat egy alacsonyabb fokozatot. További nyomaték át kardántengelyek a fő sebességfokozatra és az egyes tengelyek középső differenciálművére továbbítják. A differenciálműből a forgatónyomaték a tengelytengelyeken keresztül jut el a meghajtó kerekekhez. Amikor az egyik tengely kerekei megcsúsznak, a tengelyközi és a tengelyközi differenciálmű automatikusan vagy erőszakosan reteszelődik.

Automata összkerékhajtási rendszer

Összkerékhajtási rendszer automatikusan csatlakoztatva (más néven - igény szerinti rendszer, lefordítva: igény szerint) az ígéretes irányösszkerékhajtású autók fejlesztése. Ez a rendszer biztosítja az egyik tengely kerekeinek csatlakoztatását a másik tengely kerekeinek megcsúszása esetén. Normál üzemi körülmények között az autó első- vagy hátsókerék-hajtású.

Szinte minden vezető autógyártó rendelkezik a sajátjával modellválaszték automata összkerékhajtású járművek. Egy jól ismert, automatikusan csatlakoztatott összkerék-hajtási rendszer a Volkswagen 4Motion.

Az automatikusan csatlakoztatott összkerékhajtás kialakítása hasonló az állandó összkerékhajtáshoz. A kivétel a hátsó tengelykapcsoló jelenléte.

Az automatikus összkerékhajtási rendszerben az osztómű általában kúpkerék. A visszaváltás és a középső differenciálmű hiányzik.

A hátsó tengely tengelykapcsolójaként viszkózus tengelykapcsolót vagy elektronikusan vezérelt súrlódó tengelykapcsolót használnak. Egy jól ismert súrlódó tengelykapcsoló a Haldex tengelykapcsoló, amelyet a Volkswagen 4Motion összkerékhajtási rendszerében használnak.

Az önműködően csatlakoztatott összkerékhajtási rendszer működési elve

A motor nyomatéka a tengelykapcsolón, a sebességváltón, a véghajtáson és a differenciálműön keresztül az autó első tengelyére kerül. A nyomaték az osztóműön és a kardántengelyeken keresztül a súrlódó tengelykapcsolóra is átkerül. Normál helyzetben a súrlódó tengelykapcsoló minimális kompresszióval rendelkezik, amelynél a nyomaték akár 10%-a is átkerül a hátsó tengelyre. Amikor parancsra megcsúsznak az első tengely kerekei elektronikus blokk vezérlés, a súrlódó tengelykapcsoló aktiválódik, és a nyomatékot továbbítja a hátsó tengelyre. A hátsó tengelyre átvitt nyomaték mértéke bizonyos határokon belül változhat.

Manuálisan csatlakoztatott összkerékhajtási rendszer

Manuálisan csatlakoztatott összkerékhajtási rendszer (más néven Részmunkaidős rendszer, fordítva "részidő") jelenleg gyakorlatilag nem használják, mert. nem hatékony. Ugyanakkor ez a rendszer biztosítja az első és a hátsó tengely közötti merev kapcsolatot, a nyomaték 50:50 arányú átvitelét, és ezért valóban terepjáró.

A manuálisan csatlakoztatott összkerékhajtás rendszere általában hasonló az állandó összkerékhajtáshoz. A fő különbség a középső differenciálmű hiánya és a csatlakozási képesség első tengely az elosztó dobozban. Meg kell jegyezni, hogy számos állandó összkerékhajtású kivitelben az első tengely kioldó funkcióját használják. Az igazság benne ez az eset kihúzni és bedugni nem ugyanaz.

Meglepő, de tény, hogy sok autótulajdonos egyáltalán nem érti az összkerékhajtású sebességváltók típusait. A helyzetet pedig súlyosbítják az autóipari újságírók, akik maguk is nehezen értik a hajtások típusait és működését.

A legsúlyosabb tévhit az, hogy sokan még mindig úgy gondolják, hogy a megfelelő összkerékhajtásnak állandónak kell lennie, és kategorikusan elutasítják az automata összkerékhajtási rendszereket. Ebben az esetben az automatikusan csatlakoztatott összkerékhajtás kétféle, a munka jellege szerint osztva: sugárhajtású rendszerek(a hajtótengely megcsúszásának ténye kapcsol be) és megelőző (amelyben a nyomaték átvitelét mindkét tengelyre a gázpedál jele aktiválja).

Szólok a négykerék-hajtású sebességváltók főbb lehetőségeiről, és megmutatom, hogy az elektronikusan vezérelt négykerék-hajtású sebességváltók jelentik a jövőt.

Nagyjából mindenki érti, hogyan működik egy autó sebességváltója. Úgy tervezték, hogy a nyomatékot a motor főtengelyétől a meghajtó kerekekhez továbbítsa. A sebességváltó tartalmaz tengelykapcsolót, sebességváltót, fő fogaskerék, differenciál- és hajtótengelyek (kardán- és tengelytengelyek). Alapvető eszköz a sebességváltóban van a differenciálmű. A hozzá juttatott nyomatékot elosztja a meghajtó kerekek hajtótengelyei (féltengelyei) között, és lehetővé teszi azok különböző sebességű forgását.

