Zaskakujące, ale faktem jest, że wielu właścicieli samochodów w ogóle nie rozumie rodzajów przekładni z napędem na wszystkie koła. A sytuację pogarszają dziennikarze motoryzacyjni, którzy sami ledwo rozumieją rodzaje napędów i sposób ich działania.

Najpoważniejszym nieporozumieniem jest to, że wielu nadal uważa, że ​​właściwy napęd na wszystkie koła musi być trwały, i kategorycznie odrzuca automatyczne systemy napędu na wszystkie koła. Jednocześnie automatycznie łączony napęd na wszystkie koła jest dwojakiego rodzaju, podzielone przez charakter pracy: układy reaktywne (włączane przez fakt poślizgu osi napędowej) i prewencyjne (w których przenoszenie momentu obrotowego do obu osi jest aktywowany sygnałem z pedału gazu).

Opowiem o głównych opcjach przekładni z napędem na cztery koła i pokażę, że elektronicznie sterowane przekładnie z napędem na cztery koła to przyszłość.

Każdy z grubsza rozumie, jak działa skrzynia biegów samochodu. Przeznaczony jest do przenoszenia momentu obrotowego z wału korbowego silnika na koła napędowe. Skrzynia biegów obejmuje sprzęgło, skrzynię biegów, główny bieg, dyferencjał i wały napędowe (wał kardana i osi). Najważniejszym urządzeniem w przekładni jest dyferencjał. Rozprowadza dostarczany do niego moment obrotowy między wałami napędowymi (półwałami) kół napędowych i pozwala im obracać się z różnymi prędkościami.

Po co to jest? Podczas jazdy, w szczególności podczas pokonywania zakrętów, każde koło samochodu porusza się po indywidualnej trajektorii. Dlatego wszystkie koła samochodu na zmianę obracają się z różnymi prędkościami i pokonują różne odległości. Brak mechanizmu różnicowego i sztywnego połączenia między kołami jednej osi doprowadzi do zwiększonego obciążenia przekładni, niezdolności samochodu do skrętu, nie wspominając o takich drobiazgach jak zużycie opon.

Dlatego do pracy na drogach utwardzonych każdy samochód musi być wyposażony w jeden lub więcej mechanizmów różnicowych. W pojeździe z napędem na jedną oś montowany jest jeden międzyosiowy mechanizm różnicowy. A w przypadku samochodu z napędem na wszystkie koła potrzebne są już trzy dyferencjały. Po jednym na każdą oś i jeden centralny, centralny mechanizm różnicowy.

Aby lepiej zrozumieć zasadę różnicowania, gorąco polecam obejrzenie krótkometrażowego filmu dokumentalnego Around the Corner, nakręconego w 1937 roku. Przez 70 lat świat nie był w stanie zrobić prostszego i bardziej zrozumiałego filmu o działaniu mechanizmu różnicowego. Nie musisz nawet znać angielskiego.

Główna wada, a raczej cecha działania wolnego mechanizmu różnicowego jest znana wszystkim - jeśli nie ma sprzęgła na jednym z kół napędowych samochodu (na przykład na lodzie lub zawieszony na podnośniku), to samochód nawet się nie ruszy. To koło będzie się swobodnie obracać z podwójną prędkością, podczas gdy drugie pozostanie nieruchome. W ten sposób każdy pojazd z napędem na 2 koła może zostać unieruchomiony, jeśli jedno koło osi napędowej straci przyczepność.

Jeśli weźmiesz samochód z napędem na cztery koła z trzema konwencjonalnymi (wolnymi) mechanizmami różnicowymi, jego potencjalna zdolność do poruszania się w przestrzeni może być ograniczona, nawet jeśli JAKIEKOLWIEK z czterech kół straci przyczepność. Oznacza to, że jeśli samochód z napędem na wszystkie koła z trzema wolnymi dyferencjałami zostanie umieszczony z jednym kołem na rolkach / lodzie / zawieszony w powietrzu, nie będzie mógł się ruszyć.

Jak upewnić się, że samochód może się w tym przypadku ruszyć? Bardzo proste - musisz zablokować jeden lub więcej mechanizmów różnicowych. Pamiętajmy jednak, że twarda blokada mechanizmu różnicowego (a w rzeczywistości ten tryb jest równoznaczny z jej brakiem) nie ma zastosowania do eksploatacji samochodu na drogach utwardzonych ze względu na zwiększone obciążenie skrzyni biegów i niemożność skrętu.

Dlatego podczas jazdy po utwardzonych drogach konieczny jest zmienny stopień blokady mechanizmu różnicowego (mówimy teraz o pojedynczym środkowym mechanizmie różnicowym) w zależności od warunków jazdy. Ale w terenie możesz poruszać się nawet z całkowicie zablokowanymi wszystkimi trzema mechanizmami różnicowymi.

Tak więc na świecie istnieją trzy główne typy rozwiązań z napędem na wszystkie koła:

Klasyczna skrzynia biegów z napędem na wszystkie koła(w terminologii producentów samochodów określanych jako pełny etat) ma trzy pełnoprawne dyferencjały, więc taki samochód w dowolnym trybie jazdy ma napęd na wszystkie 4 koła. Ale tak jak pisałem powyżej, jeśli chociaż jedno z kół straci przyczepność, samochód straci zdolność poruszania się. Dlatego takie auto zdecydowanie potrzebuje blokady mechanizmu różnicowego (pełnej lub częściowej). Najpopularniejszym rozwiązaniem stosowanym w klasycznych SUV-ach jest mechaniczna, sztywna blokada centralnego mechanizmu różnicowego z rozkładem momentu obrotowego 50:50 wzdłuż osi. Pozwala to znacznie zwiększyć zdolność samochodu do jazdy w terenie, ale przy sztywno zablokowanym środkowym mechanizmie różnicowym nie można jeździć po utwardzonych drogach. Opcjonalnie pojazdy terenowe mogą mieć dodatkowo blokowany tylny mechanizm różnicowy międzyosiowy.

W skrzyni biegów w pełnym wymiarze są trzy dyferencjały A, B i C. W niepełnym wymiarze czasu środkowy mechanizm różnicowy A jest nieobecny i jest zastąpiony mechanizmem do ręcznego łączenia drugiej osi.

W tym samym czasie osobny kierunek mechaniczny wtykowy napęd na wszystkie koła(w niepełnym wymiarze godzin). W takim schemacie całkowicie brakuje mechanizmu różnicowego międzyosiowego, a na jego miejscu znajduje się mechanizm do łączenia drugiej osi. Taka skrzynia biegów jest zwykle używana w tanich SUV-ach i pickupach. Dzięki temu na drogach utwardzonych takim pojazdem można jeździć tylko z napędem na jedną oś (najczęściej tylną). Aby pokonać trudne odcinki terenowe, kierowca ręcznie włącza napęd na wszystkie koła, sztywno blokując razem przednią i tylną oś. W rezultacie moment jest przenoszony na obie osie, ale nie zapominaj, że na każdej z osi nadal pozostaje wolny mechanizm różnicowy. Oznacza to, że przy skośnym zawieszeniu kół auto nigdzie nie pojedzie. Ten problem można rozwiązać tylko poprzez zablokowanie jednego z międzykołowych mechanizmów różnicowych (przede wszystkim tylnego), dlatego niektóre modele SUV-ów mają samoblokujący mechanizm różnicowy na tylnej osi.

