Электромагнитная муфта полного привода: Не очень полный привод: муфта или дифференциал?

Содержание

Не очень полный привод: муфта или дифференциал?

Цена безопасности

Как-то так сложилось, что подключаемый полный привод считается решением не особенно надежным, не способным к передаче большого момента и вообще паллиативным, связанным с экономией средств. Причем уверены в этом 9 из 10 моих знакомых, которые о машинах знают вовсе не понаслышке. Но согласитесь: слова «экономия» и «дешевле» звучит как-то странно, если речь идет о новейших Х5, Х6 и Cayenne, ну или про «скромную» 550Xi или Panamera. Видимо, причина совсем в другом — вряд ли можно столько «наэкономить» на банальном межосевом дифференциале.

Если бы дифференциалы были настолько дороги, то вместо межколесного, наверное, тоже применяли бы что-то другое? И широко известный Torsen явно стоит не миллионы. Да, дело не в цене самого дифференциала. Сюрпризы преподнесли выявленные нюансы в настройке управляемости и работы различных электронных «помощников»: ABS, ESP и прочих систем повышения активной безопасности. И всё это оттого, что требования к активной безопасности машин сильно выросли за последние десятилетия, и управляемость даже простеньких машин находится на уровне, который и не снился спорткарам восьмидесятых.

Чем хорош постоянный полный привод? Тем, что крутящий момент присутствует на всех колесах постоянно, распределяясь по определенным правилам, жестко заданным устройством механизма. Напрямую задать распределение невозможно, но есть другие способы «научить» машину делать то, что нужно. Например, внедрением блокировки, использованием тормозных механизмов или чем-то ещё.

Кажется, что особой нужды в подобных «тонкостях» на дорогах с твердым покрытием нет, ведь ездили же Audi Quattro, Alfa 155, Lancia Delta Integrale… В любой книге в описании конструкций полного привода обязательно сказано, что уменьшение крутящего момента на колесах за счет его распределения на все четыре колеса позволяет увеличить боковую составляющую нагрузки, а значит, быстрее проходить повороты. Вдобавок можно реализовать тягу двигателя на любом покрытии. К тому же дифференциал – штука надежная, его не так уж легко сломать, делают их с запасом, ресурс у дифференциала очень высокий. В общем, сплошные плюсы.

К сожалению, очень быстро нашлись и минусы. Любое изменение тяги на полноприводной машине вызывает перераспределение массы по осям и колесам, а сложная трансмиссия следом распределяет и момент. Доля момента достанется всем четырём колёсам, но её количество будет зависеть от многих факторов. От сцепления каждого из колес, от массы деталей трансмиссии, от потерь на трение в узлах и так далее. В итоге получается, что предсказать, как именно изменится тяга на каждой из осей, сложно. Учитывая еще и постоянное изменение нагрузки, изменения в углах увода передней и задней оси становятся практически непредсказуемыми. Только очень опытный водитель может чувствовать все нюансы реакции машины на управляющие действия и быть готовым к любому развитию событий. Из этой ситуации пришлось искать выход.

Как это сделано?

Стабильность машины можно увеличить специальными конструктивными мерами. Например, увеличив момент инерции вокруг вертикальной оси, распределив нагрузку в пользу одной из осей таким образом, чтобы она постоянно на одной была больше, чем на другой, изменив толщину покрышек или углы установки. Ничего не напоминает? Конечно же, автомобили Audi. На них постоянный полный привод стал привычным и имел как минимум несколько особенностей из этого списка.

На фото: Audi A6 Allroad 3,0 TDI quattro ‘2012–14

Расположенный перед осью мотор обеспечивал большой момент инерции вокруг вертикальной оси и гарантированно высокую загрузку передней оси. Многорычажная передняя подвеска обеспечивает наилучшее сцепление именно на передней оси в широких диапазонах нагрузки.

На Porsche 911 Carrera4 аналогичная схема привода просто «перевернута» на 180 градусов, а особенности компоновки те же. А вот на машинах других марок эта схема как-то не прижилась – исключение составляют только редкие машины для «гонщиков» и небольшое количество кроссоверов.

На фото: Porsche 911 Carrera 4 Coupe ‘2015–н.в.

У Subaru схема полного привода и компоновка почти совпадают с таковой у Audi, за исключением более простых подвесок и более компактного мотора. Вместе с тем за счет меньших размеров и меньшей перегрузки передней оси управляемость куда более «спортивная».

Mitsubishi, Lancia и Alfa Romeo даже и вспоминать не стоит: их компоновка с поперечным мотором, да еще на очень компактных авто изначально не предназначалась неподготовленным водителям.

На фото: Под капотом Alfa Romeo 156 ‘2002–03

Получается, если не принимать специальных конструктивных мер, машина с постоянным полным приводом обладает сложной управляемостью. Она может демонстрировать повадки то переднеприводного, то заднеприводного автомобиля в зависимости от тяги, нагрузки и еще тысячи причин. Для получения приемлемого для серийной машины результата на доводку управляемости придется затратить солидные усилия, ведь среднестатистический водитель подобных сюрпризов не любит, ему нужна однозначность в поведении. Конечно, ее можно получить, установив сложные электронные системы контроля устойчивости, но это сложный и дорогой способ. Куда легче будет упростить схему трансмиссии, установив муфту, подключающую вторую ось только в случае необходимости. Конечно, без электроники всё равно не обойтись, но в случае переднеприводной машины с поперечным расположением мотора трансмиссия станет на порядок проще. Например, вместо очень сложной и тяжелой раздаточной коробки можно обойтись простым угловым редуктором.

На машинах с продольным расположением двигателя и классической компоновкой преимуществ установки муфты чуть меньше. В массе значительного выигрыша получить не выйдет, но зато переднюю ось можно почти не подключать, избавившись от рывков тяги на рулевом управлении. И ещё можно снизить расход топлива, что для серийного автомобиля тоже немаловажно.

Подключать или не подключать?

Не так уж сложен постоянный полный привод, и не так уж он дорог. И первые поколения кроссоверов не случайно часто оснащали постоянным полным приводом. Да что там кроссоверы – вспомните нашу Ниву, которая получилась дешёвой и сердитой одновременно.

Для изначально переднеприводных машин действительно проще и дешевле оказалось сделать привод подключаемым. Разница в массе в 50 кг – это уже очень серьезно, а преимущества однозначной управляемости и возможности легкой настройки систем АБС существенно снижали цену «доводки» модели.

Применяемые поначалу для подключения задней оси вискомуфты оказались не лучшим выбором, и их быстро сменили на электронно-управляемые конструкции. Правда, некоторые производители, например, Honda, держались за свои специфические способы подключения полного привода (речь идёт о Dual-Pump-System). Но после массового внедрения даже простейших систем с управляемым подключением стало очевидным, что такого привода вполне хватает абсолютному большинству водителей. Причем хватает даже в случае мощных машин и повышенных требований к управляемости и проходимости.

Недостатки у системы подключаемого полного привода тоже имеются. В первую очередь они связаны с тем, что тут есть много узлов, которые дорого стоят. Поэтому их постоянно пытаются сделать подешевле и попроще. Результаты, правда, не всегда радуют.

Например, муфта может держать не весь крутящий момент мотора на первой передаче, а лишь его часть, или держать момент только ограниченное время. Она может не давать возможности работы с пробуксовкой, а скорость подключения – не регулироваться или регулироваться слишком грубо. Муфта может быть не рассчитана на длительную работу, в результате чего под нагрузкой частенько перегревается.

Электроника, обслуживающая систему подключения, тоже может быть упрощена. В этом случае алгоритмы иногда не учитывают часть режимов движения, снижая простоту безопасной управляемости.

В конце концов, у муфты всегда есть изнашиваемые узлы – например, сами сцепления, а зачастую еще и узлы гидропривода или электрики.

И всё же по мере снижения себестоимости электроники и применения подобных систем на всё более дорогих машинах качество такого механизма подключения неуклонно повышается. Хотя в целом муфта всё еще намного дороже простого дифференциала, и попытки сделать её ещё дешевле не прекращаются.