Mire való? Vezetés közben, különösen kanyarodáskor, az autó minden kereke egyedi pálya mentén mozog. Ezért az autó összes kereke felváltva különböző sebességgel forog, és különböző távolságokat tesz meg. A differenciálmű és az egyik tengely kerekei közötti merev kapcsolat hiánya a sebességváltó fokozott igénybevételéhez, az autó képtelenségéhez vezetni, nem is beszélve az olyan apróságokról, mint a gumiabroncsok kopása.

Ezért a burkolt utakon való működéshez minden autót fel kell szerelni egy vagy több differenciálművel. Az egytengelyes hajtású járművekhez egy kereszttengelyes differenciálmű van felszerelve. És abban az esetben összkerékhajtású jármű három differenciálműre van szükség. Minden tengelyen egy és egy központi, középső differenciálmű.

A differenciál elvének részletesebb megértéséhez ajánlom figyelmesen az 1937-ben forgatott A sarkon című dokumentumfilmet. 70 éve nem tud a világ ennél egyszerűbb és érthetőbb videót készíteni a differenciálmű működéséről. Még angolul sem kell tudnia.

Fő hátránya, hanem a szabad differenciálmű működésének egyik jellemzője mindenki számára ismert - ha az autó egyik hajtókerekén nincs kuplung (például jégen vagy liftre lógva), akkor az autó nem akár megmozdul. Ez a kerék szabadon forog kétszeres sebességgel, míg a másik mozdulatlan marad. Így bármely 2WD jármű rögzíthető, ha a hajtott tengely egyik kereke elveszti a tapadást.

Ha egy négykerék-meghajtású autót veszünk három hagyományos (ingyenes) differenciálművel, akkor annak potenciális térben való mozgása még akkor is korlátozható, ha BÁRMILYEN négy kerék elveszti a tapadást. Vagyis ha egy összkerékhajtású, három szabad differenciálművel rendelkező autót csak egy kerékkel görgőkre / jégre / a levegőbe lógatnak, akkor nem tud megmozdulni.

Hogyan lehet megbizonyosodni arról, hogy ebben az esetben az autó mozogni tud? Nagyon egyszerű - blokkolnia kell egy vagy több differenciálművet. De ne felejtsük el, hogy a kemény differenciálzár (és valójában egy ilyen mód egyenértékű annak hiányával) nem alkalmazható az autók burkolt utakon történő üzemeltetésére, mivel megnövekedett terhelések a sebességváltón és a fordulási képtelenségen.

Ezért burkolt utakon való közlekedésnél a vezetési körülményektől függően változó fokú differenciálzár szükséges (most egyetlen középső differenciálműről beszélünk). De terepen akkor is mozoghat, ha mindhárom differenciálmű teljesen le van zárva.

Tehát a világon három fő típusú összkerékhajtási megoldás létezik:

Klasszikus összkerékhajtású váltó(az autógyártók terminológiájában teljes munkaidősnek nevezett) három teljes értékű differenciálművel rendelkezik, így egy ilyen autó bármilyen vezetési módban mind a 4 kerékre meghajt. De ahogy fentebb írtam, ha legalább az egyik kerék elveszti a tapadást, akkor az autó elveszíti mozgásképességét. Ezért egy ilyen autónak feltétlenül szüksége van egy differenciálzárra (teljes vagy részleges). A legnépszerűbb megoldás, amelyet gyakoroltak klasszikus SUV-k- a középső differenciálmű mechanikus merev blokkolása a nyomaték tengelyek mentén történő elosztásával 50:50 arányban. Ezzel jelentősen növelhető az autó terepjáró képessége, de mereven reteszelt középső differenciálművel nem lehet szilárd utakon közlekedni. Választható terepjárók rendelkezhet egy további reteszelő hátsó kereszttengely differenciálművel.

A teljes idejű sebességváltóban három A, B és C differenciálmű található. A részidőben pedig az A középső differenciálmű hiányzik, helyette a második tengely kézzel történő kemény csatlakoztatására szolgáló mechanizmus található.

Ugyanakkor külön irány a mechanikai bedugható összkerékhajtás(Részidő). Egy ilyen sémából teljesen hiányzik a tengelyközi differenciálmű, és helyette egy mechanizmus található a második tengely csatlakoztatására. Ezt az átvitelt általában arra használják olcsó SUV-kés pickupok. Emiatt burkolt utakon egy ilyen jármű csak egy tengelyen (általában a hátsón) hajtható meg. A nehéz terepszakaszok leküzdésére pedig a vezető kézzel kapcsolja be az összkerékhajtást az első és a hátsó tengely mereven egymáshoz rögzítésével. Ennek eredményeként a nyomaték mindkét tengelyre átvitelre kerül, de ne felejtsük el, hogy továbbra is szabad differenciálmű marad mindkét tengelyen. Ez azt jelenti, hogy a kerekek átlós lógásával az autó nem megy sehova. Ez a probléma csak az egyik kerékközi differenciálmű (elsősorban a hátsó) blokkolásával oldható meg, ezért egyes SUV-modellek önzáró differenciálművel rendelkeznek a hátsó tengelyen.