I obecnie najbardziej uniwersalne i popularne rozwiązanie - automatyczny napęd na wszystkie koła(A-AWD – Automatyczny napęd na wszystkie koła, często określany po prostu jako AWD). Strukturalnie taka skrzynia biegów jest bardzo podobna do napędu na wszystkie koła w niepełnym wymiarze godzin, który nie ma międzyosiowego mechanizmu różnicowego, a do połączenia drugiej osi służy sprzęgło hydrauliczne lub elektromagnetyczne. Stopień zablokowania sprzęgła jest zwykle sterowany elektronicznie i istnieją dwa mechanizmy działania: prewencyjny i reaktywny. O nich poniżej szczegółowo.

W skrzyni biegów nie ma centralnego mechanizmu różnicowego, ze skrzyni biegów wychodzą dwa wałki, jeden do przedniej osi (z własnym mechanizmem różnicowym), drugi do tyłu, do sprzęgła.

Ważne jest, aby zrozumieć, że dla najbardziej wydajnej przekładni napędu na wszystkie koła (niezależnie od tego, czy jest to praca na pełny etat, czy na przód), wymagana jest zmienna blokada centralnego mechanizmu różnicowego (sprzęgło), w zależności od warunków drogowych (oddzielna dyskusja na temat dyferencjały kół, nie objęte zakresem tego artykułu) . Można to zrobić na kilka sposobów. Najpopularniejsze z nich: sprzęgło wiskotyczne, samoblokujący mechanizm różnicowy przekładni, elektroniczne sterowanie blokadą.

1. Sprzęgło wiskotyczne (dyferencjał z takim sprzęgłem nazywa się VLSD - Viscous Limited-slip dyferencjał) to najprostszy, ale jednocześnie nieefektywny sposób blokowania. Jest to najprostsze urządzenie mechaniczne, które przenosi moment obrotowy przez lepki płyn. W przypadku, gdy prędkość obrotowa wału wejściowego i wyjściowego sprzęgła zaczyna się różnić, lepkość płynu wewnątrz sprzęgła zaczyna wzrastać, aż do całkowitego zestalenia. W ten sposób sprzęgło jest zablokowane, a moment obrotowy jest równomiernie rozłożony na osie. Wadą sprzęgła wiskotycznego jest zbyt duża bezwładność w działaniu, nie jest to krytyczne na drogach utwardzonych, ale praktycznie wyklucza możliwość jego zastosowania do pracy w terenie. Istotną wadą jest również ograniczona żywotność, w wyniku której po przejechaniu 100 tysięcy kilometrów sprzęgło wiskotyczne zwykle przestaje pełnić swoje funkcje, a środkowy mechanizm różnicowy staje się stale wolny.

Sprzęgła wiskotyczne są obecnie używane do blokowania mechanizmu różnicowego tylnej osi w SUV-ach oraz jako blokada centralnego mechanizmu różnicowego w pojazdach Subaru z manualną skrzynią biegów. Wcześniej zdarzały się przypadki stosowania sprzęgła wiskotycznego do łączenia drugiej osi w układach z automatycznie dołączanym napędem na wszystkie koła (samochody Toyota), ale zrezygnowano z nich ze względu na ich wyjątkowo niską sprawność.

2. Dobrze znany mechanizm różnicowy Torsen należy do samoblokujących mechanizmów różnicowych. Jego zasada opiera się na właściwości przekładni ślimakowej lub śrubowej do „zacinania się” przy określonym stosunku momentów obrotowych na osiach. Jest to kosztowny i złożony technicznie mechanizm różnicowy. Jest stosowany w bardzo dużej liczbie pojazdów z napędem na wszystkie koła (praktycznie wszystkie modele Audi z napędem na wszystkie koła) i nie ma ograniczeń w użytkowaniu na drogach utwardzonych lub w terenie. Z niedociągnięć należy pamiętać, że przy braku oporów obrotowych na jednej z osi mechanizm różnicowy pozostaje w stanie odblokowanym i samochód nie jest w stanie się ruszyć. Dlatego auta z dyferencjałem Torsen mają poważną „podatność” – przy całkowitym braku przyczepności na OBU kołach jednej osi samochód nie jest w stanie się ruszyć. To właśnie ten efekt widać w tym wideo. Dlatego w nowych modelach Audi zastosowano mechanizm różnicowy z kołem koronowym z dodatkowym pakietem sprzęgła.

3. Elektroniczne sterowanie blokadą obejmuje zarówno proste metody hamowania ślizgających się kół za pomocą standardowego układu hamulcowego, jak i złożone urządzenia elektroniczne kontrolujące stopień blokady mechanizmu różnicowego w zależności od sytuacji na drodze. Ich zaletą jest to, że sprzęgło wiskotyczne oraz mechanizm różnicowy o ograniczonym poślizgu Torsen są urządzeniami całkowicie mechanicznymi, bez możliwości ingerencji elektronicznej w ich pracę. Mianowicie elektronika jest w stanie błyskawicznie określić, na które z kół samochodu wymagany jest moment obrotowy iw jakiej ilości. W tym celu wykorzystywany jest kompleks czujników elektronicznych - czujniki obrotu na każdym kole, czujnik położenia kierownicy i pedału gazu, a także akcelerometr rejestrujący przyspieszenia wzdłużne i poprzeczne samochodu.

Jednocześnie chcę zauważyć, że system symulacji blokady mechanizmu różnicowego oparty na standardowym układzie hamulcowym często okazuje się nie tak skuteczny, jak bezpośrednia blokada mechanizmu różnicowego. Zwykle imitacja blokowania za pomocą układu hamulcowego jest stosowana zamiast blokowania między kołami i jest obecnie stosowana nawet w samochodach z napędem na jedną oś. Przykładem elektronicznie sterowanej blokady centralnego mechanizmu różnicowego może być przekładnia VTD z napędem na wszystkie koła stosowana w pojazdach Subaru z pięciobiegową automatyczną skrzynią biegów lub system DCCD stosowany w Subaru Impreza WRX STI, a także Mitsubishi Lancer Evolition z aktywny centralny mechanizm różnicowy ACD. To najbardziej zaawansowane przekładnie z napędem na cztery koła na świecie!

Przejdźmy teraz do głównego tematu dyskusji – transmisji z automatyczny napęd na wszystkie koła (a-awd). Technicznie najprostszy i najtańszy sposób na wdrożenie napędu na wszystkie koła. Jego zaletą jest między innymi możliwość zastosowania poprzecznego układu silnika w komorze silnika, ale istnieją możliwości zastosowania go z podłużnym układem silnika (np. BMW xDrive). W takiej skrzyni biegów jedna z osi jest wiodącą i w normalnych warunkach odpowiada zwykle za większość momentu obrotowego. W przypadku samochodów z silnikiem poprzecznym jest to oś przednia, odpowiednio z silnikiem wzdłużnym, tylna.

