304
305
306
307
308
310
ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ ПОЛНЫЙ ПРИВОДНа четыре – не поровнуМало сделать все колеса ведущими – нужно правильно распределить между ними крутящий момент. В дифференциальные уравнения, составленные разными производителями, вникал Денис Арутюнян.ОТ ПРОСТОГО К СЛОЖНОМУКлассическая с хема полного привода – ж есткое подключение второй оси. Многие любители бездорожья уверены, что это единственно верное решение – нет ни му дреной электроники, ни дорогой механики. Такие модели, как правило, обозначают 4WD (иног да FWD – Four Wheel Drive , четыре ведущих колеса). Самый близкий пример – оте чественный У АЗ. Но в конс ервативности он не одинок – японский «НиссанПатруль GR» создан по ана логичной схеме. Так же устроены трансмиссии большинс тва китайских вс едорожников и пикапов – например, извес тных на российском рынке моделей «Грейт-Уолл Дир». Ездить на таких машинах, включив пол-Полный привод обеспечивает гибридному «Лексусу-LS600h» отличную динамику. За распределение момента бензинового и электрического моторов между осями отвечает дифференциал «Торсен».304 За рулем 10/2007 ный привод, по обычным дорогам тяж ело – ж есткая связь между передней и задней ос ями портит и комфорт, и управляемость. Чтобы «развяза ть» их, в трансмиссию добав ляют еще один дифференциа л – межосевой. Но тог да появ ляется другая проблема – на бездорожье его надо блокирова ть, чтобы при проб уксовке одной оси не ос танавливалась в торая. Безус ловно, ту т ес ть г де разгуляться инж енерной фантазии.Одна из наиболее многофункциональных систем – «Супер-Селект» прописа лась на вседорожниках «Мицу бисиПаджеро» (ЗР, 2007, № 5). При подключении полного привода момент распределяетс яв соотношении 33:67, а вискомуфта, ус тановленная пара ллельно межос евому дифференциалу, меняет это соотношение до 50:50 в зависимос ти от дорожных условий. На серьезном бездорожье связь между осями можно жестко забло-кировать, а если дорога становится совс ем непролазной – еще и включить пониж енную передачу.ПОСТОЯННАЯ ВЕЛИЧИНАПолный привод необ ходим не только в тру днопроходимых местах. Большинс тву дорожных машин 4х4, у которых крутящий момент распределяется постоянно на вс е колеса (их обозначают аббревиа турой AWD), он позволяет эффективнее использова ть потенциа л двигателя, при чем не только на разгоне, но и при прохождении поворотов. Основна я же зада ча разработчиков – правильно распреде лить тяг у между осями. Одними из первых решений, доживших, кс тати, до с егодняшних дней, с тали межосевые дифференциа лы повышенного трения. Еще в на чале 1980-х «Ау ди» выпус тила полноприводную «Ква ттро», у которой кру тящий момент по осям распределял дифференциал «Торсен» (см. плашку). Такую схему можно увидеть и на потомках лег ендарной спортивной машины – современных «а уди» и «фольксваг енах» с продольным расположением двигателя. Нынешний «чувс твующий момент» (именно от сокращений этих с лов и произошло название) узел мож ет быстро перекину ть до 100% тяги на передние или задниеколеса. « Торсен» работает ив трансмиссии американского «Хаммера-Н2» (ЗР, 2005, № 1). Известная своими разработками симметри чного (момент в обычных ус ловиях делится пополам меж ду ос ями) полного привода, японска я фирма «С убару» выбра ла другое решение – механи ческий центральный дифференциа л соседствует с вискому фтой, реагирующей на разницу угловых скорос тей колес. Так же как ив варианте «С упер-Селект», при проб уксовке колес она «перебрасывает» избыток крутящего момента на друг ую ось. Но у механики в чис том виде есть серьезные конкуренты – многодисковые муфты, управляемые умной и быс трой электроникой. Так пос троена, например, трансмиссия xDrive на БМВ. Привод идет на все колеса (с тандартное соотношение 40:60), а центра льная многодисковая муфта распределяет кру тящий момент меж ду осями в зависимос ти от дорожных условий. Похожая схема работает на вседорожниках «Фольксваген-Туарег» и их родственниках по полному приводу – «Порше-Кайенна». Кстати, и вс тандартных комплектациях у этих машин нет механических блокировок межколесных дифференциалов – их имитиру ет электроника, придерживающа я из-Постоянный полный привод, жесткие блокировки межосевого и межколесных дифференциалов, понижающая передача – отличительные черты именитого «вездехода» – «Мерседес-Бенц» G-класса. За рулем 10/2007 305 ТЕХНИКАОБОЗРЕНИЕ ПОЛНЫЙ ПРИВОДгентных» и быс трых ус тройств. Конечно ж е, ре чь о наиболее перспективных ус тройствах – муфтах с