És jelenleg a leguniverzálisabb és legnépszerűbb megoldás - automata összkerékhajtás(A-AWD - Automata Összkerékhajtás, amelyet gyakran egyszerűen AWD-nek neveznek). Szerkezetileg egy ilyen sebességváltó nagyon hasonlít a részmunkaidős összkerékhajtáshoz, amely nem rendelkezik tengelyközi differenciálművel, és a második tengely csatlakoztatásához hidraulikus vagy elektromágneses tengelykapcsolót használnak. A tengelykapcsoló reteszelésének mértékét általában elektronikusan szabályozzák, és két működési mechanizmus létezik: megelőző és reaktív. Róluk alább részletesen.

A váltóban nincs középső differenciálmű, a váltóból két tengely jön ki, az egyik az első tengelyre (saját differenciálművel), a másik a hátsóra, a kuplungra.

Fontos megérteni, hogy a leghatékonyabb összkerékhajtáshoz (függetlenül attól, hogy teljes munkaidős vagy a-awd) változó reteszelő középső differenciálműre (kuplungra) van szükség, attól függően, hogy útviszonyok(a kereszttengelyes differenciálművekről külön beszélgetés, nem e cikk keretein belül). Ennek többféle módja van. Közülük a legnépszerűbbek: viszkózus tengelykapcsoló, fogaskerekes önzáró differenciálmű, elektronikus zárvezérlés.

1. A viszkózus tengelykapcsoló (egy ilyen tengelykapcsolóval rendelkező differenciálművet VLSD - Viscous Limited-slip differenciálműnek hívják) a legegyszerűbb, de ugyanakkor hatástalan blokkolási mód. Ez a legegyszerűbb mechanikus eszköz, amely viszkózus folyadékon keresztül továbbítja a nyomatékot. Abban az esetben, ha a tengelykapcsoló bemeneti és kimeneti tengelyének forgási sebessége különbözni kezd, a tengelykapcsoló belsejében lévő folyadék viszkozitása növekedni kezd, amíg teljesen megszilárdul. Így a tengelykapcsoló blokkolva van, és a nyomaték egyenletesen oszlik el a tengelyek között. A viszkózus tengelykapcsoló hátránya a túl nagy működési tehetetlenség, ez nem kritikus aszfalt utakon, de gyakorlatilag kizárja a terepen való felhasználás lehetőségét. Is jelentős hátrány korlátozott élettartamú, és ennek következtében 100 ezer kilométeres futással a viszkózus tengelykapcsoló rendszerint megszűnik a funkciója, és a középső differenciálmű végleg szabaddá válik.

Ma már viszkózus tengelykapcsolókat használnak a SUV-k hátsó tengely differenciálművének reteszelésére, valamint a tengely differenciálmű reteszelésére. Subaru autók Val vel mechanikus doboz fogaskerekek. Korábban előfordultak olyan esetek, amikor viszkózus tengelykapcsolót használtak a második tengely csatlakoztatására az automatikusan csatlakoztatott összkerékhajtású rendszerekben ( Toyota autók), de rendkívül alacsony hatékonyságuk miatt elhagyták őket.

2. A jól ismert Torsen differenciálmű a fogaskerekes önzáró differenciálművek közé tartozik. Elve azon a tulajdonságon alapul, hogy a csiga- vagy csavarkerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerekes fogaskerék bizonyos nyomatékarány mellett a tengelyeken "elakad". Ez egy drága és műszakilag bonyolult mechanikus differenciálmű. Nagyon sok összkerék-meghajtású járműben használják (gyakorlatilag az összes összkerék-hajtású Audi modell), és aszfaltozott utakon vagy terepen nincs korlátozás. A hiányosságok közül szem előtt kell tartani, hogy az egyik tengely forgási ellenállásának hiányában a differenciálmű nyitott állapotban marad, és az autó nem tud megmozdulni. Ezért van az, hogy a Torsen differenciálművel rendelkező autóknak komoly "sebezhetősége" van - az egyik tengely MINDKÉT KERÉKÉNEK teljes tapadási hiányában az autó nem tud mozogni. Ez a hatás az, ami ezen látszik videó. Ezért újon Audi modellek Jelenleg korona fogaskerekes differenciálművet használnak kiegészítő csomag kuplungok.

3. K e-kormányzás blokkolását úgy kezeljük egyszerű módokon csúszó kerekek fékezése szabvány segítségével fékrendszer, valamint összetett elektronikus eszközök a differenciálzár fokozatának szabályozása az út helyzetétől függően. Előnyük, hogy a viszkózus tengelykapcsoló és a Torsen önzáró differenciálmű teljesen mechanikus eszközök, a munkájukba való elektronikus beavatkozás lehetősége nélkül. Az elektronika ugyanis azonnal képes meghatározni, hogy az autó melyik kerekére van szükség nyomatékra és milyen mennyiségben. Ezen célokra a komplex elektronikus érzékelők- forgásérzékelők minden keréken, kormánykerék és gázpedál helyzetérzékelő, valamint gyorsulásmérő, amely rögzíti az autó hossz- és oldalirányú gyorsulását.