Główną wadą tego typu przekładni jest to, że koła na połączonej osi nie mogą fizycznie obracać się szybciej niż koła na „głównej” osi. Oznacza to, że w samochodach, w których sprzęgło łączy tylną oś, proporcja rozkładu momentu obrotowego na osiach waha się od 0:100 (na korzyść przedniej osi) do 50:50. W przypadku, gdy „główna” oś jest tylna (np. system xDrive), często nominalne przełożenie momentów wzdłuż osi jest ustawiane z lekkim przesunięciem na korzyść tylnej osi, aby poprawić kierowanie samochód (na przykład 40:60).

W sumie istnieją dwa mechanizmy działania automatycznie podłączonego napędu na wszystkie koła: reaktywny i prewencyjny.

1. Reaktywny algorytm działania polega na zablokowaniu sprzęgła odpowiedzialnego za przenoszenie momentu obrotowego na drugą oś w przypadku poślizgu koła na osi napędowej. Pogarszały to ogromne opóźnienia w łączeniu drugiej osi (w szczególności z tego powodu w tego typu skrzyniach nie zakorzeniły się wiskotyczne sprzęgła) i prowadziło do niejednoznacznego zachowania się auta na drodze. Taki schemat stał się masowo stosowany w początkowo pojazdach z napędem na przednie koła z silnikiem poprzecznym.

Z kolei praca sprzęgła reakcyjnego wygląda tak: W normalnych warunkach prawie cały moment obrotowy jest przenoszony na przednią oś, a samochód jest w zasadzie napędem na przednie koła. Gdy tylko pojawi się różnica w obrotach kół przedniej i tylnej osi (na przykład w przypadku znoszenia przedniej osi), sprzęgło środkowe zostaje zablokowane. Powoduje to nagłą przyczepność tylnej osi, a podsterowność zastępuje nadsterowność. W wyniku połączenia tylnego mostu ustabilizowane zostają prędkości obrotowe przedniej i tylnej osi (sprzęgło jest zablokowane) – sprzęgło ponownie odblokowuje się i samochód znów jest napędzany na przednią oś!

W terenie sytuacja nie poprawia się, w rzeczywistości jest to zwykły samochód z napędem na przednie koła, w którym o momencie włączenia tylnej osi decyduje poślizg przednich kół. Z tego powodu wiele crossoverów terenowych z tego typu napędem jest całkowicie niezdolnych do jazdy do tyłu. A na takiej przekładni moment łączenia tylnej osi jest szczególnie dobrze wyczuwalny. Jednocześnie na drogach utwardzonych samochód zawsze ma napęd na przednie koła.

Obecnie rzadko stosuje się taki algorytm działania automatycznie podłączanego napędu na cztery koła, w szczególności są to crossovery Hyundai/Kia (poza nowym systemem DynaMax AWD), a także samochody marki Honda (system Dual Pump 4WD) . W praktyce taki napęd na cztery koła jest zupełnie bezużyteczny.

2. Sprzęgło zabezpieczające działa inaczej. Jej zablokowanie następuje nie z powodu poślizgu kół na „głównej” osi, ale z góry, w momencie, gdy wymagana jest trakcja na wszystkich kołach (prędkość obrotu kół jest drugorzędna). Oznacza to, że blokada sprzęgła następuje w momencie wciśnięcia gazu. Pod uwagę brane są również takie rzeczy jak kąt skrętu (przy zbyt skręconych kołach zmniejsza się stopień zablokowania sprzęgła, aby nie obciążać skrzyni biegów).

Pamiętaj, aby połączyć tylną oś, nie jest wymagane ślizganie się przodu! Blokada sprzęgła automatycznego napędu na wszystkie koła zależy przede wszystkim od położenia pedału gazu. W normalnych warunkach około 5-10% momentu obrotowego jest przenoszone na tylną oś, ale gdy tylko wciśniesz gaz, sprzęgło się blokuje (aż do całkowitego zablokowania).

Poważnym błędem, który od ponad roku popełniają dziennikarze motoryzacyjni, nie jest pomylenie algorytmów automatycznie podłączanego napędu na cztery koła. System automatycznie podłączonego napędu na wszystkie koła z blokadą prewencyjną w sposób ciągły przekazuje moment obrotowy na wszystkie 4 koła! Dla niej nie ma czegoś takiego jak „nagłe połączenie tylnej osi”.

Prewencyjne sprzęgła blokujące to Haldex 4 (mój osobny artykuł na ten temat) i 5. generacji, sprzęgła Nissan/Renault, Subaru, system BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (do silników montowanych poprzecznie) i wiele innych. Każda marka ma własne algorytmy działania i funkcje kontrolne, o czym należy pamiętać w analizie porównawczej.

Tak wygląda sprzęg przedniej osi w systemie BMW xDrive

Należy również zwrócić szczególną uwagę na umiejętności prowadzenia pojazdu. Jeśli kierowca nie jest zaznajomiony z zasadami prowadzenia samochodu na drodze, a w szczególności z pokonywaniem zakrętów (właśnie o tym ostatnio mówiłem), to z bardzo dużym prawdopodobieństwem nie będzie mógł zaparkować samochodu automatycznie łączony układ napędowy boczny, podczas gdy może to łatwo zrobić w samochodzie z napędem na wszystkie koła z trzema dyferencjałami (stąd błędny wniosek, że tylko Subaru może jeździć bokiem). I oczywiście nie należy zapominać, że wielkość trakcji na osiach reguluje się pedałem gazu i kątem skrętu (w tym, jak napisałem powyżej, sprzęgło nie zablokuje się całkowicie, gdy koła skręcą za daleko).

Schemat działania sprzęgła Haldex 5 generacji, w pełni sterowanego elektronicznie (przypominam, że Haldex generacji 1,2 i 3 miały w konstrukcji pompę różnicową, która była napędzana różnicą obrotów wału wejściowego i wyjściowego ). Porównaj z niesamowicie złożoną konstrukcją sprzęgła Haldex 1. generacji.

Ponadto prawie zawsze takie systemy są uzupełniane elektroniczną imitacją blokad międzykołowych z wykorzystaniem układu hamulcowego. Należy jednak pamiętać, że ma również swoje własne cechy pracy. W szczególności działa tylko w określonym zakresie obrotów. Przy niskich obrotach nie włącza się, żeby nie „udusił” silnika, a przy dużych – żeby nie spalić klocków. Dlatego nie ma sensu wjeżdżać obrotomierzem w czerwoną strefę i polegać na pomocy elektroniki, gdy samochód utknie. W zastosowaniach terenowych systemy sprzęgieł hydraulicznych mają wyższą odporność na przegrzanie niż sprzęgła elektromagnetyczne cierne. W szczególności Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque może być przykładem pojazdu z automatycznym napędem na cztery koła opartym na Haldexie czwartej generacji i imponującymi możliwościami terenowymi.

Jaki jest wynik? Nie trzeba się bać automatycznych układów napędu na cztery koła z prewencyjną blokadą. Jest to uniwersalne rozwiązanie zarówno do użytku drogowego, jak i okazjonalnego użytkowania w terenie o średniej złożoności. Samochód z takim napędem na wszystkie koła dobrze prowadzi się po drodze, ma neutralny układ kierowniczy i zawsze pozostaje napędem na wszystkie koła. I nie wierzcie w historie o „nagłym połączeniu tylnej osi”.

