ЭЛЕКТРОНИКА В ПОЛНОМ ПРИВОДЕ ТЕХНИКА | КОНСТРУКЦИИНАПРЯЖЕНИЕ 4×4Незаметно, но очень быстро электроника проникает в системы полного привода. Несколько современных схем, где электроны присматривают за ньютон-метрами, рассмотрел Кирилл Милешкин.ДИСКОТЕКА В ТРАНСМИССИИРосли мощности и скорости, электроника становилась не только быстрее, но и умнее. Например, одна из них с многодисковой муфтой «Халдекс», жива уже в четвертом поколении (подробно – ЗР, 2011, № 4). Чтобы первые конструкции среагировали на пробуксовку, колесу нужно было прокрутиться на 1/8 обо‑ рота. А сегодня муфты, подключаю‑ щие вторую ось, создают преднатяг (даже при нормальном сцеплении колес с дорогой на задние колеса переходит 5–10% крутящего момента) и мгновенно реагируют на изменение ситуации. На мощных автомобилях муфты с электронным управлением для лучшей управляемости встраивают еще и между колесами. Однако это накладно, а потому на большинстве машин блокировку дифференциала имитирует электроника, притормажи‑ вая излишне быстрые колеса. В середине 80‑х годов прошлого века на массовых моделях появились диф‑ ференциалы с многодисковыми сцеп‑ лениями, управляемыми электрони‑ кой. По конструкции родоначальники не сильно отличались от нынешних систем: блок управления отдавал команды исполнительным механиз‑ мам замкнуть или разомкнуть муфту, информация приходила от датчиков на колесах.На «ленд-роверах» в зависимости от выбранного водителем типа покрытия фирменная система Terrain Response не только управляет многодисковой муфтой, но и задает усилие на педали газа и рулевом колесе, алгоритм работы двигателя и коробки. Скорее всего, такую схему вскоре позаимствуют другие. Похожие алгоритмы реализованы в трансмиссии «Пежо-3008».Многодисковые сцепления в полноприводных трансмиссиях, созданные изначально для легковых автомобилей, чуть позже примерили и вседорожники. Причем на некоторых моделях, например на «ТойотеRAV4», электроника сама распределяет тягу по осям, позволяя водителю самостоятельно лишь заблокировать муфту для лучшей проходимости. «Ниссан Х-Трейл» или «Мицубиси-ASX» предоставляют чуть больше свободы: можно включить моноприводный режим.158 За рулем 07/2011 ЭЙ, НА КОРМЕ!Спустя десять лет после прописки полного привода на асфальте в его истории появилась следующая важная глава. Вписали ее японские конструкторы, создав активный межколесный дифференциал AYC (Active Yaw Control). В привод правого колеса встроены две зубчатые передачи: повышающая и понижающаяскорость вращения. Включаются они многодисковыми сцеплениями по команде электроники поочередно – в зависимости от того, в какую сторону поворачивает автомобиль. В результате один вал может крутиться быстрее или медленнее другого. Как следствие вместо ожидаемого заноса получаем следование заданной траектории.В зависимости от концепции автомобиля активный дифференциал может обеспечивать точное управление в спортивных режимах или, напротив, работать на опережение, создавая максимальный комфорт и безопасность при вождении. Правда, такие конструкции сложны и недешевы, а потому реализованы лишь на дорогих моделях.Как и многие системы, активные дифференциалы разрабатывают и настраивают под характер автомобиля. Активный дифференциал AYC «Лансера Эволюшн» фирма «Мицубиси» создавала для езды на пределе возможностей. «Хонда» готовила свою трансмиссию с электронным дифференциалом SH-AWD (Super Handling All-Wheel Drive system) для комфортного большого седана «Ледженд». Ее назначение – обеспечить максимально прозрачную и безопасную управляемость, эффективно используя потенциал 300-сильного двигателя.Активный задний дифференциал Dynamic Performance Control от БМВ напоминает по принципу действия AYC, сделанный «Мицубиси». Только тут две повышающие скорость передачи – на валу правого колеса и левого. И дисковые сцепления сжимают не гидроприводы, а электромоторы. Но эффект тот же: автомобиль не только дольше не соскальзывает с траектории, но и увереннее тормозит и трогается, особенно на миксте. Разумеется, активный дифференциал работает в тесном контакте с продвинутой системой стабилизации DSC.