Ugyanakkor szeretném megjegyezni, hogy a standard fékrendszeren alapuló differenciálzár-szimulációs rendszer gyakran nem olyan hatékony, mint a közvetlen differenciálzár. Általában a fékrendszer segítségével történő blokkolás imitációját használják a kerekek közötti blokkolás helyett, és jelenleg még az egytengelyes meghajtású autókon is használják. Példa az elektronikusan vezérelt középső differenciálzárra a VTD összkerékhajtású váltó, amelyet ötfokozatú automata sebességváltóval rendelkező Subaru járműveken használnak, vagy a Subarunál használt DCCD rendszer Impreza WRX STI is Mitsubishi Lancer Evolition ACD Active Center differenciálművel. Ezek a világ legfejlettebb összkerékhajtású váltói!

Most térjünk át a vita fő témájára - az átvitelekre automata összkerékhajtás (a-awd). A technikailag legegyszerűbb és olcsó módonösszkerékhajtás megvalósítása. Előnye többek között abban rejlik, hogy a motor keresztirányú elrendezését is felhasználhatja gépház, de vannak lehetőségek a motor hosszirányú elrendezésével történő használatára (pl. BMW xDrive). Egy ilyen sebességváltóban az egyik tengely a vezető, és normál körülmények között általában ez adja a nyomaték nagy részét. A keresztirányú motorral rendelkező autóknál ez az első tengely, hosszanti motorral, illetve a hátsó.

Az ilyen típusú sebességváltó fő hátránya, hogy a csatlakoztatott tengelyen lévő kerekek fizikailag nem tudnak gyorsabban forogni, mint a "fő" tengely kerekei. Vagyis azoknál az autóknál, ahol a tengelykapcsoló köti össze a hátsó tengelyt, a nyomaték tengelyek mentén történő eloszlásának aránya 0:100-tól (az első tengely javára) 50:50-ig terjed. Abban az esetben, ha a „fő” tengely hátsó (például xDrive rendszer), gyakran a nyomaték névleges arányát a tengelyek mentén enyhe eltolással állítják be a hátsó tengely javára, hogy javítsák a kormányzást. autó (például 40:60).

Összességében két mechanizmus létezik az automatikusan csatlakoztatott összkerékhajtás működésére: reaktív és megelőző.

1. A reaktív működési algoritmus magában foglalja a tengelykapcsoló blokkolását, amely a nyomaték továbbításáért felelős a második tengelyre, ha a kerék megcsúszik a hajtótengelyen. Ezt súlyosbította a második tengely csatlakoztatásának hatalmas késése (különösen ezért a viszkózus tengelykapcsolók nem honosodtak meg az ilyen típusú sebességváltókban), és az autó kétértelmű viselkedéséhez vezetett az úton. Egy ilyen rendszert kezdetben tömegesen alkalmaztak elsőkerék-hajtású járművek keresztirányú motorral.

A kanyarokban a reakciókuplung munkája így néz ki: Normál körülmények között szinte az összes nyomaték az első tengelyre kerül, és az autó lényegében elsőkerék-hajtású. Amint eltérés van az első és a hátsó tengely kerekeinek forgásában (például az első tengely elmozdulása esetén), a középső tengelykapcsoló blokkol. Ez hirtelen tapadást eredményez a hátsó tengelyen, és az alulkormányzottságot felváltja a túlkormányzottság. A hátsó tengely csatlakoztatása következtében az első és a hátsó tengely forgási sebessége stabilizálódik (a tengelykapcsoló blokkolva van) - a tengelykapcsoló ismét kioldódik és az autó ismét elsőkerék-hajtású!

Terepen nem javul a helyzet, valójában egy hétköznapi elsőkerék-hajtású autóról van szó, amelyen a hátsó tengely bekapcsolásának pillanatát az első kerekek csúszása határozza meg. Ez az oka annak, hogy sok ilyen típusú terephajtású crossover egyáltalán nem tud mozogni. hátrafelé. És egy ilyen sebességváltón különösen jól érezhető a hátsó tengely csatlakoztatásának pillanata. Ugyanakkor szilárd utakon az autó mindig elsőkerék-hajtású marad.

Jelenleg ritkán használnak ilyen algoritmust az automatikusan csatlakoztatott összkerékhajtás működtetésére, különösen ezek a Hyundai / Kia crossoverek (kivéve az új DynaMax AWD rendszert), valamint Honda autók(Kettős szivattyús 4WD rendszer). A gyakorlatban egy ilyen négykerék-hajtás teljesen használhatatlan.