Dodatek: Bardzo ważną kwestią do zrozumienia jest rozkład momentu obrotowego wzdłuż osi. Materiały promocyjne od producentów samochodów są często mylące i jeszcze bardziej mylące w zrozumieniu działania przekładni z napędem na wszystkie koła. Pierwszą rzeczą do zapamiętania jest to, że moment obrotowy występuje tylko na kołach, które mają przyczepność. Jeśli koło wisi w powietrzu, to pomimo tego, że silnik obraca się nim swobodnie, moment obrotowy na nim wynosi ZERO. Po drugie, nie należy mylić procentu momentu obrotowego przenoszonego na oś i proporcji rozkładu momentu obrotowego wzdłuż osi. Jest to ważne w przypadku automatycznych systemów napędu na wszystkie koła, ponieważ. brak centralnego mechanizmu różnicowego ogranicza maksymalny możliwy rozkład momentu obrotowego wzdłuż osi w przełożeniu 50/50 (czyli fizycznie niemożliwe jest, aby przełożenie było większe w kierunku połączonej osi), ale jednocześnie do 100 % momentu obrotowego można przenieść na każdą oś. W tym podłączony. Wyjaśnia to fakt, że jeśli nie ma adhezji na jednej osi, to moment na niej jest równy zero. Dlatego całe 100% momentu przypadnie na oś połączoną sprzęgłem, podczas gdy stosunek rozkładu momentu obrotowego wzdłuż osi będzie nadal wynosił 50/50.

Obecnie bardzo duża liczba tak zwanych crossoverów nie ma do końca uczciwego napędu na wszystkie koła. Nie jest na stałe, a nawet podłączony na bardzo krótki czas (chciałbym zauważyć, że jest automatycznie podłączony) - na pewno porozmawiamy o tym, czy to dobrze, czy źle w innym artykule, ale dziś chcę porozmawiać o „automatyce połączenie” za pomocą „sprzęgła wiskotycznego” - i co to jest? W końcu ta jednostka jest teraz bardzo poszukiwana, ale niestety wielu po prostu nie reprezentuje zasady jej działania, chociaż ta nazwa jest na ustach wszystkich. No i jak zwykle rozgryzłem temat i postaram się szczegółowo opowiedzieć co to jest i jak faktycznie działa, na końcu będzie szczegółowy filmik, więc czytaj dalej - oglądaj...

W uczciwy sposób chciałbym zauważyć, że sprzęgła wiskotyczne są stosowane nie tylko w układach napędu na wszystkie koła, ale także w układach chłodzenia samochodów i nie tylko. Na początek, jak zwykle, definicja.

Sprzęgło wiskotyczne (lub sprzęgło wiskotyczne) to automatyczne urządzenie do przenoszenia momentu obrotowego za pomocą lepkich właściwości płynów specjalnych.

Mówiąc prościej, moment obrotowy przenoszony jest poprzez zmianę lepkości specjalnego płynu w obudowie sprzęgła wiskotycznego.

O płynie w środku

Na samym początku chcę opowiedzieć o płynie, który znajduje się w sprzęgle lepkim, co to jest i jakie ma właściwości.

Na początek chciałbym powiedzieć, że wlewa się je do środka - płyn dylatacyjny na bazie silikonu. Jego właściwości są bardzo ciekawe, jeśli nie jest mocno podgrzewany i mieszany, pozostaje płynny. ALE jeśli dużo go wymieszasz i trochę podgrzejesz, bardzo gęstnieje i pęcznieje, staje się bardziej jak utwardzony klej. Po ponownym zmieszaniu staje się nieistotny, ponownie uzyskuje swój pierwotny stan skupienia, to znaczy staje się płynny.

Należy zauważyć, że płyn jest napełniany przez cały okres użytkowania tego urządzenia i nie podlega wymianie.

Urządzenie i zasada działania

Jest to bardzo podobne do przemiennika momentu obrotowego w automatycznej skrzyni biegów, jeśli wolisz, gdzie moment obrotowy jest przenoszony przez ciśnienie oleju. Tutaj również przeniesienie momentu obrotowego następuje z powodu cieczy, jednak istnieją globalne różnice w zasadzie działania.

Istnieją tylko dwa główne lepkie urządzenia:

• Zamknięta hermetyczna obudowa, w której dwa koła turbiny z wirnikami obracają się naprzeciw siebie (czasem więcej), jedno mocowane jest na wale napędowym, drugie na napędzanym. Oczywiście wirują w naszym płynie dylatacyjnym. Dopóki wały obracają się synchronicznie, praktycznie nie ma mieszania cieczy. ALE gdy jedna oś wstaje, a druga bardzo szybko się obraca (poślizg kół), to płyn w środku zaczyna się bardzo szybko mieszać i nagrzewać, co oznacza, że ​​gęstnieje. W ten sposób pierwszy wirnik napędowy sprzęga się z wirnikiem napędzanym i zaczyna przenosić moment obrotowy na drugą oś. Po tym, jak samochód poradził sobie w terenie, mieszanie zatrzymuje się, a tylna oś jest automatycznie wyłączana.

• Drugi projekt również ma zamknięty korpus. Tylko na wałku napędowym i napędzanym znajduje się kilka grup płaskich dysków. Część na niewolniku, część na panu. Obracają się również w specjalnym płynie. Dopóki obrót jest równomierny, mieszanie cieczy jest minimalne i jest płynne, ale po wstaniu jednej osi druga zaczyna się ślizgać, mieszanie jest ogromne! Nie tylko pogrubia, ale i rozszerza. Tak więc - bardzo mocno dociskając krążki do siebie. W efekcie przenoszenie momentu obrotowego – druga oś zaczyna się obracać.

Sprzęgło wiskotyczne jest dość prostym i skutecznym urządzeniem mechanicznym, przy odpowiednim użytkowaniu może bezproblemowo chodzić przez bardzo długi czas.

Gdzie są używane sprzęgła wiskotyczne?

Właściwie istnieją tylko dwie główne aplikacje, ale teraz jest tylko jedna:

• Używany do chłodzenia silnika. Do pręta przymocowano sprzęgło wiskotyczne z wentylatorem. Był napędzany z wału korbowego samochodu poprzez napęd pasowy. Im szybciej silnik się obracał, tym bardziej płyn gęstniał, a połączenie z wentylatorem stawało się sztywniejsze. Jeśli prędkość spadła, to nie było tak silnego mieszania, czyli były poślizgi, czyli wentylator się kręcił, nie chłodził tak bardzo chłodnicy. Taki system jest skuteczny w okresie zimnym (zimowym), kiedy silnik nie nagrzewa się zbytnio, ale jest też chłodzony. Obecnie nie ma już zastosowania takich systemów w nowych samochodach, zastąpiono je wentylatorami elektronicznymi (z czujnikami w cieczy), które są zasilane energią elektryczną i nie są w żaden sposób połączone z wałem korbowym silnika.

• Automatyczne podłączenie pełnego dysku. W tym kierunku nadal istnieje duże zapotrzebowanie na lepkie sprzęgła. Praktycznie w 70-80% crossoverów lub SUV-ów takie systemy są obecnie używane. To prawda, że ​​stopniowo zaczynają być zastępowane opcjami w pełni elektromechanicznymi, ale jak dotąd są droższe i mniej praktyczne.