Отмечу, что есть такие конструкции подключения, эффективность работы которых превосходит все системы постоянного полного привода. К ним можно отнести почти все последние поколения полноприводных трансмиссий с изменяемым вектором тяги на Subaru и Mitsubishi и на премиальных немецких авто. Они дают возможность напрямую управлять крутящим моментом на одном или нескольких колесах на выбор. Это позволяет создавать автомобили с идеальной управляемостью и фантастическими возможностями. За рулем такой машины любая кривая на любом покрытии будет «прописана» почти идеально, причем с минимальными затратами усилий со стороны водителя. К сожалению, это сложные и дорогие системы, которые нацелены на получение фантастических показателей на гоночных трассах. И сконструированы они без оглядки на стоимость эксплуатации.

Не стоит пугаться и более простых систем. Например, куда более массовые авто наделяют отличной управляемостью и проходимостью муфты Haldex нескольких последних поколений. Младшие модели Land Rover, Range Rover, VW, Audi, Seat и Volvo широко используют конструкции этого бренда. И в эксплуатации подобные системы зарекомендовали себя достаточно надежными.

Полноприводные машины BMW получают и отличную проходимость, и безупречное поведение на асфальте. С тех пор как постоянный полный привод на Е53 заменили на подключаемый, систему непрерывно совершенствуют, и результаты прогресса впечатляют. Даже надежность смогли повысить до вполне приемлемого уровня.

Сегодня даже очень недорогие системы с чисто электрическим приводом от азиатских брендов не пасуют на бездорожье, да и на шоссе машины с ними радуют отличным поведением.

Что будет дальше?

Еще десяток лет – и кроме джиперов о постоянном полном приводе мало кто вспомнит. А по мере вытеснения машин с ДВС электромобилями сложные трансмиссии вымрут сами по себе, как мамонты. И боюсь, всем пора пересмотреть свое отношение к постоянному полному приводу. Это не дорогое и не элитное решение, а всего лишь не особенно востребованная технология из середины восьмидесятых. Из того времени, когда возможности моторов намного опередили возможности шин и электроники. Тогда-то и появилась легенда о самом полном и постоянном приводе. Которая, правда, здравствует и поныне.

муфта или дифференциал? Устройство и основные компоненты


Удивительно, но факт — очень многие автовладельцы совершенно не разбираются в типах полноприводных трансмиссий. А ситуацию усугубляют автомобильные журналисты, которые сами с трудом разбираются в типах приводов и том, как они работают.

Самое серьезное заблуждение заключается в том, что многие до сих пор считают, что правильный полный привод должен быть обязательно постоянным, и категорически отвергают системы автоматически подключаемого полного привода. При этом автоматически подключаемый полный привод бывает двух типов, разделяемый по характеру работы: реактивные системы (включающиеся по факту пробуксовки ведущей оси) и превентивные (в которых передача момента на обе оси активируется по сигналу от педали газа).

Я расскажу про основные варианты полноприводных трансмиссий и покажу, что за электронно-управляемыми полноприводными трансмиссиями будущее.


Все примерно представляют как устроена трансмиссия автомобиля. Она предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колёса. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал и приводные валы (кардан и полуоси). Важнейшим устройством в трансмиссии является дифференциал. Он распределяет подводимый к нему крутящий момент между приводными валами (полуосями) ведущих колёс и позволяет им вращаться с разной скоростью.

Для чего это нужно? При движении, в частности при поворотах, каждое колесо автомобиля движется по индивидуальной траектории. Следовательно все колёса автомобиля в поворотах вращаются с разной скоростью и проходят разные расстояния. Отсутствие дифференциала и жёсткая связь между колёсами одной оси приведёт к повышенной нагрузке на трансмиссию, неспособности автомобиля поворачивать, не говоря о таких мелочах, как износ шин.

Следовательно, для эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием любой автомобиль должен быть оснащен одним или несколькими дифференциалами. Для автомобиля с приводом на одну ось устанавливается один межколёсный дифференциал. А в случае полноприводного автомобиля необходимо уже три дифференциала. По одному на каждой оси, и одного центрального, межосевого дифференциала.

Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, крайне рекомендую к просмотру документальное короткометражное кино Around the Corner снятое в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.

Главный недостаток, а скорее особенность, работы свободного дифференциала известна всем — если на одном из ведущих колёс автомобиля будет отсутствовать сцепление (например, на льду или вывешенное на подьемнике), то автомобиль даже не сдвинется с места. Это колесо будет свободно вращаться с удвоенной скоростью, в то время как другое останется неподвижным. Таким образом, любой моноприводный автомобиль можно обездвижить если одно колёс ведущей оси потеряет сцепление с дорогой.

Если же взять полноприводный автомобиль с тремя обычными (свободными) дифференциалами, то его потенциальная способность передвигаться в пространстве может быть ограничена даже если ЛЮБОЕ из четырёх колёс потеряет сцепление с дорогой. То есть, если полноприводный автомобиль с тремя свободными дифференциалами поставить всего одним колесом на ролики/лёд/вывесить в воздухе — он не сможет сдвинуться с места.

Как сделать так, чтобы автомобиль смог передвигаться в этом случае? Очень просто — необходимо заблокировать один или несколько дифференциалов. Но мы помним, что жёсткая блокировка дифференциала (а по сути такой режим приравнивается к его отсутствию) неприменима к эксплуатации автомобиля на дорогах с твёрдым покрытием ввиду повышенных нагрузок на трансмиссию и неспособности поворачивать.

Поэтому при эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием необходима изменяемая степень блокировки дифференциала (речь сейчас в одновном про межосевой дифференциал) в зависимости от условий движения. А вот на бездорожье можно передвигаться хоть с полностью заблокированными всеми тремя дифференциалами.

Итак, в мире существует три основных типа решения полного привода:

Классическая полноприводная трансмиссия (в терминологии автопроизводителей обозначается как full-time) имеет три полноценных дифференциала, поэтому такой автомобиль в любых режимах движения имеет привод на все 4 колеса. Но как я уже писал выше, если хоть одно из колёс потеряет сцепление с дорогой — автомобиль потеряет способность передвигаться. Следовательно такому автомобилю обязательно нужна блокировка дифференциала (полная или частичная). Самое популярное решение, практикуемое на классических внедорожниках — механическая жесткая блокировка межосевого дифференциала с распределением момента по осям в пропорции 50:50. Это позволяет существенно повысить проходимость автомобиля, но с жестко заблокированным межосевым дифференциалом нельзя ездить по дорогам с твёрдым покрытием. Опционально внедорожные автомобили могут иметь дополнительную блокировку заднего межколёсного дифференциала.

В трансмиссии Full-time присутствует три дифференциала A,B и С. А в part-time межосевой дифференциал A отсутствует и его заменяет механизм жесткого подключения второй оси вручную.

Одновременно с этим появилось отдельное направление механически подключаемого полного привода (Part-time). У такой схемы полностью отсутствует межосевой дифференциал, а на его месте находится механизм подключения второй оси. Такая трансмиссия обычно применяется на недорогих внедорожниках и пикапах. В результате, на дорогах с твёрдым покрытием такой автомобиль может эксплуатироваться только с приводом на одну ось (обычно заднюю). А для преодоления сложных участков на бездорожье водитель вручную включает полный привод путём жесткой блокировки передней и задней оси между собой. В результате момент передаётся на обе оси, но не стоит забывать о том, что на каждой из осей продолжает оставаться свободный дифференциал. Это значит, что при диагональном вывешивании колёс, автомобиль никуда не поедет. Решить эту проблему можно только с помощью блокировки одного из межколёсных дифференциалов (в первую очередь заднего), поэтому некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся дифференциал на задней оси.

И самое универсальное и популярное в настоящее время решение — автоматически подключаемый полный привод (A-AWD — Automatic all-wheel drive, часто обозначаемый просто как AWD). Конструктивно такая трансмиссия очень похожа на подключаемый полный привод (part-time), у которой отсутствует межосевой дифференциал, а для подключения второй оси используется гидравлическая или электромагнитная муфта. Степень блокировки муфты обычно управляется электроникой и существует два механизма работы: превентивный и реактивный. О них чуть ниже в подробностях.