2. A biztonsági zár tengelykapcsolója másképp működik. A blokkolása nem a „fő” tengelyen történő kerékcsúszás ténye miatt következik be, hanem előre, abban a pillanatban, amikor minden keréken tapadásra van szükség (a kerekek forgási sebessége másodlagos). Vagyis a tengelykapcsoló reteszelése abban a pillanatban történik, amikor megnyomja a gázt. Olyan dolgokat is figyelembe vesznek, mint például a kormányzási szög (túl messzire elforgatott kerekek esetén a tengelykapcsoló reteszelésének mértéke csökken, hogy ne terhelje a sebességváltót).

Ne feledje, a hátsó tengely csatlakoztatásához nincs szükség az első csúszásra! Az automata összkerékhajtás tengelykapcsoló reteszelését elsősorban a gázpedál helyzete határozza meg. Normál körülmények között a nyomaték kb. 5-10%-a a hátsó tengelyre jut át, de amint megnyomja a gázt, a tengelykapcsoló blokkol (akár teljes elzáródásig).

Súlyos hiba, amit több mint egy éve elkövetnek az autós újságírók, hogy nem keverik össze az automatikusan kapcsolt összkerékhajtás algoritmusait. Az automatikusan kapcsolt összkerékhajtás rendszere, megelőző blokkolással folyamatosan továbbítja a nyomatékot mind a 4 kerékre! Számára nincs olyan, hogy "a hátsó tengely hirtelen csatlakoztatása".

Megelőző blokkoló tengelykapcsolók közé tartozik a Haldex 4 (külön cikkem a témában) és az 5. generáció, a Nissan/Renault tengelykapcsolók, a Subaru, a BMW xDrive rendszer, a Mercedes-Benz 4Matic (keresztbe szerelt motorokhoz) és még sok más. Minden márkának megvannak a saját működési algoritmusai és vezérlési jellemzői, ezt az összehasonlító elemzés során szem előtt kell tartani.

Így néz ki az első tengely tengelykapcsolója BMW rendszer xDrive

Szintén következik Speciális figyelem a vezetési képességekre összpontosítson. Ha a sofőr nem ismeri a közúti autóvezetés alapelveit, és különösen azt, hogy hogyan kell kanyarodni (nemrég beszéltem erről), akkor nagyon nagy valószínűséggel nem fogja tudni elhelyezni az autót. oldalirányban automatikusan kapcsolt hajtásrendszer, míg egy három differenciálművel ellátott összkerékhajtású autón ezt könnyedén megteheti (innen az a téves következtetés, hogy csak a Subaru tud oldalt vezetni). És persze nem szabad elfelejteni, hogy a tengelyeken a tapadás mértékét a gázpedál és a kormányszög szabályozza (többek között, ahogy fentebb is írtam, a tengelykapcsoló nem blokkol teljesen, ha túlságosan elforgatják a kerekeket).

A Haldex 5 generációs tengelykapcsoló működési sémája, teljes mértékben elektronikával vezérelve (emlékeztem arra, hogy a Haldex 1, 2 és 3 generációknál differenciálszivattyú volt a kialakításban, amelyet a bejövő és a kimenő tengely forgási különbsége vezérelt ). Hasonlítsa össze az őrülten összetett Haldex 1. generációs tengelykapcsoló-konstrukcióval.

Ezenkívül az ilyen rendszereket szinte mindig kiegészítik a keréktárcsák közötti differenciálzár elektronikus imitációjával a fékrendszer segítségével. De szem előtt kell tartani, hogy ennek is megvannak a maga sajátosságai a munkának. Különösen csak egy bizonyos fordulatszám-tartományban működik. Tovább alacsony fordulatszám nem kapcsol be, hogy ne „fojtsa meg” a motort, és nagy sebességnél, hogy ne égesse meg a párnákat. Ezért nincs értelme a fordulatszámmérőt a piros zónába vezetni, és az elektronika segítségére hagyatkozni, ha az autó elakad. A rendszer off-road használatáról a hidraulikus tengelykapcsoló nagyobb ellenállással rendelkeznek a túlmelegedés ellen, mint a súrlódás elektromágneses tengelykapcsolók. Különösen, Terepjáró Freelander 2/Range Rover Evoque példa lehet a 4. generációs Haldex tengelykapcsolón alapuló automata összkerékhajtású és igen lenyűgöző terepképességű járműre.

Mi az eredmény? Nem kell félni a megelőző blokkolással rendelkező automata összkerékhajtási rendszerektől. Ez egyablakos megoldás ami a út üzemeltetése, és epizodikus működés közepes összetettségű terepen. Az ilyen összkerékhajtású autók megfelelően kezelik az utat, semleges kormányzású, és mindig összkerékhajtású marad. És ne higgyük el a "hátsó tengely hirtelen csatlakozásáról" szóló történeteket.