Z jednej strony sprzęgło wiskotyczne jest bardzo prostym, tanim, praktycznym i wszechstronnym urządzeniem mechanicznym, z drugiej ma wiele wad.

Plusy i minusy lepkiego sprzężenia

Na początek proponuję porozmawiać o zaletach tej strony:

• Prosta konstrukcja. Rzeczywiście, projekt jest bardzo banalny, nie ma w nim nic przesadnie skomplikowanego.
• Tani. Ze względu na swoją prostotę wcale nie jest drogi
• Wytrzymały. Lepka obudowa sprzęgła może wytrzymać ciśnienie 15 - 20 atmosfer, wszystko zależy od projektu. Jeśli początkowo nie było awarii, oznacza to, że może to zająć bardzo, bardzo długo.
• Praktyczny. KIEDY PRAWIDŁOWO UŻYWAĆ. Montowany na cały okres użytkowania samochodu, nie wymaga żadnej uwagi.
• NA polnej drodze lub asfalcie też może działać. Jeśli powiesz nagle „zacząłem” z jakiegoś miejsca lub nastąpił poślizg na lodzie lub kurzu. Wtedy tylna oś połączy się automatycznie. Daje to korzyści w obsłudze nawet w mieście.

Pomimo zalet konstrukcji, warto zwrócić uwagę na jej niedociągnięcia, ponieważ jest ich również wiele.

• Utrzymanie. Z reguły nie jest naprawiany, czyli jednorazowy, naprawa nie opłaca się i jest bardzo trudna dla zwykłego laika. Prawie zawsze wymieniany na nowy.
• Łączność. Nie ma liniowej zależności połączenia napędu na wszystkie koła, prawie niemożliwe jest odgadnięcie, kiedy dyski w środku zwolnią! Dlatego nie ma kontroli nad napędem na wszystkie koła.
• Nie możesz samodzielnie podłączyć napędu.
• Napęd na wszystkie koła o niskiej wydajności. Przeniesienie maksymalnego momentu obrotowego nastąpi tylko wtedy, gdy przednie koła będą się bardzo ślizgać.
• Nie stosuje się dużych złączy wiskotycznych. Ponieważ potrzebuje dużego nadwozia i zwisa od dołu, naprawdę znacznie zmniejsza prześwit samochodu. Zastosowanie małych obudów, czyli małych sprzęgów wiskotycznych, prowadzi do ograniczonego przenoszenia momentu obrotowego na tylną oś, ponieważ jest mniej tarcz i niewielka ilość specjalnego płynu
• Sprzęgło wiskotyczne nie może działać przez długi czas. Jest to wysoce niepożądane! Nie jest przeznaczony do długotrwałych obciążeń, w przeciwnym razie po prostu zawiedzie, całkowicie się zatnie. Oznacza to, że mówi nam, że nie można mieszać się w poważny off-road! Użyj go jak najszybciej na zaśnieżonych podwórkach i trochę brudu w kraju, to wszystko.

W wielu samochodach napęd na wszystkie koła można podłączyć. Napęd na wszystkie koła w samochodach Chery Tiggo jest również zorganizowany, napęd na tylne koła jest tutaj łączony automatycznie, za pomocą sprzęgła elektromagnetycznego.

Sprzęgłem steruje sterownik napędu na cztery koła. Zasada działania sprzęgła elektromechanicznego jest prawie taka sama jak sprzęgła. Po przyłożeniu napięcia do sprzęgła, tarcze wewnątrz sprzęgła są dociskane do siebie, a moment obrotowy jest przenoszony przez nie na tylne koła.

Napęd na cztery koła jest połączony z Cherry Tiggo dopiero w momencie poślizgu przednich kół i mniej więcej po drugim obrocie koła. Kiedy znika potrzeba napędu na wszystkie koła, wyłącza się. Ponadto napęd jest wyłączany po przekroczeniu pewnego progu prędkości, ponieważ sprzęgło nie jest przystosowane do wysokich prędkości.

Na desce rozdzielczej Cherry znajduje się lampka kontrolna napędu na cztery koła. Po włączeniu zapłonu lampka zapala się, a system wykonuje autotest. Jeśli wszystko jest w porządku, lampka gaśnie. W przypadku awarii lampa będzie się nadal paliła.

Niestety nie ma znaków identyfikacyjnych, że w aucie włączył się napęd. Ale łatwo to zrozumiesz, kiedy utkniesz i zaczniesz się ślizgać. Gdy napęd na tylne koła jest podłączony, poczujesz lekkie pchnięcie, a samochód zacznie powoli wychodzić z blokady.

Moment obrotowy na tylne koła przenoszony jest przez skrzynię rozdzielczą (2), przedni kardan (4), sprzęgło elektromagnetyczne (5), tylny kardan (6), skrzynię biegów tylnego mostu (7) oraz napędy tylnych kół.

Schemat transmisji napędu na wszystkie koła pojazdu

1 - skrzynia biegów, 2 - skrzynia rozdzielcza, 3 - napędy na przednie koła, 4 - przednia przekładnia kardana, 5 - sprzęgło elektromagnetyczne, 6 - tylna przekładnia kardana, 7 - przekładnia tylnej osi, 8 - napędy na tylne koła.

Sprawa transferowa

Skrzynia rozdzielcza jest sztywno przymocowana do obudowy skrzyni biegów. Napęd dla razdatki to skrzynia różnicowa. Sama skrzynka transferowa jest dwustopniowa. W razdatce nie ma centralnego mechanizmu różnicowego, a moment jest redystrybuowany między osiami przez sprzęgło elektromagnetyczne, w zależności od warunków drogowych.

Wałki kardanowe wykonane są ze stali cienkościennej. Sprzęgło elektromagnetyczne przekazuje moment obrotowy na tylne koła tylko wtedy, gdy sprzęgło jest częściowo lub całkowicie zablokowane przez sygnał z jednostki sterującej napędem na cztery koła.

Jednostka sterująca napędem na wszystkie koła znajduje się pod siedzeniem kierowcy. Jednostka napędowa otrzymuje informacje od jednostki sterującej silnika i na podstawie otrzymanych danych włącza lub wyłącza sprzęgło, w ten sposób przykładając lub usuwając moment obrotowy na tylne koła.

Blok otrzymuje następujące informacje:

- przyspieszenie wzdłużne samochodu (z czujnika przyspieszenia pod konsolą deski rozdzielczej)

- różnica prędkości pojazdu i prędkości kół (z czujników kół)

„Uczciwy napęd na cztery koła” to niezbyt jasne, ale przekonujące określenie, święta mantra internetowego guru. Jednak dzisiaj zdecydowana większość producentów polega na elektronice i sprzęgłach wielopłytkowych, które automatycznie łączą tylną oś...

Dobrze mieć samochód z formułą 4x4 na wypadek napadu na zaspę śnieżną, a przez resztę czasu - ekonomiczny monodrive. A kiedy ruszasz na mokrej nawierzchni, warto być w pełni uzbrojonym. Ale po chwili, gdy prędkość zostanie ustawiona, dodatkowa oś napędowa to już tylko strata paliwa.

Jest to format 100% crossover, a aby umożliwić szybkie lub krótkie włączenie drugiej pary kół napędowych, pojawiły się różne sprzęgła wielopłytkowe do ich połączenia.