В трансмиссии межосевой дифференциал отсутствует, из коробки передач выходит два вала, один на переднюю ось (со своим дифференциалом), другой — на заднюю, к муфте.

Важно понимать, что для максимально эффективной полноприводной трансмиссии (независимо от того, full-time это или a-awd) требуется наличие переменной блокировки межосевого дифференциала (муфты) в зависимости от дорожных условий (про межколёсные дифференциалы отдельный разговор, не в рамках этой статьи). Для этого существует несколько способов. Самые популярные из них: вязкостная муфта, шестерёнчатый самоблокирующийся дифференциал, электронное управление блокировкой.

1. Вязкостная муфта (дифференциал с такой муфтой называется VLSD — Viscous Limited-slip differential) самый простой, но при этом малоэффективный способ блокировки. Это простейшее механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. В случае, когда скорость вращения входящего и выходящего вала муфты начинает различаться, вязкость жидкости внутри муфты начинает увеличиваться вплоть до полного затвердевания. Таким образом происходит блокировка муфты и распределение крутящего момента поровну между осями. Недостатком вязкостной муфты является слишком большая инерционность в работе, это не критично на дорогах с твёрдым покрытием, но практически исключает возможность её применения для эксплуатации на бездорожье. Также существенным недостатком является ограниченный срок службы, и как следствие к пробегу в 100 тысяч километров вязкостная муфта обычео перестаёт выполнять свои функции и межосевой дифференциал становится постоянно свободным.

Вязкостные муфты в настоящее время иногда применяют для блокировки заднего межколёсного дифференциала на внедорожниках, а также в качестве блокировки межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач. Раньше были случаи применения вязкостной муфты для подключения второй оси в системах с автоматически подключаемым полным приводом (автомобили Toyota), но от них отказались ввиду крайне низкой эффективности.

2. К шестерёнчатым самоблокирующимся дифференциалам относится известный дифференциал Torsen. Его принцип основан на свойстве червячной или косозубой передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов на осях. Это дорогостоящий и технически сложный механический дифференциал. Применяется на очень большом количестве полноприводных автомобилей (практически все модели Audi с полным приводом) и не имеет ограничений по использованию на дорогах с твердым покрытием или на бездорожье. Из недостатков следует иметь ввиду, что при полном отсутствии сопротивления вращению на одной из осей — дифференциал остаётся в разблокированном состоянии и автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно поэтому автомобили с дифференциалом Torsen имеют серьезную «уязвимость» — при полном отсутствии сцепления на ОБОИХ колёсах одной оси автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно этот эффект можно увидеть в этом видео . Поэтому, на новых моделях Audi в настоящее время применяется дифференциал на коронных шестернях с дополнительным пакетом фрикционов.

3. К электронному управлению блокировкой относятся как простые способы притормаживания буксующих колёс с помощью штатной тормозной системы, так и сложные электронные устройства управляющие степенью блокировки дифференциала в зависимости от дорожной обстановки. Их преимущество заключается в том, что вязкостная муфта и самоблокирующийся дифференциал Torsen являются полностью механическими устройствами, без возможности вмешательства электроники в их работу. А именно электроника способна моментально определять на каком из колёс автомобиля требуется крутящий момент и в каком количестве. Для этих целей используется комплекс электронных датчиков — датчики вращения на каждом колесе, датчик положения руля и педали газа, а также акселерометр, фиксующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.

При этом хочу заметить, что система имитации блокировки дифференциала на основе штатной тормозной системы зачастую оказывается не настолько эффективной, чем непосредственная блокировка дифференциала. Обычно имитация блокировки с помощью тормозной системы применяется вместо межколёсной блокировки и в настоящее время применяется даже на автомобилях с приводом на одну ось. Примером электронно-управляемой блокировки межосевого дифференциала может быть полноприводная трансмиссия VTD, применяемая на автомобилях Subaru с пятиступенчатой автоматической коробкой передач, или же система DCCD, применяемая на Subaru Impreza WRX STI, а также Mitsubishi Lancer Evolition с активным центральным дифференциалом ACD. Это самые совершенные полноприводные трансмиссии в мире!

Теперь перейдём к главному предмету обсуждения — трансмиссии с автоматически подключаемым полным приводом (a-awd) . Технически наиболее простой и недорогой способ реализации полного привода. В том числе его преимущество заключается в возможности использования поперечной компоновки двигателя в моторном отсеке, но существуют варианты его применения и при продольном расположении двигателя (например, BMW xDrive). В такой трансмиссии одна из осей является ведущей и на неё в обычных условиях обычно приходится большая часть крутящего момента. Для автомобилей с поперечным расположением двигателя это передняя ось, с продольным — соответственно задняя.

Главный недостаток такого типа трансмиссии заключается в том, что колёса на подключаемой оси физически не могут вращаться быстрее, чем колёса «основной» оси. То есть для автомобилей, где муфта подключает заднюю ось пропорция распределения момента по осям колеблется в диапазоне от 0:100 (в пользу передней оси) до 50:50. В случае, когда «основная» ось задняя (например, система xDrive), часто номинальное соотношение момента по осям устанавливают с небольшим смещением в пользу задней оси, для улучшения поворачиваемости автомобиля (например, 40:60).

Всего существует два механизма работы автоматически подключаемого полного привода: реактивный и превентивный.

1. Реактивный алгоритм работы подразумевает блокировку муфты, отвечающей за передачу момента на вторую ось, по факту пробуксовки колёс на ведущей оси. Это усугублялось огромными задержками в подключении второй оси (в частности по этой причине не прижились вязкостные муфты в таком типе трансмиссии) и приводило к неоднозначному поведению автомобиля на дороге. Такая схема стала массово применятся на изначально переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя.

В поворотах работа реактивной муфты выглядит так: В нормальных условиях практически весь крутящий момент передаётся на переднюю ось, и автомобиль по сути является переднеприводным. Как только наступает разность вращения колёс на передней и задней оси (например, в случае сноса передней оси) межосевая муфта блокируется. Это приводит к внезапному появлению тяги на задней оси и недостаточная поворачиваемость сменяется избыточной. В результате подключения задней оси происходит стабилизация скоростей вращения передней и задней оси (муфта же заблокировалась) — муфта снова разблокируется и автомобиль сновится переднеприводным!

На бездорожье ситуация лучше не становится, по сути это обыкновенный переднеприводный автомобиль, на котором момент включения задней оси определяется пробуксовкой передних колёс. Именно по этой причине многие кроссоверы с таким типом привода на бездорожье совершенно не способны двигаться задним ходом. И на такой трансмиссии особенно хорошо ощущается момент подключения задней оси. При этом на дорогах с твёрдым покрытием автомобиль всегда остаётся переднеприводным.

В настоящее время такой алгоритм работы автоматически подключаемого полного привода используется редко, в частности это кроссоверы Hyundai/Kia (кроме новой системы DynaMax AWD), а также автомобили Honda (система Dual Pump 4WD). На практике такой полный привод совершенно бесполезен.

2. Муфта с превентивной блокировкой работает иначе. Её блокировка происходит не по факту пробуксовки колёс на «основной» оси, а заранее, в тот момент когда требуется тяга на всех колёсах (скорость вращения колёс вторична). То есть блокировка муфты происходит в тот момент, когда вы нажимаете на газ. Также учитываются такие вещи, как угол поворота руля (при сильно вывернутых колёсах степень блокировки муфты снижается, чтобы не нагружать трансмиссию).

Запомните, для подключения задней оси не требуется пробуксовка передней! Блокировка муфты автоматически подключаемого полного привода в первую очередь определяется положением педали газа. В обычных условиях на заднюю ось передаётся около 5-10% крутящего момента, но как только вы нажимаете на газ — муфта блокируется (вплоть до полной блокировки).

Серьезная ошибка, которую уже не первый год допускают автомобильные журналисты — нельзя путать алгоритмы работы автоматически подключаемого полного привода. Система автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой постоянно передаёт момент на все 4 колеса! Для неё не существует такого понятия, как «внезапное подключение задней оси».

К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex 4 (моя отдельная статья по теме ) и 5 поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (для поперечно установленных двигателей) и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.

Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive

Также следует особое внимание обращать на навыки управления автомобилем. Если водитель не знаком с принципами управления автомобилем на дороге и в частности с тем, как нужно проходить повороты (я об этом совсем недавно), то с очень большой вероятностью он не сможет поставить автомобиль с системой автоматически подключаемого привода боком, в то время как у него это элементарно получится сделать на полноприводном автомобиле с тремя дифференциалами (отсюда ошибочные заключения, что только Subaru может ехать боком). Ну и конечно не стоит забывать, что количество тяги на осях регулируется педалью газа и углом поворота руля (в том числе, как я уже писал выше — при сильно вывернутых колёсах муфта полностью не заблокируется).

Схема работы муфты Haldex 5 поколения, полностью управляемая электроникой (напомню, Haldex 1,2 и 3 поколений имел в конструкции дифференциальный насос, который приводился в действие разницей во вращении входящего и выходящего вала). Сравните с безумно сложной конструкцией муфты Haldex 1 поколения.

Кроме этого, практически всегда такие системы дополнены электронной имитацией блокировки межколёсных дифференциалов с помощью тормозной системы. Но следует иметь ввиду, что она тоже имеет свои особенности работы. В частности она работает только в определённом диапазоне оборотов. На низких оборотах она не включается, чтобы не «задушить» двигатель, а на высоких — чтобы не сжечь колодки. Поэтому нет смысла загонять тахометр в красную зону и надеяться на помощь электроники, когда автомобиль застрял. Про применении на бездорожье системы с гидравлической муфтой имеют более высокую стойкость к перегреву, чем фрикционные электромагнитные муфты. В частности, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque может быть примером автомобиля с автоматически подключаемым полным приводом на основе муфты Haldex 4 поколения и очень впечатляющими способностями на бездорожье.

Что в итоге? Не нужно бояться систем автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой. Это универсальное решение как для дорожной эксплуатации, так и эпизодической эксплуатации на бездорожье средней сложности. Автомобиль с такой системой полного привода адекватно управляется на дороге, имеет нейтральную поворачиваемость и всегда остаётся полноприводным. И не верьте рассказам про «внезапное подключение задней оси».

Дополнение: Очень важный для понимания вопрос, это распределение крутящего момента по осям. Рекламные материалы автопроизводителей часто вводят в заблуждение и ещё больше запутывают в понимании принципов работы полноприводной трансмиссии. Первое, что необходимо запомнить — крутящий момент существует только на тех колёсах, у которых есть сцепление с поверхностью. Если колесо висит в воздухе, то несмотря на тот факт, что оно свободно вращается двигателем, крутящий момент на нём равен НУЛЮ. Во-вторых, не путайте проценты передаваемого крутящего момента на ось и пропорцию распределения крутящего момента по осям. Это важно для систем автоматически подключаемого полного привода, т.к. отсутствие центрального дифференциала лимитирует максимально возможное распределение момента по осям в соотношении 50/50 (то есть физически невозможно, чтобы соотношение было больше в сторону подключаемой оси), но при этом на каждую ось может передаваться до 100% крутящего момента. В том числе и подключаемую. Это обьясняется тем, что в случае, если на одной оси нет сцепления, то и момент на ней равен нулю. Следовательно все 100% момента будут на подключаемой муфтой оси, при этом соотношение распределения момента по осям всё равно будет 50/50.

Полный привод – конструкция автомобильной трансмиссии, которая передает крутящий момент создаваемый двигателем на все колеса. Поначалу такая система использовалась только для вездеходных внедорожников. Но, начиная с 80-х годов прошлого века, стала широко использоваться многими производителями для улучшения дорожных характеристик выпускаемых автомобилей.

Основными преимуществами полноприводной трансмиссии являются:

  • Лучшее сцепление на скользкой дороге.
  • Повышается эффективность работы двигателя.
  • Разгон происходит быстрее.
  • Значительно улучшаются характеристики управляемости.
  • Повышенная проходимость.

Главным недостатком таких трансмиссий является сложность конструкции, которая тянет за собой высокую базовую стоимость и стоимость ремонта. Кроме того, она ведет к некоторому увеличению потребления топлива автомобилем.

По принципу функционирования системы полного привода распределяются на:

  1. Постоянный полный привод.
  2. Полный привод с автоматическим подключением.
  3. Полный привод с ручным подключением.

Постоянный полный привод

Система, работающая по принципу постоянного полного привода, состоит из следующих конструктивных элементов:

  • Коробка передач.
  • Раздаточная коробка.
  • Межосевой дифференциал.
  • Сцепление.
  • Карданные передачи осей.
  • Главные передачи осей.
  • Межколесные дифференциалы.
  • Полуоси колес.

Такая конструкция трансмиссии может применяться вне зависимости от расположения двигателя и коробки передач (компоновки). Главные отличия подобных систем между собой вызваны применением различных типов карданных передач и раздаточной коробки.

Принцип работы:

От двигателя крутящий момент передается на раздаточную коробку. В коробке с помощью межосевого дифференциала происходит его распределение между передней и задней осью автомобиля. Так, сначала момент передается на карданный вал, через который переносится на шестерни главной передачи и межколесные дифференциалы. Через полуоси дифференциалы передают крутящий момент на колеса. В случае неравномерного движения колес, вызванного входом в поворот или выездом на скользкую поверхность, осуществляется блокировка межосевого и межколесного дифференциала.

Наиболее известными конструкциями трансмиссий с постоянным полным приводом являются система Quattro от Audi, xDrive от BMW, 4Matic от Mercedes.

Quattro стала первым серийным аналогом трансмиссии с постоянным полным приводом для седанов. Она появилась в 1980 году. Данная система разработана для установки при продольном расположении двигателя. После нескольких модернизаций широко используется в современных моделях Audi.

Система xDrive была разработана концерном BMW для использования в собственных спортивных внедорожниках и легковых автомобилях. Она появилась в 1985 году. В последней модернизации в xDrive интегрировали несколько современных систем, что превратило ее в активную трансмиссию.

4Matic – полноприводная трансмиссия, разработанная Mercedes. Она была представлена в 1986 году. В наше время устанавливается на нескольких моделях легковых автомобилях немецкого производителя. Отличительной чертой является возможность использования только в совместительстве с автоматической коробкой передач.

Полный привод подключаемый автоматически

Стандартно, подобная система состоит из следующих элементов:

  • Коробка передач.
  • Сцепление.
  • Главная передача передней ведущей оси.
  • Раздаточная коробка.
  • Главная передача задней ведущей оси.
  • Карданная передача.
  • Межколесный дифференциал передней оси.
  • Муфта подключения заднего привода.
  • Межколесный дифференциал задней оси.
  • Полуоси.

Трансмиссия с подключаемым полным приводом является самой популярной среди всех полноприводных систем. Практически каждый производитель имеет модель, использующую подобную конструкцию. Она прекрасно подходит для использования на легковых автомобилях, так как способна обеспечить полный привод, когда это нужно, но стоит гораздо дешевле трансмиссии с постоянным полным приводом.

Принцип работы:

Система с подключаемым полным приводом приводится в действие, когда происходит проскальзывание колес передней оси. В нормальном состоянии, крутящий момент от двигателя передается на главную ось через сцепление, коробку передач и дифференциал. Кроме того, через раздаточную коробку момент передается на главный элемент управления данной системы – фрикционную муфту. При обычном прямолинейном движении муфта передает лишь 10% момента на заднюю ось, а давление в ней остается минимальным. В случае проскальзывания колес передней оси, давление в муфте повышается, и она переносит момент от двигателя на заднюю ось. В зависимости от интенсивности проскальзывания передних колес, степень передачи крутящего момента на заднюю ось может изменяться.

Самой известной трансмиссией с подключаемым полным приводом является разработанная Volkswagen система 4Motion. Она применяется в конструкциях автомобилей концерна с 1998 года. В последней версии 4Motion в качестве рабочего элемента используется муфта Haldex.

Полный привод подключаемый вручную

В классическом варианте система имеет практически ту же конструкция, что и трансмиссия с постоянным полным приводом.

  • Коробка передач.
  • Раздаточная коробка.
  • Сцепление.
  • Карданные передачи осей.
  • Главные передачи осей.
  • Межколесные дифференциалы.
  • Полуоси колес.