электронным управлением. Принцип тот же, что иу виско – в ну жный момент подключается вторая ось, только не из-за нагрева жидкос ти, а по команде компьютера (см. плашку). О дин из примеров – трансмиссия «4-моушн» от концерна «Фольксваг ен». Многодисковая м уфта «Х алдекс», управляемая электроникой, ус тановлена перед задней осью полноприводных «фольксваг енов», «а уди», «шкод», СЕАТов, чьи моторы располож ены поперек. Чтобы под черкнуть характер того или иного ав томобиля, инж енеры меняют настройки электронного блока управления, регулируя момент срабатывания и степень блокировки. Схожим образом работает и трансмиссия «4-матик» фирмы «Мерс едес-Бенц», тольколишне быс трые колеса тормозами. Но любители полазить по грязи могут заказать дополнительно так называемый пакет для бездорожья – сид ящему за рулем достаточно повернуть ручку на центра льной консоли, чтобы с делать ж есткой связь меж ду задними колесами. Так пос тупает и другой немецкий производитель. По заказу на «Мерс едес-Бенц» Мкласса (ЗР, 2006, № 10) устанавливают трансмиссию с ав томатическими и ручными блокировками центра льного и заднего межколесного дифференциалов и двухступенчатой раздаточной коробкой с понижающей переда чей. В базовом варианте – свободный центральный дифференциа л распределяет момент меж ду передней и задней ос ями в соотношении 60:40. А с проб уксовкой борется система контроля тяги 4E TS; она вычис ляет и подтормаживает с помощью датчиков ABS прокручивающееся колесо.«СИЛИКОНОВАЯ» ПЕРЕМЕННАЯОдна из наиболее прос тых самоблокирующихся систем – вискому фта. В корпусе, заполненном силиконовой жидкос тью с высокой вязкостью, близко друг к другу располож ены перфорированные диски, часть из которых соединена с входным ва лом му фты ( читай, с передней осью), а другие – с выходным (с задней). Ес ли возникает проб уксовка колес, меняется разница угловых скорос тей одних дисков относительно других. Жидкость г устеет и «склеивает» диски – кру тящий момент перетекает на в торую ось. О дин из недос татков такой конс трукции – при резком тормож ении возможна одновременная блокировка всех колес, что вызовет сбои в работе ABS. Поэтому приходитс я ус танавливать механизмы д ля разблокирования му фт при торможении. Относительная прос тота и дешевизна конс трукции, компактность. Запаздывания при срабатывании му фты, склонность к перегрев у при продолжительной работе, создание помех при работе ABS.ПЕРЕМЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕА ну жно ли, чтобы момент постоянно шел на вс е колеса? Ведь большую час ть жизни автомобили проводят на асфальте. Да и за чем тра тить понапрасну лишние мощность и топливо? Зна чит, ну жно с делать привод подключаемым – да так, чтобы не взваливать на водителя лишние заботы. Для этой цели используют, например, уже упомянутую вискомуфту – только в этой схеме центральный дифференциа л отсутствует. Момент двигателя передается на одну ось, а при ее пробуксовке муфта подключает в торую. Благодаря простоте такая конс трукция получила достаточно широкое распространение – еще недавно ее охотно использова ли на полноприводных «вольво», «фольксвагенах». Однако в пос ледние годы большинство производителей отказались от ус луг вискому фты в пользу более «инте лли-Электроника не только самостоятельно управляет приводом, но и предлагает водителю самому выбрать режим. Причем некоторые устройства отображают работу трансмиссии на дисплее. Симметричный полный привод – визитная карточка компании «С убару». Разницу в скорости вращения передних и задних колес компенсирует вискомуфта.здесь ведуща я ось задняя, а дополнительный момент через муфту идет вперед. Силу и продолжительность с жатия дисков электроника расс читывает, оценива я разницу в скорости вращения передних и задних колес. Ес ли и этого недостаточно, блок управ ления отдает команду замкну ть дополнительно еще и му фту заднего межколесного дифференциала. А чтобы блокировки не меша ли работе системы ABS, при наж атии педали тормоза компьютер разъединяет одновременно обе муфты.306 За рулем 10/2007 Спортивным автомобилям,скажем, «Ламборгини-Мурсьелаго», полный привод нужен для более полной передачи огромного крутящего момента и мощности мотора на колеса. Кстати, над полноприводной трансмиссией для новой машины сейчас работает и «Феррари».«Ниссан X-Трейл» на сухом и ровном асфальте в движение приводят только передние колеса. Нажав кнопку, водитель может включить режим полного привода Auto – электромагнитное многодисковое сцепле-ние перебрасывает избыток крутящего момента назад. Предусмотрен и бездорожный режим Lock, при котором большую часть времени тяга распределяется между осями в соотношении, близком к57:43.