OSZCZĘDNOŚĆ METALU I PALIWA
Niedrogie i kompaktowe sprzęgło wielotarczowe, które nie powoduje dodatkowych wibracji i jest niezwykle responsywne, zastąpiło dziś wszystkie inne rodzaje przekładni w 90% pojazdów z napędem na wszystkie koła, redukując formułę obecnej konstrukcji masowego crossovera do jedna zasada: poprzecznie umieszczony przedni silnik stale napędza przednie koła, a tylne są połączone sprzęgłem zgodnie z potrzebami.

Zaimplementowany w ten sposób napęd na cztery koła jest znacznie prostszy niż prawdziwe konstrukcje terenowe. Nie ma skrzynki rozdzielczej, tylko dodatkowa para kół zębatych przystawki odbioru mocy i wał wyjściowy pozostają w pobliżu przedniego mechanizmu różnicowego. Kolejny plus: dzięki niskiej wadze i gabarytom udało się odciążyć sprzęgło z i tak już ciężkiego przodu auta. Sprzęgło wielotarczowe osiadło bezpośrednio na tylnej skrzyni biegów.

INNY; RÓŻNY
Ale sprzęgło jest inne. Przy tej samej zasadzie łączenia drugiego mostu konstrukcje mogą mieć znaczne różnice.

Początkowo postanowiono w jakiś sposób zmusić sprzęgło do pracy przed poślizgiem przedniej połowy, połączonej z silnikiem i przednimi kołami, względem tylnych, połączonych z tylnymi kołami. Zacisnąłem się z przodu, poszła różnica prędkości połówek, sprzęgło zablokowane, tył był podłączony. Czy to logiczne?

Pierwsze sprzęgła były stosowane przez Volkswagena Golfa w skrzyni biegów Syncro. Pakiet sprzęgła nie kurczył się w nich, ale był wypełniony płynem silikonowym, który gęstniał pod dużym obciążeniem i sam przenosił obrót. Sterowanie takim sprzęgłem wiskotycznym było niemożliwe, charakterystyka jego pracy pozostawiała wiele do życzenia, a nie mógł przenieść 100% momentu obrotowego na tylne koła. Dodatkowo podczas ślizgania się w błocie silikon się zagotował, sprzęgło szybko się przegrzewało i… przepalało.

Kolejny projekt trafił do wczesnych Ford Escapes. Tam tarcze sprzęgła były już ściśnięte, ale działo się to czysto mechanicznie, za pomocą kulek i szczelin w kształcie klina, w tym momencie przednia część była obracana względem tyłu. Sprzęgło pracowało wyraźniej, ale ostrzej, powodując nieoczekiwane uderzenia w najbardziej krytycznej fazie śliskiego zakrętu.

Wyobraź sobie, że na zakręcie Twój samochód nagle zamienia się z napędu na przednie koła w „klasyka”, a gdy zwolnisz gaz, sprzęgło również nagle się wyłączy. Konsekwencje mogą być śmiertelne.

Ten problem nękał producentów sprzęgieł od dłuższego czasu. Aby jeszcze lepiej regulować przepływ mocy na tylne koła, a jednocześnie chronić tarcze sprzęgła przed przegrzaniem, podjęto próbę zastosowania hydrauliki.

NADCHODZĄCY HALDEX
Najnowsza wersja niekontrolowanego sprzęgła była pierwszą generacją Haldex z 1998 roku. Tutaj dyski były ściskane przez cylinder hydrauliczny, którego ciśnienie oleju generowała pompa. Pompa była zamontowana na jednej połowie sprzęgła, a napęd do niej pochodził z drugiej. Oznacza to, że teraz przy różnicy prędkości przednich i tylnych kół ciśnienie sprężania wzrosło i sprzęgło zostało zablokowane. Haldex działał delikatnie i odniósł sukces.

Były dwa zwycięstwa naraz: olej, który teraz krążył przez pompę hydrauliczną, lepiej się schładzał, a napęd hydrauliczny był czystszy i, co najważniejsze, działał szybciej. Jednak część funkcjonalności napędu pozostała niewykorzystana - przewidując podłączenie tylnej osi na samym początku rozwoju niebezpiecznej sytuacji, częściowe zablokowanie sprzęgła do pokonywania zakrętów. Elektronika mogła i powinna była sobie z tym poradzić.

Tak więc w 2004 roku pojawiła się druga generacja Haldexa, wszystkie z tymi samymi tarczami i pompą, ale z elektronicznym zaworem, a dział odpowiedzialny za napęd na wszystkie koła został wprowadzony do „mózgu” systemu stabilizacji samochodu.

Kompaktowy. Cały zestaw elementów sprzęgła Haldex jest zmontowany w ciasny blok i jest tylko nieznacznie większy niż standardowy mechanizm różnicowy.

System stał się kontrolowany, a przenoszony z powrotem moment obrotowy nie był już bezpośrednio zależny od różnicy prędkości przednich i tylnych kół.

OSTRZEŻONY JEST PRZYGOTOWANY
Wszystko byłoby w porządku, ale „nie miały wpływu” sytuacje, w których fajnie byłoby uzyskać pełny napęd na cztery koła jeszcze przed poślizgiem przednich kół. Innymi słowy, pompa napędzana różnicą prędkości pomiędzy połówkami sprzęgła nie odpowiadała już inżynierom zajmującym się skrzyniami biegów. W końcu jego zbawienna presja w niektórych trybach ruchu była po prostu nieobecna.

Rozwiązanie okazało się proste i generalnie jest stosowane do dziś w większości napędów realizowanych za pomocą sprzęgła.

Kolejna - czwarta - generacja Haldexa otrzymała dołączoną z zewnątrz pompę elektryczną oraz znane nam już zawory regulacyjne przed siłownikami hydraulicznymi. Teraz, w każdej chwili, sprzęgło może być całkowicie lub częściowo zamknięte tylko za pomocą sygnału elektronicznego.

Ta zasada przyniosła wiele pozytywnych skutków. Były tryby startu z miejsca, w którym sprzęgło jest całkowicie zablokowane na krótki okres przyspieszania. Dodano znaczące tryby blokowania na zakrętach, gdzie dobra przyczepność na suchej nawierzchni pozwala w pełni wykorzystać napęd na wszystkie koła.

Co zaskakujące, poprawiły się właściwości terenowe. W końcu teraz stało się możliwe, po prostu naciskając przycisk, aby przełączyć algorytm działania sprzęgła z „asfaltowego” na „terenowy” lub powierzyć tę sprawę automatyzacji.

Czy znasz trzy główne tryby transmisji swojego crossovera? Oczywiście masz akurat takie sprzęgło w napędzie na tylne koła!

Chwileczkę. Dwie składowe szybkości systemu - mózg elektroniczny i ultraszybki elektrozawór, którego czas otwarcia jest mniejszy niż 0,1 s

PONADTO
Wygodne stało się połączenie elektronicznego sterowania sprzęgłem zarówno z systemem stabilizacji, jak i własnym programem bezpieczeństwa sprzęgła. Mały czujnik termiczny wewnątrz sprzęgła monitorował teraz temperaturę roboczą i wyłączał napęd, jeśli sprzęgła były bliskie przegrzania. Oczywiście samochód, który przez dziesięć minut nie był prowadzony, może stracić równowagę, ale jest to nieporównywalnie lepsze niż dym spod dna i awaria skrzyni biegów.