В современных автомобилях такой вид трансмиссии не применяется. Данная система имеет очень низкий показатель КПД. Единственное ее преимущество, она обеспечивает распределение крутящего момента между осями в соотношении 50 на 50, что недоступно при любом другом виде трансмиссии. Поэтому она считается идеальной для мощных внедорожников.

Принцип работы:

Принцип работы трансмиссии с ручным подключением полного привода аналогичен системе с постоянным полным приводом. Единственное, управление раздаточной коробкой ведется прямо из салона автомобиля с помощью специального рычага.

Один из самых серьезных недостатков системы – невозможность ее использования на длительном промежутке времени. Это значит, что ее можно подключать временно при попадании на скользкую или мокрую поверхность, но затем следует сразу же отключать. Длительное использование такой трансмиссии приводит к увеличению вибрации, шума и расхода топлива.

В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля.

Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:

  • не заменять масло в муфте;
  • не обращать внимания на звон подшипника.
Наибольших успехов в сфере разработки муфт полного привода добилась компания Фольксваген. Ей разработана система 4Motion, на которой следует остановиться более подробно.

Система 4Motion и муфта Haldex

Технологию начали использовать за два года до Миллениума. До этого работа полного привода немецких автомобилей базировалась на вискомуфтах.

Использование муфты Haldex стало революцией в области полного привода. Данная муфта:

  • фрикционная;
  • имеет большое количество дисков;
  • управляется электрогидравлическим способом.

Её применение позволило создавать автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Кстати, муфта Haldex устанавливается сейчас не только на немецкие автомобили, но и на машины других европейских производителей.

Принцип работы

В первых поколениях муфт насос работал за счет разницы вращения осей. Он создавал необходимое давление масла. А уже под давлением масла сжимались диски муфты. Клапана и блок управления регулировали уровень давления масла.

Муфта 4-го поколения

На современные полноприводные автомобили устанавливается муфта 4-го поколения. Принцип её действия схож с принципом действия муфт предыдущих поколений. Однако в устройстве имеется уже электронный насос. Разность скоростей имеет теперь второстепенное значение, работа муфты осуществляется на основании обмена сигналами между различными датчиками и блоком управления.

Таким образом, можно отметить, что современная муфта полного привода – это достаточно эффективное устройство, позволяющее целесообразно распределять крутящий момент между осями автоматически, без участия человека.

Существенным минусом подобных муфт является то, что они, при больших нагрузках, могут выходить из строя. А их замена или ремонт – дело дорогостоящее.

Как поменять подшипник муфты полного привода

Одной из характерных болезней муфт является шум подшипника Причем, актуально это, как для старых вискомуфт так и для современных элетроуправляемых. Если подшипник начинает звенеть, то его нужно менять, чтобы не было более серьезных последствий. Сделать это можно и в домашних условиях. Главное – иметь определенные теоретические знания и прямые руки. Конечно, технология ремонта несколько отличается, в зависимости от марки и модели машину. Но общий принцип таков:

  • Необходимо загнать машину на яму или вывесить на подъемнике.
  • Идентифицировать под днищем машин кардан и редуктор. К редуктору крепится сама муфта. Часто проводят еще и ряд операций по отсоединению элементов системы полного привода друг от друга. Такие манипуляции облегчают снятие муфты. Заодно, можно провести профилактику и остальных элементов системы.
  • На всякий случай слить масло с редуктора.
  • Демонтировать муфту и извлечь подшипник.
  • Удалить во всех доступных местах всю ржавчину, которая образовалась за время работы старого подшипника.
  • Установить новый подшипник на то место, где ему полагается стоять, правильно его сориентировав.
  • Аккуратно все собрать в правильном порядке и загерметизировать.
Инструкция, стоит повторить, получилась довольно общей и короткой. Но в каждом конкретном случае возникают свои особенности и сложности. У кого-то, например, новый подшипник не становится на место, тогда можно задействовать в ремонте, с большой долей аккуратности, кувалду или молоток.

Какое масло заливать в муфту полного привода

В зависимости от марки и модели автомобиля, в муфте полного привода необходимо менять масло после 30 и 60 тысяч пробега, в некоторых источниках встречается цифра в 100000 километров. Но лучше не затягивать. Сам процесс замены масла не вызывает серьезных трудностей. В муфте имеется сливное отверстие и заливная горловина. Процесс замены масла достаточно типичен:

  • открыть сливное отверстие, слить масло;
  • залить свежее масло в заливную горловину;
  • убедиться, что масла залито достаточно.


Стоит подчеркнуть, что самые распространенные муфты Haldex расположены в главной передаче. Зафиксированы случаи, когда при техническом обслуживании авто сервисмены путали заливные и сливные отверстия самой муфты и редуктора, что приводило не к смертельным, но к неприятным последствиям.

Безусловно, тем, кто обслуживается в официальных автосервисах, не стоит ломать голову над поиском необходимого масла для муфты.

Что касается остальных, тех, кто любит и желает обслуживать машину собственными руками, рекомендуются следующие варианты:

  • заехать на официальный автосервис и узнать, какое масло используют местные специалисты;
  • зайти на форум, посвященный конкретной марке и модели автомобиля, и задать вопрос там;
  • связаться с разработчиками той или иной муфты и уточнить информацию у них.
Ни в коем случае нельзя тянуть с заменой масла в муфте. Осуществлять замену необходимо в те сроки, которые предусмотрены технической документацией на автомобиль.

Сейчас большую популярность на автомобильном рынке получили кроссоверы. Они имеют как полный, так и монопривод. Подключается он при помощи такого устройства, как вискомуфта. Принцип работы агрегата — далее в нашей статье.

Характеристика

Итак, что собой представляет данный элемент? Вискомуфта — это автоматический механизм для передачи крутящего момента посредством специальных жидкостей. Стоит отметить, что принцип работы вискомуфты полного привода и вентилятора одинаков.

Таким образом, крутящий момент на обоих элементах передается при помощи рабочей жидкости. Ниже мы рассмотрим, что она собой представляет.

Что внутри?

Внутри корпуса муфты используется жидкость на силиконовой основе. Она имеет особенные свойства. Если ее не вращать и не нагревать, то она остается в жидком состоянии. Как только поступает энергия крутящего момента, она расширяется и становится очень плотной. С повышением температуры она похожа на застывший клей. Как только температура падает, вещество превращается в жидкость. Кстати, она залита на весь срок эксплуатации.

Как работает?

Какой у изделия под названием «вискомуфта» принцип работы? По алгоритму действий она похожа на гидравлический трансформатор автоматической коробки. Здесь также крутящий момент передается при помощи жидкости (но только посредством трансмиссионного масла). Существует две разновидности вискомуфт. Ниже мы их рассмотрим.

Первый тип: крыльчатка

Он включает в себя металический замкнутый корпус. Принцип работы вискомуфты (вентилятора охлаждения в том числе) заключается в действии двух турбинных колес. Они расположены друг напротив друга. Одно находится на ведущем валу, второе — на ведомом. Корпус заполнен жидкостью на основе силикона.

Когда эти валы вращаются с одинаковой частотой, перемешивания состава не происходит. Но как только появляется пробуксовка, температура внутри корпуса растет. Жидкость становится гуще. Таким образом, ведущее турбинное колесо входит в сцепление с осью. Подключается Как только машина покинула бездорожье, скорость вращения крыльчаток восстанавливается. С падением температуры снижается плотность жидкости. В автомобиле отключается полный привод.

Второй тип: дисковый

Здесь тоже имеется замкнутый корпус. Однако в отличие от первого типа, здесь имеется группа плоских дисков на ведущем и ведомом валу. Какой имеет эта вискомуфта принцип работы? Диски вращаются в силиконовой жидкости. Как только температура растет, она расширяется и прижимает эти элементы.

Муфта начинает передавать крутящий момент на вторую ось. Так происходит только в том случае, когда машина забуксовала и имеется разная частота вращения колес (пока одни стоят, вторые буксуют). В обеих типах не используются автоматические электронные системы. Устройство работает от энергии вращения. Поэтому вискомуфта вентилятора и полного привода отличается долгим сроком службы.