Kiegészítés: Nagyon fontos megérteni a nyomaték eloszlását a tengelyek mentén. Az autógyártók promóciós anyagai gyakran félrevezetőek, és tovább zavarják az összkerékhajtású sebességváltó működését. Először is ne feledje, hogy a nyomaték csak azokon a kerekeken létezik, amelyeknek van tapadása. Ha a kerék lóg a levegőben, akkor annak ellenére, hogy szabadon forgatja a motor, a nyomaték NULLA. Másodszor, ne keverje össze a tengelyre átvitt nyomaték százalékos arányát és a tengelyek közötti nyomatékeloszlás arányát. Ez fontos az automatikus összkerékhajtású rendszerek esetében, mert. a központi differenciálmű hiánya korlátozza a nyomaték maximális lehetséges eloszlását a tengelyek mentén 50/50 arányban (vagyis fizikailag lehetetlen, hogy az áttétel nagyobb legyen a csatlakoztatott tengely felé), ugyanakkor akár A nyomaték 100%-a átvihető minden tengelyre. Beleértve a csatlakoztatott. Ez azzal magyarázható, hogy ha az egyik tengelyen nincs tapadás, akkor a rajta lévő nyomaték nullával egyenlő. Ezért a nyomaték 100%-a a tengelykapcsolóval összekapcsolt tengelyen lesz, miközben a nyomaték tengelyek mentén történő eloszlásának aránya továbbra is 50/50 lesz.

Az összkerékhajtású jármű sebességváltójának kialakítása lehetőséget biztosít a nyomaték átvitelére mind a négy kerékre. Különféle sémák lehetővé teszik az autó teljesítményében, kezelhetőségében és aktív biztonságában rejlő lehetőségek teljes kihasználását, a céltól függően. Összkerék-hajtású váltó rövidítve 4x4, 4wd vagy AWD.

Az összkerékhajtás előnyei

Az összkerékhajtású sebességváltóval felszerelt autó előnyei könnyen megérthetők a kétkerék-meghajtású autó hátrányai alapján, amelyben a hajtás csak egy tengelyen (első vagy hátsó), azaz a hajtott kerekeken történik. elöl vagy hátul vannak.

Összkerék-hajtású terepjáró

Alkalmazása ingyenes tömegesen olcsó autók nehéz útviszonyok között tulajdonképpen egykerékhajtást hajt végre, aminek a tapadása a legrosszabb az útfelületen. Ez a differenciálmű jellemzője. És még akkor is, ha mindkét keréknek megfelelő a tapadása, a túl nagy teljesítmény gyakran a kerekek kipörgését, az irányítás elvesztését vagy a jármű leállását eredményezi. Ezek a monodrive hátrányai, amelyek csúszós úton különösen jól láthatóak járdaés off-road. E hiányosságok kiküszöbölése érdekében a gyártók önzáró keresztirányú differenciálműveket alkalmaznak.

A legjobb megoldás azonban az összes kerék meghajtása, javítva és kiegészítve a sebességváltó kialakítását. szükséges alkatrészeket. Az összkerékhajtás a következő előnyöket nyújtja az autónak:

1. fokozott permeabilitás;
2. jobb tapadás csúszós felületen való induláskor;
3. iránystabilitásés kiszámítható viselkedés csúszós utakon.

Összkerék-meghajtású erőátviteli elemek

Összkerék-hajtású váltó

Az autó összkerékhajtású sebességváltója a következő fő elemekből áll:

• mechanikus ill automatikus átvitel felszerelés;
• transzfer tok ill többtárcsás tengelykapcsoló;
• középső differenciálmű;
• kardán hajtómű;
• hátsó és első differenciálművek;
• vezérlők.

Az összkerékhajtás típusai

Állandó négykerék-hajtás

Állandó összkerékhajtás 4x4 - olyan hajtástípus, amelyben a nyomaték a motorról egyidejűleg oszlik el az összes kerék között. Ez a meghajtó használható különböző osztályok járművek hosszanti ill keresztirányú minta motor helye. Az optimális nyomatékelosztás érdekében a modern összkerékhajtási rendszerek önzáró differenciálművel vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik az erő elosztását a tengelyek mentén különböző arányokban.

Az állandó összkerékhajtás elemei Quattro rendszerek

Az elektronika koordinálja a rendszer működését, fogadja a keréksebesség-érzékelők jeleit, és az útviszonyoktól és a mozgás jellegétől függően azonnal megváltoztatja a teljesítményarányt. Ez a fajta összkerékhajtás a legfejlettebb rendszer, amely a legjobbat nyújtja aktív biztonságés a menetdinamikát.

Hátrányok: megnövekedett üzemanyag-fogyasztás és a sebességváltó elemek állandó terhelése.

A márkás állandó összkerékhajtást olyan gyártók használják autóikban, mint az Audi (), a BMW (), a Mercedes () és mások.

erő kapcsolva

Terepjáró járművekhez legjobb módjaösszkerékhajtás megvalósítása - erőszakkal összekapcsolva. A szabványos séma szerint van elrendezve, csak a központi differenciálmű hiányzik. A hajtótengely a hátsó, a csatlakoztatott tengely az első. A nyomatékot egy kézi működtetésű osztóművel továbbítják az első tengelyre.