Ponadto im więcej crossoverów z elektronicznie sterowanymi sprzęgłami trafiało w ręce właścicieli, tym szersze i dokładniejsze stawały się programy napędów na cztery koła. Dziś najlepsi z nich nie boją się już przegrzania, nie tylko w luźnym śniegu, ale także w poślizgu błota. A także chemicy z materiałoznawcami nie siedzieli bezczynnie. Nowe materiały na tarcze i okładziny umożliwiły podwojenie temperatury wyłączenia awaryjnego, a także zwiększenie momentu przenoszonego przez sprzęgła cierne do wartości oczywiście większych niż jest w stanie dać silnik.

Nowoczesne materiały sprzęgła, wysokiej jakości oleje i zaawansowane programy sterowania blokadą tarczy umożliwiają nawet częściowe utrzymywanie sprzęgła bez obawy o przegrzanie. Jednocześnie auto otrzymuje rozkład momentu obrotowego wzdłuż osi w proporcji 10:90, a nawet 40:60, co dla marek skłaniających się ku układowi napędu na tylne koła pozwala połączyć klasyczne nawyki na drodze z lekki napęd na wszystkie koła, czasem prawie niezauważalny. A nawet stale zmieniać stopień połączenia, poprawiając sterowność samochodu i pomagając systemowi stabilizacji w wykonywaniu swojej pracy.

Biorąc pod uwagę elastyczność algorytmów pracy i wysoki stopień dopracowania konstrukcji sprzęgieł wielopłytkowych, dziś jest to najbardziej masywna wersja organizacji napędu na wszystkie koła i jest mało prawdopodobne, aby czekało nas tu coś zupełnie nowego przewidywalną przyszłość.

Jakoś tak się złożyło, że wtykowy napęd na wszystkie koła jest uważany za rozwiązanie mało niezawodne, niezdolne do przeniesienia dużego momentu i generalnie uspokajające, związane z oszczędnościami kosztów. Co więcej, 9 na 10 moich znajomych, którzy znają samochody z pierwszej ręki, jest tego pewien. Ale trzeba przyznać: słowa „oszczędność” i „tańszy” brzmią jakoś dziwnie, jeśli chodzi o najnowsze X5, X6 i Cayenne, no cóż, czy o „skromnych” 550Xi czy Panamerze. Najwyraźniej powód jest zupełnie inny - prawie nie można tak bardzo „oszczędzić” na banalnym środku różnicowym.

Skoro dyferencjały byłyby tak drogie, to zamiast międzykoła pewnie by zastosowały też coś innego? A dobrze znany Torsen z pewnością nie jest wart milionów. Tak, to nie cena samego mechanizmu różnicowego. Niespodzianki stanowiły zidentyfikowane niuanse w konfiguracji obsługi i obsługi różnych elektronicznych „asystentów”: ABS, ESP i innych aktywnych systemów bezpieczeństwa. A wszystko to dlatego, że wymagania w zakresie aktywnego bezpieczeństwa samochodów w ostatnich dziesięcioleciach dramatycznie wzrosły, a prowadzenie nawet prostych samochodów jest na poziomie, o jakim w latach osiemdziesiątych nawet nie śniło się samochodom sportowym.

Czym jest dobry stały napęd na cztery koła? Fakt, że moment obrotowy jest stale obecny na wszystkich kołach, rozłożony zgodnie z pewnymi zasadami, sztywno ustalonymi przez urządzenie mechanizmu. Nie jest możliwe bezpośrednie określenie dystrybucji, ale istnieją inne sposoby „nauczenia” maszyny robienia tego, czego potrzebuje. Na przykład wprowadzenie blokady, użycie hamulców lub coś innego.

Wydaje się, że nie ma szczególnej potrzeby na takie „subtelności” na drogach utwardzonych, bo jeździły Audi Quattro, Alfa 155, Lancia Delta Integrale… Dzięki rozłożeniu na wszystkie cztery koła pozwala na zwiększenie bocznej składowej obciążenia , co oznacza, że ​​skręcanie jest szybsze. Dodatkowo możesz wdrożyć przyczepność silnika na każdej nawierzchni. Ponadto mechanizm różnicowy jest niezawodny, nie jest tak łatwo go złamać, są one wykonane z marginesem, mechanizm różnicowy ma bardzo wysoki zasób. Ogólnie solidne plusy.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

Niestety były też pewne wady. Każda zmiana trakcji w samochodzie z napędem na wszystkie koła powoduje redystrybucję masy wzdłuż osi i kół, a złożona przekładnia następnie rozdziela moment. Udział momentu trafi na wszystkie cztery koła, ale jego ilość będzie zależeć od wielu czynników. Od przyczepności każdego z kół, od masy części przekładni, od strat tarcia w węzłach i tak dalej. W efekcie okazuje się, że trudno dokładnie przewidzieć, jak zmieni się trakcja na każdej z osi. Biorąc pod uwagę ciągłą zmianę obciążenia, zmiany kątów poślizgu przedniej i tylnej osi stają się prawie nieprzewidywalne. Tylko bardzo doświadczony kierowca może wyczuć wszystkie niuanse reakcji samochodu na działania kontrolne i być gotowym na każdy rozwój wydarzeń. Musieliśmy znaleźć wyjście z tej sytuacji.

Jak to jest zrobione?

Stabilność maszyny można zwiększyć za pomocą specjalnych środków konstrukcyjnych. Na przykład zwiększając moment bezwładności wokół osi pionowej, rozkładając obciążenie na korzyść jednej z osi tak, aby na jednej z nich było stale większe niż na drugiej, zmieniając grubość opon lub kąty montażu. Czy to ci nic nie przypomina? Oczywiście samochody Audi. Na nich stały napęd na cztery koła stał się znany i miał przynajmniej kilka cech z tej listy.

Na zdjęciu: Audi A6 Allroad 3.0 TDI quattro" 2012-14

Silnik umieszczony przed osią zapewniał duży moment bezwładności wokół osi pionowej i gwarantował duże obciążenie przedniej osi. Przednie zawieszenie wielowahaczowe zapewnia najlepszą przyczepność dokładnie na przedniej osi w szerokim zakresie obciążeń.

W Porsche 911 Carrera 4 podobny schemat napędu jest po prostu „odwrócony” o 180 stopni, a cechy układu są takie same. Ale w samochodach innych marek ten schemat jakoś się nie zakorzenił - jedynymi wyjątkami są rzadkie samochody dla „wyścigowców” i niewielka liczba crossoverów.

Na zdjęciu: Porsche 911 Carrera 4 Coupe „2015–obecnie

Schemat i układ napędu na wszystkie koła Subaru są prawie takie same jak Audi, z wyjątkiem prostszego zawieszenia i bardziej kompaktowego silnika. Jednocześnie, dzięki mniejszym rozmiarom i mniejszemu przeciążeniu przedniej osi, prowadzenie jest znacznie bardziej „sportowe”.

Mitsubishi, Lancia i Alfa Romeo nie są nawet warte zapamiętania: ich układ z silnikiem poprzecznym, a nawet w bardzo kompaktowych samochodach, nie był pierwotnie przeznaczony dla nieprzygotowanych kierowców.