ПОРОЧАЩИХ СВЯЗЕЙ НЕ ИМЕЕТ675С появлением гибридов конструкции становятся… проще. По крайней мере, в том, что касается полноприводных схем. Ведь можно сэкономить место и массу, удалив раздаточную коробку и карданный вал, а задние колеса обеспечит тягой электромотор. Причем совсем «Пежо-3008» стал первым гибридом с дизель-электрическим приводом. Двухлитровый 163-сильный дизель приводит передние колеса, а 37-сильный электромотор – задние. Примечательно, что полноприводная трансмиссия Hybrid4 может работать в трех режимах: в чисто электрическом заднеприводном, дизельном переднеприводном и в варианте 4×4, когда передняя ось пробуксовывает. 1 – электродвигатель; 2 – никель-металлогидридные батареи; 3 – блок управления мощностью; 4 – блок управления трансмиссией; 5 – система «старт-стоп»; 6 – автоматическая коробка передач; 7 – дизельный двигатель.1 4 3 2За рулем 07/2011 159 | КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОНИКА В ПОЛНОМ ПРИВОДЕне обязательно делать его мощным – двух-трех десятков киловатт вполне хватит для движения полуторатонного автомобиля на малых скоростях и для помощи бензиновому или дизельному двигателю во время разгона или при движении по плохой дороге. Разумеется, внедорожные способности у таких моделей скромные, но вряд ли хуже, чем у многих «паркетников» с традиционными схемами. Впрочем, при необходимости несложно будет догрузить задние колеса тягой. Видимо, еще и поэтому схема набирает популярность. Не исключено, что в ближайшие годы она станет доминирующей для новых полноприводных гибридов. Главная особенность «Порше‑911 GT3 R Гибрид» – отсутствие привычных аккумуляторов. Вместо них установлен маховик‑генератор системы KERS (Kinetic Energy Recovery Systems), используемой в Формуле‑1. Маховик может вращаться со скоростью до 40 000 об/мин, накапливая механическую энергию при торможении, которая по требованию водителя вернет‑ ся электричеством для передних колес, а задние приводит двигатель внутреннего сгорания. 1 – блок управления электромо‑ торами; 2 – электродвигатели; 3 – высоко‑ вольтный кабель; 4 – маховик‑генератор; 5 – блок управления маховиком.34512БОЛЬШЕ ИНИЦИАТИВЫЕсли нет кардана и раздатки, может, и приводы не нужны? Разработкой мотор-колес уже не один год занимается компания «Мишлен». Главное преимущество такой схемы – компактность, а недостаток – возрастаютнеподрессоренные массы, что негативно сказывается на ездовых ощущениях. Куда перспективнее выглядит схема с размещением электродвигателей не в самом колесе, а в непосредственной близости от него. C такой конструкцией можно сохранитьтрадиционную подвеску (а заодно и уровень расходов на производство – благодаря унификации с другими моделями), вдобавок у каждого колеса появляется индивидуальное точное управление тягой. А значит, ни к чему городить сложные трансмиссии!Пока идея мотор‑колеса реализована лишь в опытных образцах. Главное, что мешает такой схеме получить путевку в жизнь, – большие размеры и масса. Но разработчики «Мишлен‑Эктив Вилл» уверяют: они решили эти проблемы и скоро представят более компактные и легкие разработки. 1 – под‑ качиваемая пневмокамера, увеличивающая на сухом покрытии пятно контакта; 2 – шипы с электроприводами; 3 – защитный кожух оберегает механизмы вну‑ три колеса от камней и неровностей на дороге; 4 – электродвигатель и много‑ дисковый гидравлический тормоз; 5 – пружинная подвеска; 6 – колпак. Один близких к серии проектов с индивидуальными электродвигателями для каждого колеса сделал «Мерседес‑Бенц» руками придворного ателье AMG. Суммарно четыре электромотора выдают 880 Н·м крутящего момента, разгоняя электромобиль до 100 км/ч за 4 с. Блоки батарей расположены максимально низко и равномерно распределены по всему кузову для наилучшей развесовки. 1 – блок управления мощностью; 2 – высоковольтная батарея; 3 – амортизатор; 4 – два электромотора и трансмиссия.1 2 3 4 5 61 23 145*** С одной стороны, электроника обедняет технические решения, упрощая красивые и хитроумные механические конструкции. С другой – наоборот, раздвигает привычные рамки и дает возможность изобретать нестандартные схемы, пробовать иные подходы, совершать куда более смелые шаги. Не правда ли, в случае с полноприводными трансмиссиями это особенно показательно?160 За рулем 07/2011