A csatlakoztatott összkerékhajtás sémája és elemei

A vezető önállóan kapcsolja be az összes kerék meghajtását karok vagy vezérlőgombok segítségével, mielőtt egy nehéz területet vagy például terepen leküzd. Az osztómű beépítése merev kapcsolatot biztosít a tengelyek és a nyomaték egyenlő arányú elosztása között. Tovább Irányítópult az összkerékhajtás visszajelzője világít. A kialakítás gyakran lehetővé teszi a kereszttengely differenciálművek merev blokkolását, valamint a megnövelt és alacsony sebességfokozat.

Bekapcsolt összkerékhajtás esetén a sebességváltó elemeket nagy terhelés éri, a jármű kezelhetősége jelentősen romlik. Normál vezetési körülmények között kikapcsol, és kialszik a négykerék-meghajtás visszajelzője, a mozgás a hátsó hajtótengellyel folytatódik. A sebességváltó kiold, ami biztosítja élettartamának meghosszabbítását és csökkentett üzemanyag-fogyasztást. Az erőltetett összkerékhajtást főként SUV-ken használják. Például on Toyota Land Cruiser és Land Rover Defender.

Automatikus csatlakozás

Az automatikusan csatlakoztatott összkerékhajtás sémája

Az automatikusan csatlakoztatott összkerékhajtás sémáját úgy tervezték meg, hogy figyelembe vegyék a második tengely azonnali csatlakoztatásának lehetőségét a vezető tengelyhez. A főhajtás hátul vagy elöl. A kerekek forgási különbségének rögzítésekor a középső differenciálmű súrlódó tengelykapcsolója az elektronika parancsára bezárul, és az erő elkezdődik az összes kerékre. Számos modell rendelkezik kapcsolható 4x4 üzemmóddal, és az autó egyhajtásúvá válik. Az automatikusan csatlakoztatott 4Motion összkerékhajtási rendszert a Volkswagen modelleken használják.

Különféle összkerékhajtási rendszerek alkalmazása

A járművek osztályától és rendeltetésétől függően különböző típusú összkerékhajtást alkalmaznak, amelyek a legmegfelelőbbek a munkájukhoz, ill. teljesítmény jellemzők.

A prémium autóknál, ahol elsősorban a kényelem, a kezelhetőség és a biztonság számít, a legjobb megoldás az állandó összkerékhajtás a vezérlőelektronika vezérlése mellett. A luxusterepjárók az állandó összkerékhajtást és a kényszerített összkerékhajtást a keményen záródó differenciálmű lehetőségével ötvözik. Az összkerékhajtási rendszer működését elektronika vezérli és szabályozza. Ha szükséges, a vezető tartalmaz egy kemény zárat, ha például el kell hagynia a sarat.

A terepjárók meglehetősen keresettek a vezetők körében. Nem mindegyik SUV, de szinte minden összkerékhajtású rendszer (AWD vagy 4WD) lehetővé teszi, hogy a tulajdonos gond nélkül kijusson egy vidéki piknikre vagy vidékre.

Sokféle rendszer létezik, szinte minden autógyártó saját nevet ad nekik:

• xDrive BMW összkerékhajtási rendszer;
• Quattro-Audi;
• 4motion - Volkswagen;
• TOD (ATT) Ssang Yongés a Hyundai;
• Super Select (Easy Select) - Mitsubishi;
• Active Select - Chevrolet és mások.

Eközben mindegyik két fő kategóriába sorolható: teljes és részmunkaidős AWD. Az első csoportba azok a rendszerek tartoznak, amelyekben az összkerékhajtás folyamatosan részt vesz, és egyenlő arányban osztja el a nyomatékot a tengelyek között. A teljes munkaidős összkerékhajtásnak olyan klasszikus terepjárói vannak, mint a Land Rover Defender, a hazai Niva és a Chevrolet Niva, valamint autók, mint például az Audi A6 Quattro, a BMW X5 és még sokan mások, de a személyautók AWD sebességváltójának kialakítása teljesen eltér a terepjárókétól.

Az állandó összkerékhajtású SUV-k könnyen leküzdhetik a nehéz terepet, és autókállandó négykerék-hajtásra van szükség jobb dinamikaés kezelhetőségét, mert a hajtókerekek csúszása jelentősen csökken. Igaz, mindkettőjüknek fizetnie kell nagy áramlásüzemanyag, ha burkolt utakon közlekedik, ráadásul az állandó összkerékhajtás beszerelése sokkal bonyolultabb.

Az autók összkerékhajtási rendszereinek második csoportja a részmunkaidős. Az ilyen rendszerrel felszerelt gépek általában egyhajtásúak, és a második tengelyt szükség esetén manuálisan vagy automatikusan, bizonyos feltételek mellett csatlakoztatják.
Tipikus részmunkaidős 4x4-es járművek:

1. minden UAZ modell;
2. Mitsubishi Pajero vele Szuper rendszer kiválasztani;
3. Nissan Patrol.