Na zdjęciu: Pod maską Alfa Romeo 156 „2002-03

Okazuje się, że jeśli nie podejmiesz specjalnych działań projektowych, samochód ze stałym napędem na wszystkie koła ma złożoną sterowność. Może zademonstrować nawyki samochodu z napędem na przednie lub tylne koła, w zależności od przyczepności, obciążenia i tysiąca innych powodów. Aby uzyskać akceptowalny wynik dla auta produkcyjnego, trzeba będzie włożyć sporo wysiłku w dopracowanie prowadzenia, ponieważ przeciętny kierowca nie lubi takich niespodzianek, potrzebuje jednoznacznego zachowania. Oczywiście można to uzyskać instalując wyrafinowane elektroniczne systemy kontroli stabilności, ale jest to skomplikowany i kosztowny sposób. Znacznie łatwiej będzie uprościć schemat przekładni, instalując sprzęgło, które łączy drugą oś tylko w razie potrzeby. Oczywiście nadal nie można obejść się bez elektroniki, ale w przypadku samochodu z napędem na przednie koła z silnikiem poprzecznym skrzynia biegów stanie się o rząd wielkości prostsza. Na przykład zamiast bardzo skomplikowanej i ciężkiej skrzyni rozdzielczej można sobie poradzić z prostą przekładnią kątową.

W maszynach z silnikiem wzdłużnym i klasycznym układem zalety instalacji sprzęgła są nieco mniejsze. W masie ze znacznym przyrostem nie zadziała, ale z drugiej strony przednią oś można prawie nie sprzęgać, pozbywając się szarpnięć w przyczepności skrętu. Możesz także zmniejszyć zużycie paliwa, co jest również ważne w przypadku auta produkcyjnego.

Łączyć się czy nie łączyć?

Stały napęd na cztery koła nie jest tak skomplikowany i nie jest tak drogi. I to nie przypadek, że często były wyposażone w stały napęd na wszystkie koła. Dlaczego są crossovery - pamiętaj o naszej Nivie, która okazała się jednocześnie tania i zła.

W przypadku samochodów z napędem na przednie koła naprawdę łatwiej i taniej było podłączyć napęd. Różnica w wadze 50 kg jest już bardzo poważna, a zalety jednoznacznej sterowności i możliwości łatwego tuningu systemów ABS znacznie obniżyły cenę „wykończenia” modelu.

Sprzęgła wiskotyczne zastosowane początkowo do łączenia tylnej osi nie okazały się najlepszym wyborem i szybko zostały zamienione na konstrukcje sterowane elektronicznie. To prawda, że ​​niektórzy producenci, na przykład Honda, trzymali się swoich specyficznych sposobów łączenia napędu na wszystkie koła (mówimy o systemie podwójnej pompy). Ale po masowym wprowadzeniu nawet najprostszych systemów z kontrolowanym połączeniem stało się oczywiste, że taki napęd w zupełności wystarczy zdecydowanej większości kierowców. Co więcej, wystarczy nawet w przypadku potężnych maszyn i zwiększonych wymagań dotyczących obsługi i zdolności terenowych.

Wtyczki z napędem na wszystkie koła mają również wady. Przede wszystkim wynikają one z faktu, że istnieje wiele drogich węzłów. Dlatego nieustannie starają się, aby były tańsze i prostsze. Jednak wyniki nie zawsze są zachęcające.

Na przykład sprzęgło może nie utrzymywać całego momentu obrotowego silnika na pierwszym biegu, ale tylko jego część, lub utrzymywać moment tylko przez ograniczony czas. Może nie zapewniać możliwości pracy z poślizgiem, a prędkość połączenia może nie być regulowana lub regulowana zbyt zgrubnie. Sprzęgło może nie być przystosowane do długotrwałej pracy, w wyniku czego często się przegrzewa pod obciążeniem.

Elektronika obsługująca system połączeń również może zostać uproszczona. W tym przypadku algorytmy czasami nie uwzględniają niektórych trybów jazdy, co zmniejsza łatwość bezpiecznej obsługi.

W końcu sprzęgło zawsze ma części zużywające się - na przykład same sprzęgła, a często także elementy napędu hydraulicznego lub elektryki.

A jednak wraz ze spadkiem kosztów elektroniki i stosowaniem takich systemów na coraz droższych maszynach, jakość takiego mechanizmu połączenia stale rośnie. Chociaż generalnie sprzęgło jest nadal znacznie droższe niż zwykły mechanizm różnicowy, a próby uczynienia go jeszcze tańszym nie kończą się.

Zaznaczam, że istnieją takie konstrukcje połączeń, których sprawność przewyższa wszystkie stałe układy napędu na cztery koła. Należą do nich prawie wszystkie najnowsze generacje skrzyń biegów z napędem na wszystkie koła ze zmiennym wektorowaniem ciągu w Subaru i Mitsubishi oraz niemieckich samochodach premium. Umożliwiają bezpośrednią kontrolę momentu obrotowego na jednym lub kilku kołach do wyboru. Pozwala to na tworzenie samochodów o doskonałej obsłudze i fantastycznych możliwościach. Za kierownicą takiego samochodu każdy zakręt na dowolnej nawierzchni zostanie „zarejestrowany” niemal idealnie i przy minimalnym wysiłku ze strony kierowcy. Niestety są to skomplikowane i drogie systemy, których celem jest zapewnienie fantastycznych osiągów na torze wyścigowym. I są projektowane bez względu na koszty eksploatacji.

Nie bój się prostszych systemów. Na przykład znacznie bardziej masywne samochody są wyposażone w doskonałe prowadzenie i drożność sprzęgła Haldex z ostatnich kilku generacji. Podmodele Land Rover, Range Rover, VW, Audi, Seat i Volvo w szerokim zakresie wykorzystują projekty marki. A w eksploatacji takie systemy okazały się dość niezawodne.

Samochody BMW z napędem na wszystkie koła uzyskują zarówno doskonałe zdolności przełajowe, jak i nienaganne zachowanie na asfalcie. Odkąd stały napęd na wszystkie koła w E53 został zastąpiony wtyczkowym, system jest stale ulepszany, a wyniki postępów są imponujące. Nawet niezawodność była w stanie wzrosnąć do całkowicie akceptowalnego poziomu.

Dziś nawet bardzo niedrogie systemy z napędem czysto elektrycznym azjatyckich marek nie poddają się na drogach, a na autostradach samochody z nimi cieszą się doskonałym zachowaniem.

Co się później stanie?

Kolejne dziesięć lat - i poza jeeperami mało kto będzie pamiętał o stałym napędzie na cztery koła. A gdy samochody ICE zostaną zastąpione pojazdami elektrycznymi, złożone przekładnie zginą same, jak mamuty. I obawiam się, że nadszedł czas, aby wszyscy zrewidowali swoje podejście do stałego napędu na cztery koła. Nie jest to drogie ani elitarne rozwiązanie, ale po prostu technologia z połowy lat osiemdziesiątych, na którą nie ma dużego popytu. Od czasów, gdy możliwości silników znacznie przewyższały możliwości opon i elektroniki. Wtedy pojawiła się legenda najbardziej kompletnej i trwałej jazdy. Który jednak żyje do dziś.