Где используется?

Сперва отметим вниманием элемент, который используется в системе охлаждения двигателя. Принцип работы вискомуфты вентилятора основан на работе коленчатого вала. Сама муфта крепится на шток и имеет Чем выше обороты коленчатого вала, тем сильнее разогревалась жидкость в муфте. Таким образом, связь становилась жестче, и элемент с вентилятором начинал вращаться, охлаждая двигатель и радиатор.

С падением оборотов и снижением температуры жидкости муфта прекращает свою работу. Стоит отметить, что вискомуфта вентилятора больше не используется. На современных двигателях применяют электронные крыльчатки с датчиком температуры ОЖ. Они больше не связаны с коленчатым валом и работают отдельно от него.

Полный привод и вискомуфта

Принцип работы ее такой же, как и у вентилятора. Однако размещается деталь не в подкапотном пространстве, а под днищем автомобиля. И, в отличие от первого типа, вискомуфта полного привода не теряет своей популярности.

Сейчас ее устанавливают на многие кроссоверы и внедорожники с отключаемым приводом. Некоторые используют электромеханические аналоги. Но они гораздо дороже и менее практичны. Среди достойных конкурентов следует отметить разве что механическую блокировку, которая есть на «Ниве» и «УАЗах». Но ввиду урбанизации, производители отказались от настоящей блокировки, которая жестко соединяет обе оси и повышает проходимость автомобиля. Водитель сам может выбрать, когда ему требуется полный привод. Если требуется преодолеть бездорожье «паркетнику», он быстро застрянет и уже после пробуксовок у него заработает задняя ось. Но выбраться из сильной грязи ему это не поможет.

Преимущества

Давайте рассмотрим положительные стороны вискомуфты:

  • Простота конструкции. Внутри используется всего несколько крыльчаток или дисков. И все это приводится в действие без электроники, путем физического расширения жидкости.
  • Дешевизна. За счет простой конструкции вискомуфта практически не влияет на стоимость автомобиля (если это касается опции «полный привод»).
  • Надежность. Муфта имеет прочный корпус, который выдерживает давление до 20 килограмм на квадратный сантиметр. Устанавливается на весь срок службы и не требует периодической замены рабочей жидкости.
  • Может работать в любых дорожных условиях. Она не дает пробуксовку на грязи или при движении по снегу. Внешняя температура не имеет значения для нагрева рабочей жидкости.

Недостатки

Стоит отметить отсутствие ремонтопригодности. Вискомуфта устанавливается навсегда.

И если она вышла из строя (например, из-за механических деформаций), то меняется целиком. Также автолюбители жалуются на отсутствие возможности подключить полный привод самостоятельно. Муфта вводит вторую ось в зацепление только тогда, когда автомобиль уже «зарылся». Это не дает машине легко преодолевать грязевые или снежные препятствия. Следующий минус — низкий дорожный просвет. Для узла необходим большой корпус. А если использовать маленькую вискомуфту, она не будет передавать нужное усилие крутящего момента. И последний недостаток — боязнь перегрева.

Долго буксовать на полном приводе нельзя. Иначе есть риск вывести из строя вискомуфту. Поэтому такой тип «нечестного» привода не приветствуется любителями офф-роуда. При длительных нагрузках, узел попросту заклинивает.

Заключение

Итак, мы выяснили, как работает вискомуфта полного привода и вентилятора. Как видите, устройство благодаря специальной жидкости может передавать крутящий момент в нужное время без привлечения дополнительных датчиков и систем. Это очень

Как работает электромагнитная муфта полного привода. Вискомуфта

Многие любители активного отдыха и частых поездок за город выбирают в качестве транспортного средства кроссоверы и внедорожники, в конструкции которых используется полный привод. Такие авто отличаются повышенным клиренсом и всеми ведущими колесами, что обеспечивает хорошую проходимость.

Но далеко не всегда такие авто способны преодолеть даже среднее бездорожье, не говоря уже о серьезной грязи. И виной этому может оказаться все тот же полный привод, точнее его конструктивные особенности. Поэтому наличие всех ведущих колес еще не означает, что машина способна на покорение сильной грязи.

Основные составные элементы трансмиссии

Полный привод подразумевает передачу крутящего момента от силового агрегата на колеса обеих осей, благодаря чему и повышается проходимость по грязи.

Основная конструктивная особенность привода этого типа перед другими (передний, задний) — наличие в трансмиссии дополнительного узла – раздаточной коробки. Именно этот узел и обеспечивает распределение вращения по двум осям авто, делая ведущими все колеса.

В целом эта трансмиссия авто состоит из:

  • сцепления;
  • коробки переключения передач;
  • раздаточной коробки;
  • приводных валов;
  • главной передачи обоих мостов;
  • дифференциалов.

Вариант конструкции полноприводной трансмиссии (подключаемый автоматически)

Несмотря на использование одних и тех же составляющих, вариаций и конструктивных исполнений трансмиссии – множество.

Конструктивные и эксплуатационные особенности

Стоит отметить, что на многих авто привод на все колеса осуществляется не всегда. То есть, ведущей постоянно является только одна ось, вторая же подключается только при надобности, причем делаться это может как в автоматическом режиме, так и вручную. Но есть и вариации трансмиссии, у которой отключение оси не осуществляется.

Трансмиссии с конструкцией, обеспечивающей передачу вращения на все колеса, используются на авто как с поперечной установкой силового агрегата, так и с продольной. При этом компоновка предопределяет, какая из ведущих осей функционирует постоянно (исключение – постоянный полный привод).

Система, обеспечивающая привод на все колеса может работать как с МКПП, так и с любой автоматической коробкой передач.

Принцип работы системы достаточно прост: от мотора вращение передается на КПП, которая обеспечивает изменение передаточных чисел. От коробки передач вращение поступает на раздатку, которая перераспределяет его на две оси. А далее уже по карданным валам вращение передается на главные передачи.

Но выше описана общая концепция системы полного привода. Конструктивно же трансмиссия может отличаться. Так, как правило, на авто с поперечным расположением в конструкцию КПП одновременно входят и главная передача переднего моста, и раздатка.

А вот в авто с двигателем, установленным продольно, раздатка и главная передача передней оси – отдельные элементы, и вращение на них поступает за счет приводных валов.

Существует еще ряд конструктивных особенностей, которые напрямую влияют на проходимость авто. В первую очередь это касается раздаточной коробки. В полноценных внедорожниках у этого узла обязательно имеется понижающая передача, которая в кроссоверах есть далеко не всегда.

Также на внедорожные качества влияют дифференциалы. Количество их может быть разным. У одних авто присутствует межосевой дифференциал, входящий в устройство раздатки. Благодаря этому элементу осуществляется возможность изменения соотношение распределения момента вращения между осями в зависимости от условий движения. В некоторых авто для увеличения проходимости также предусматривается блокировка этого дифференциала, после задействования которого распределение вращения по мостам делается в строго заданных пропорциях (60/40 или 50/50).

Но межосевого дифференциала в конструкции системы может и не быть. А вот межколесные дифференциалы, устанавливаемые на главных передачах, присутствуют на всех авто, но не на всех имеются их блокировки. Это тоже сказывается на ходовых качествах.

Различаются также и механизмы управления приводом. В одних авто все делается в автоматическом режиме, у других для этого водителем задействуются электронные системы, у третьих – подключение полностью ручное, механическое.

В общем, полный привод, используемый на авто, система не такая уж и простая, как изначально кажется, хотя принцип его функционирования на всех авто одинаков.

Самыми известными являются системы:

  • 4Matic от Mercedes;
  • Quattro от Audi;
  • xDrive от BMW;
  • 4motion концерна Volkswagen;
  • ATTESA у Nissan;
  • VTM-4 компании Honda;
  • All wheel control разработка Mitsubishi.

Виды привода, используемые на авто

На автомобилях нашли применение три вида полного привода, отличающиеся между собой как конструктивно, так и по особенностям работы:

  1. Постоянный полный привод
  2. С автоматически подключаемым мостом
  3. С подключением вручную

Это основные и самые распространенные варианты.