ЗУБЧАТАЯ КОНСТАНТАДифференциал «Торсен» (от английского TORque SENsitive – чувствующий крутящий момент) – чисто механическая конструкция. Внутри него установлены ведомые (полуосевые) червячные колеса и ведущие (сателлиты) червячные шестерни. Вобычном состоянии дифференциал работает как свободный. Когда скорость вращения одного из ведомых валов возрастает (проскальзывание колес), сателлиты замыкаются, перебрасывая часть крутящего момента на вторую ось, приэтом за счет возникновения связи между осями «подтормаживаются» буксующие колеса. «Торсен», в отличие от вискомуфты, блокируется только под тягой, а потому не мешает при экстренном торможении. Быстрое перераспределение крутящего момента, отсутствие влияния на процесс торможения. Сложность изготовления и сборки, единственная заводская настройка, высокая цена.Дифференциал «Торсен»: 1 – корпус дифференциала; 2 – шестерня вала переднего привода; 3 – червячные сателлиты; 4 – шестерня вала заднего привода; 5 – ось сателлитов; 6 – прямозубые шестерни; 7 – ведомый вал; 8 – полый ведущий вал; А – кпередней оси; В – кзадней оси.На правах рекламы ОБОЗРЕНИЕ ПОЛНЫЙ ПРИВОДНа правах рекламыПАКЕТНЫЙ РАСЧЕТИ дифференциал «Торсен», и вискомуфта – пассивные системы: они работают, только когда на них приходит крутящий момент. Муфты с многодисковыми сцеплениями, управляемые электроникой, этого недос татка лишены. Одна из самых извес тных – запатентованная шведами муфта «Х алдекс». Очень похожий по конс трукции агрегат TOD (Torque On Demand – крутящий момент по требованию) выпускает компания «Исудзу». Вкратце принцип дейс твия: электронасос му фты постоянно создает не большое давление в сис теме д ля быстрого срабатывания. Давление на поршень, сжимающий диски сцепления, развивает поршневой гидронасос. Он включается, когда возникает разница уг ловых скорос тей входного и выходного валов. Диски сомкнулись – в торая ось подключена. В некоторых конс трукциях исполнительными механизмами вмес то гидроцилиндров с лужат электромаг-Многодисковая муфта: 1 – выходной вал; 2 – втулка сцепления; 3 – корпус муфты; 4 – шайба, сжимающая диски; 5 – входной вал; 6 – ведущий фрикционный диск; 7 – ведомый фрикционный диск; 8 – балансирная пружина.ниты, которые при пода че напряжения соединяют диски. Управляет всеми процессами электронный блок, связанный с другими системами автомобиля. Плавное и быстрое срабатывание, возможнос ть работать при любом режиме движения, простота настройки. Сложность конс трукции, высокая цена.Система хDrive от БМВ – современный симбиоз электроники и механики. Компьютер перераспределяет момент между передними и задними колесами, он же заведует имитацией блокировок межосевого и колесных дифференциалов.Оригинальные решения отличают трансмиссию «Хонды». На моделях CR-V (ЗР, 2007, № 6) и HR- V японцы внедрили систему блокировки «Риа лТайм 4WD». Е е изюминка в том, что му фтой управ ляет гидравлика. На ос ях ус танов-лены насосы: на передней – нагнетающий давление в контуре, на задней – с брасывающий. Ког да передние колеса начинают б уксовать, дав ление в сис теме повышаетс яи блокирует му фту, подключа я заднюю ось. ОБОЗРЕНИЕ ПОЛНЫЙ ПРИВОДНа правах рекламыВ наше время трансмиссия получила еще один ис точник мощности – электродвигатель. Передние колеса гибридного «Лексуса-RX400h» крутит бензиновый двигатель, которому помогает электромотор. А вот привод на задние колеса только электрический.Разработчики полноприводных схем все чаще отказываются от вискомуфт в пользу многодисковых сцеплений с электронным управлением. Последние не только более расторопно и четко распределяют крутящий момент, но и обеспечивают жесткую связь между осями. Изюминка трансмиссии «Хонды-Ледженд» – дифференциал SH-AWD. Он распределяет крутящий момент не только по ос ям, но и между задними колесами при помощи многодисковых сцеплений и плане тарных передач (ЗР, 2004, № 8). Подобную с хему сейчас испытывает и БМВ (ЗР, 2007, № 9).Что ж, ближ айший этап эволюции полноприводных конс трукций вполне предсказу ем. Электроника, как и во многих других облас тях, б удет пос тепенно вытеснять с ложную механику или бра ть над ней шеф-ство, упрощая и совершенствуя прежние сис темы. И ни чего удивительного в этом нет, ведь решать с ложные уравнения на компьютере намного быстрее и проще, чем с помощью лог арифмической линейки.310 За рулем 10/2007