Ezek a gépek kiválóan alkalmasak aktív pihenés off-road körülmények között. A bennük lévő vezető önállóan csatlakoztatja a második tengelyt a nehéz helyek leküzdéséhez.

A részmunkaidős AWD rendszernek vannak hátrányai. Az egyik legfontosabb az, hogy egy tapasztalatlan sofőr nem mindig tudja helyesen felmérni a forgalmi helyzetet és időben átkapcsolni az autó sebességváltóját összkerékhajtásra. A második hátrány, hogy bekapcsolt összkerékhajtás mellett csak alacsony sebességgel lehet haladni, és a sebességváltó intenzíven kopik. A harmadik hátrány, hogy a klasszikus manuális részmunkaidős rendszerben nincs középső differenciálmű, ami nagymértékben rontja az ilyen autók kezelhetőségét száraz úton, ez különösen kanyarokban szembetűnő.

A crossoverek automata összkerékhajtási rendszerekkel, valamint a kombiokkal vannak felszerelve terepjáró képesség. Nem téli és nyári utakon való közlekedésre szolgálnak, azonban ezeknek az autóknak a képességei elégségesek ahhoz, hogy ne csak aszfaltos utakon való közlekedésre korlátozódjanak. Az AWD bennük viszkózus tengelykapcsolóval, Torsen korlátozott csúszású differenciálművel vagy többlemezes súrlódó tengelykapcsolóval valósul meg.

4mozdulat

Az egyik leghíresebb automata AWD sebességváltó a Volkswagen 4motion névre hallgat. A következő csomópontokból áll:

• kuplung;
• sebességváltók;
• az első és a hátsó tengely fő fogaskerekei;
• az első és a hátsó tengely keresztirányú differenciálművei;
• Haldex többtárcsás súrlódó tengelykapcsoló;
• féltengelyek.

Normál körülmények között a nyomaték 90%-a az első tengelyre jut. Amikor az első kerekek megcsúsznak, a vezérlőegység megfelelő jelet küld, a tengelykapcsoló blokkol, és nyomatékot ad a hátsó tengelyre. Az értéke nem állandó. Nyomatékarány elöl és hátsó tengelyek AWD sebességváltóban a 4motion 90:10 és 60:40 között változhat.

TOD összkerékhajtási rendszer

A Torque-on-Demand AWD vagy TOD egy teljes munkaidős AWD, amely változó nyomatékelosztást használ a tengelyek között. hátsó tengely a TOD rendszerben tartósan, az elülső többtárcsás súrlódó tengelykapcsolón keresztül kapcsolódva automatikusan vagy kényszerből.

BAN BEN automatikus üzemmód, amely a fő TOD-nál, a nyomaték újraelosztásra kerül a tengelyek között (első és hátsó) 0:100 és 50:50 közötti arányban, mindez a különböző útviszonyoktól függ. Mielőtt elkezdené a nehéz területek leküzdését, a gyártó azt javasolja, hogy az első tengelyt erőszakosan kösse be, így a nyomatékot egyenlően osztja el a tengelyek között.

Hasonlóan felépített intelligens rendszer xDrive y BMW autók, azonban teljesen automata üzemmódban működik, és a tengelyek közötti nyomatékarány 0:100 és 40:60 között van.

Quattro összkerékhajtási rendszer

Quattro AWD rendszer használt Audi autók, szintén a teljes munkaidős AWD kategóriába tartozik. A Quattro váltó legújabb, negyedik generációjában a középső differenciálmű szerepét egy önzáró aszimmetrikus differenciálmű tölti be, korona fogaskerekekkel. Normál körülmények között az erő 40%-át az első tengelyre, a maradék 60%-ot pedig a hátsóra küldi. Amikor a kerekek megcsúsznak, a pillanat legnagyobb része arra a tengelyre száll át, amelyiknek a legjobb tapadása van az úton. Ugyanakkor akár 70%-a átvihető az első kerekekre, és akár 85%-a a hátsóra.

Mit válasszunk?

A kérdés, hogy melyik összkerékhajtási rendszer jobb, sok autóst gyötör. Sokan meglepődnek, de nem lehet rá válaszolni magának a megfogalmazásnak a helytelensége miatt. Azt lehet mondani jobban illeszkedik egy adott helyzetben, de nem általában.

Végül Mitsubishi autó A részmunkaidős Super Select összkerékhajtású Pajero kiváló terepjáró lévén aszfaltúton nagyon közepes irányíthatóságot mutat, ami szinte minden "dzsipre" jellemző. Szintén Audi Allroad AWD-váltós Quattro, amely tökéletesen viselkedik az autópályán, és képes vezetni egy hengerelt alapozóval, teljesen tehetetlen lesz Karélia körülményei között.

A választás során figyelembe kell venni az összkerékhajtási rendszerek különbségeit, és meg kell érteni, miért vásárolják meg az autót, és ebben az esetben a vevő pontosan azt kapja, amire szüksége van - akár egy tágas családi autót, amely akár az autót is el tudja látni. a tengert, akár az országot, vagy egy terepjárót, amely képes meghódítani a szibériai tajgát.