Виды полного привода

Постоянный привод

Постоянный полный привод (международное обозначение – «full time »), пожалуй, единственная система, которая используется не только на кроссоверах и внедорожниках, а также и универсалах, седанах и хэтчбеках. Используется он на авто с обоими видами компоновки силовой установки.

Особенность этого вида трансмиссии сводится к тому, что механизм отключения одной из осей не предусматривается. При этом раздаточная коробка может иметь понижающую передачу, включение которой осуществляется принудительно при помощи электронного привода (водитель просто выбирает селектором требуемый режим, а сервопривод осуществляет переключение).

Селектор выбора пониженной передачи и интенсивности движения в зависимости от местности

В его конструкции используется межосевой дифференциал с механизмом блокировки. В разных видах трансмиссии блокировка может осуществляться вискомуфтой, многодисковой муфтой фрикционного типа или же дифференциалом Torsen. Одни из них выполняют блокирование в автоматическом режиме, другие – принудительно, вручную (с использованием электронного привода).

Межколесные дифференциалы в системе постоянного полного привода также оснащаются блокировками, но не всегда (на седанах, универсалах и хэтчбеках ее обычно нет). Также не обязательно наличие блокировки сразу на двух осях, нередко такой механизм устанавливается только на одной из осей.

Привод с автоматически подключаемой осью

В авто с автоматически подключаемым мостом (обозначение – «On Demand »), полный привод включается только при определенных условиях – когда колеса постоянно работающей оси начали проскальзывать. В остальное время автомобиль является передне- (при поперечной компоновке) или заднеприводным (в случае, если двигатель располагается продольно).

У такой системы есть свои конструктивные особенности. Так, раздаточная коробка имеет упрощенную конструкцию и понижающей передачи в ней нет, но при этом она обеспечивает постоянное распределение крутящего момента по осям.

Также отсутствует и межосевой дифференциал, зато присутствует механизм автоматического подключения второй оси. Примечательно, что в конструкции механизма используются те же узлы, что и в межосевом дифференциале – вискомуфта или фрикционная муфта с электронным управлением.

Особенность работы привода с автоматическим подключением заключается в том, что распределение крутящего момента по осям делается с разным соотношением, которое меняется при разных условиях движения. То есть, при одном режиме вращение распределяется в пропорции, например, 60/40, а при другом — 50/50.

На данный момент система с автоматическим подключением полного привода является перспективной и ее используют многие автопроизводители.

Трансмиссия с ручным управлением

Трансмиссия с подключаемым полным приводом в ручном режиме (обозначение – «Part Time ») сейчас считается устаревшей и используется не часто.

Ее особенность заключается в том, что подключение второго моста осуществляется в раздаточной коробке. И для этого может задействоваться как механический привод (посредством рычага управления раздаткой, установленной в салоне), так и электронный (водитель задействует селектор, а сервопривод осуществляет подключение/отключение моста).

В такой трансмиссии отсутствует межосевой дифференциал, что обеспечивает постоянное соотношение распределение крутящего момента (обычно в пропорции 50/50).

Практически всегда в межколесных дифференциалах используется блокировка, причем принудительная. Эти конструктивные особенности обеспечивают наибольшие показатели проходимости авто.

Иные варианты

Стоит указать, что существуют комбинированные трансмиссии, которым присущи конструктивные и эксплуатационные особенности одновременно нескольких видов систем. Они получили обозначение «Selectable 4WD » или многорежимный привод.

В таких трансмиссиях существует возможность установки режима работы привода. Так, подключение полного привода может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме (причем существует возможность отключения любого из мостов). То же касается и блокировок дифференциалов – межосевого и межколесных. В общем, вариаций работы трансмиссии – множество.

Есть и более интересные варианты, к примеру электромеханический полный привод. В этом случае весь крутящий момент поступает только на одну ось. Второй же мост оснащается электромоторами, которые задействуются в автоматическом режиме. Последнее время такая трансмиссия становиться все более популярной, хотя полноценной системой, в классическом понимании, ее назвать нельзя. Такие автомобили являются гибридными системами.

Положительные и отрицательные стороны

Полный привод имеет ряд достоинств перед другими типами. Основными из них можно выделить:

  • Эффективное использование мощности силовой установки;
  • Обеспечение улучшенной управляемости авто и его курсовой устойчивости на разных видах покрытия;
  • Повышенная проходимость авто.

Противовесом достоинств выступают такие негативные качества, как:

  • Повышенное потребление топлива;
  • Сложность конструкции привода;
  • Большая металлоемкость трансмиссии.

Несмотря на отрицательные качества, автомобили, у которых имеется полный привод, пользуются спросом и очень популярны даже среди автолюбителей, за город практически никогда не выезжающих.

Autoleek

Трансмиссии полноприводных автомобилей имеют различные конструкции. В совокупности они образуют системы полного привода. Различают следующие виды систем полного привода: постоянного подключения, подключаемые автоматически и подключаемые вручную.

Разные виды систем полного привода имеют, как правило, разное предназначение. Вместе с тем можно выделить следующие преимущества данных систем, определяющие область их применения:

Система постоянного полного привода

Система постоянного полного привода (другое наименование – система Full Time , в переводе «полное время») обеспечивает постоянную передачу крутящего момента на все колеса автомобиля.

Система включает конструктивные элементы, характерные для полноприводной трансмиссии, а именно: сцепление, коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи, главные передачи, мелколесные дифференциалы задней и передней оси, а также полуоси колес.

Постоянный полный привод применяется как на автомобилях с заднеприводной компоновкой (продольное расположение двигателя и коробки передач), так и на автомобилях с переднеприводной компоновкой (поперечное расположение двигателя и коробки передач). Такие системы различаются в основном по конструкции раздаточной коробки и карданных передач.

Известными системами постоянного полного привода являются система Quattro от Audi, xDrive от BMW, 4Matic от Mercedes.

Блокировка дифференциала может осуществляться автоматически или вручную. Современными конструкциями автоматической блокировки межосевого дифференциала является вискомуфта , самоблокирующийся дифференциал Torsen , многодисковая фрикционная муфта .

Ручная (принудительная) блокировка дифференциала производится водителем с помощью механического, пневматического, электрического или гидравлического привода. На некоторых конструкциях раздаточной коробки предусмотрены функции как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала.

Принцип работы системы постоянного полного привода

Крутящий момент от двигателя передается на коробку передач и далее на раздаточную коробку. В раздаточной коробке момент распределяется по осям. При необходимости водителем может быть включена понижающая передача. Далее крутящий момент через карданные валы передается на главную передачу и межосевой дифференциал каждой из осей. От дифференциала крутящий момент через полуоси передается на ведущие колеса . При проскальзывании колес одной из осей автоматически или принудительно производится блокировка межосевого и межколесного дифференциалов.

Система полного привода подключаемого автоматически

Система полного привода подключаемого автоматически (другое наименование – система On demand , в переводе «по требованию») является перспективным направлением развития полного привода легковых автомобилей. Данная система обеспечивает подключение колес одной из осей в случае проскальзывания колес другой оси. В обычных условиях эксплуатации автомобиль является передне- или заднеприводным.

Практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Известной системой полного привода подключаемого автоматически является 4Motion от Volkswagen.

Конструкция системы полного привода подключаемого автоматически аналогична постоянному полному приводу. Исключение составляет наличие муфты подключения задней оси.

Раздаточная коробка в системе автоматически подключаемого полного привода представляет собой, как правило, конический редуктор. Понижающая передача и межосевой дифференциал отсутствуют.

В качестве муфты подключения задней оси используются вискомуфта или электронноуправляемая фрикционная муфта. Известной фрикционной муфтой является муфта Haldex, которая используется в системе полного привода 4Motion концерна Volkswagen.

Принцип работы системы полного привода подключаемого автоматически

Крутящий момент от двигателя, через сцепление, коробку передач, главную передачу и дифференциал передается на переднюю ось автомобиля. Крутящий момент через раздаточную коробку и карданные валы также передается на фрикционную муфту. В нормальном положении фрикционная муфта имеет минимальное сжатие, при котором на заднюю ось передается до 10% крутящего момента. При проскальзывании колес передней оси по команде электронного блока управления срабатывает фрикционная муфта и передает крутящий момент на заднюю ось. Величина передаваемого на заднюю ось крутящего момента может изменяться в определенных пределах.

Система полного привода подключаемого вручную

Система полного привода подключаемого вручную (другое наименование — система Part Time , в переводе «частичное время») в настоящее время практически не применяется, т.к. является низкоэффективной. Вместе с тем, именно эта система обеспечивает жесткую связь передней и задней оси, передачу крутящего момента в соотношении 50:50 и поэтому является по настоящему внедорожной.

Устройство системы полного привода подключаемого вручную в целом аналогично системе постоянного полного привода. Основные отличия – отсутствие межосевого дифференциала и возможность подключения переднего моста в раздаточной коробке. Необходимо отметить, что в ряде конструкций постоянного полного привода используется функция отключения переднего моста. Правда в данном случае отключение и подключение это не одно и то же.

Renault Duster является в настоящее время довольно распространенным автомобилем в России. Это можно объяснить такими факторами:

  1. Комфортность езды. Автомобиль достаточно удобен и вместителен.
  2. Приемлемая стоимость.
  3. Надежность.
  4. Возможность подключения полного привода.

Возможность задействовать все четыре колеса – особенность данного автомобиля.

Она станет преимуществом при передвижении по отечественным дорогам. Таким автомобилем можно выехать на природу с компанией, съездить на дачу и прочее, не боясь, что автомобиль застрянет на бездорожье. Если вы любитель охоты и рыбалки, то ознакомьтесь с материалом: .

Основные режимы работы электромуфты (электромагнитная муфта)

Для того чтобы задействовать все 4 колеса, в автомобиле есть специальная шайба, которая располагается в салоне на панели и имеет три положения.

Стрелкой отмечено расположение кнопки управления электромуфты


Выбирать режимы может владелец и самостоятельно. Тут всё зависит от условия передвижения. Следует отметить, что базовым является режим 2WD. Полный привод большинство владельцев авто предпочитают включать самостоятельно. Тем, кто впервые сел за руль автомобиля, рекомендуется использовать режим AUTO.

Принцип работы электромуфты

Автомобиль с передним приводом имеет довольно простую трансмиссию. Крутящий момент распределяется только на передние колеса. Конструкция переднеприводного Рено Дастер типичная для всех автомобилей, что и является плюсом, так как автомобиль бюджетный, а потому, чем дешевле стоят запчасти, тем скорее можно будет отремонтировать авто при необходимости.

Особенности КПП и электромуфты

Схема привода, КПП

Днище Рено Дастер

Также следует сказать, что и устройство трансмиссии полноприводного Рено Дастер не сложное.

При помощи регулятора в салоне авто можно блокировать муфту, задействуя задние колеса. Также это можно делать автоматически при включении режима AUTO. В том случае, когда муфта будет заблокирована, то мощность мотора нельзя будет передавать на задние колеса. При заблокированной муфте работать будут только передние колеса. Таким образом и производится запуск работы полного привода на Рено Дастер.

Специалисты не рекомендуют пользоваться ручным режимом переключения на протяжении длительного времени. В том случае, когда муфта постоянно будет находиться под нагрузкой, то она может быстро выйти из строя. Ее ремонт достаточно дорогой.

Защита электромуфты

Также, если Вы часто эксплуатируете автомобиль на участках без ровного покрытия (поля, овраги, кущеря), то рекомендуется установить защиту электромуфты!

Выводы

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что Рено Дастер не только доступный автомобиль для большинства граждан России, но также и простой в управлении. Водитель может самостоятельно подключать полный привод, а может доверить это электронике. Специалистами также отмечено, что учитывая стоимость авто и его класс, полный привод реализован в нем на «отлично». Конечно, можно было бы и лучше, но всё лучшее, как известно, враг хорошего.

Полноприводные автомобили в нашей стране пользуются почетом и уважением, но при этом столь вожделенная схема 4х4 может быть реализована по-разному. Рассмотрим преимущества и недостатки схем с механической межосевой блокировкой и блокировкой посредством электронно-управляемой муфты.

Исторически раньше всех появилась схема полного привода, в которой к трансмиссии заднеприводного автомобиля добавили раздаточную коробку, а от нее к переднему (теперь тоже ведущему) мосту протянули свой карданный вал. При этом подключение переднего моста осуществлялось по необходимости и «жестко». По такой схеме до сих пор выполнены трансмиссии многих «профессиональных» вседорожников. Среди отечественных можно назвать все семейство УАЗ. Немало и импортных — от компактного Suzuki Jimny до легендарного Land Rover Defender.

И если на бездорожье таким «проходимцам» нет равных, то в городе, согласитесь, совладать с ними не очень-то и легко. Поэтому конструкторы предложили более удобное и практичное техническое решение. Это схема полного привода, при которой крутящий момент передавался к обоим мостам через дифференциал. Типичные представители — отечественные Lada 4×4 и Chevrolet Niva.

Постоянный полный привод с блокируемым межосевым дифференциалом

Полный привод у Шевроле Нивы постоянный — крутящий момент от двигателя всегда передается на обе оси (мосты не отключаются). Такая схема повышает проходимость автомобиля, одновременно снижая нагрузки на узлы трансмиссии, но несколько увеличивает расход топлива.

Передний и задний мосты связаны через межосевой дифференциал, позволяющий передним и задним колесам вращаться с разными угловыми скоростями в зависимости от траектории и условий движения. Межосевой дифференциал расположен в раздаточной коробке. Он аналогичен межколесным дифференциалам в переднем и заднем мостах, но в отличие от них межосевой дифференциал можно принудительно блокировать. При этом валы привода переднего и заднего мостов становятся жестко связанными между собой и вращаются с одинаковой частотой. Это значительно повышает проходимость автомобиля (на скользких подъемах, в грязи, снегу и т. п.), но ухудшает управляемость и увеличивает износ деталей трансмиссии и шин на покрытии с хорошим сцеплением. Поэтому блокировку дифференциала можно использовать только для преодоления сложных участков и на небольшой скорости.

Включать блокировку можно во время движения автомобиля, если колеса не буксуют. Но это не избавит от опасности «диагонального вывешивания», когда одно из колес на каждой оси теряет сцепление с грунтом — в этом случае под вывешенные колеса придется подсыпать грунт или подкопать его под остальными. Для увеличения крутящего момента, подводимого к колесам, служит низшая передача в раздаточной коробке, ее передаточное число — 2,135. Высшая передача, предназначенная для нормальных условий движения, имеет передаточное число 1,20.

Полноприводная трансмиссия с электромагнитной муфтой подключения задних колес

Однако прогресс не стоял на месте — конструкторы предложили гениальную по простоте исполнения и извлечению прибыли идею: создать на базе переднеприводного автомобиля кроссовер. Рецепт у всех автопроизводителей схожий. Рассмотрим такую схему детально на примере модели Renault Duster.

Двигатель и коробка передач (механика или автомат) установлены поперечно относительно автомобиля. Все валы внутри коробки передач, соответственно, тоже. А крутящий момент требуется передать на заднюю ось. Для этого применили угловой редуктор спереди и карданный вал, который, в свою очередь, соединен с муфтой. Ведущая часть муфты в связке с карданным валом вращаются всегда, когда вертится шестерня переднего редуктора. Ведомая часть муфты шлицами соединена с валом ведущей шестерни главной передачи. Корпус электромагнитной муфты также крепится к картеру главной передачи: угловой редуктор, совмещенный с дифференциалом. От дифференциала приводы передают крутящий момент непосредственно на задние колеса. Муфта снабжена электронным блоком управления, который, в свою очередь, зависит от переключателя режимов работы трансмиссии на консоли панели приборов. Так упрощенно выглядит схема полного привода большинства современных кроссоверов с поперечным расположением силового агрегата.

Для управления силой сжатия дисков муфты применен кулачковый механизм, изменяющий прижимное усилие. Подаваемое на соленоид муфты напряжение вызывает смыкание дисков муфты и подключение задней оси. Величина передаваемого крутящего момента регулируется силой сцепления фрикционных дисков в муфте. Так, если напряжение, подаваемое на электромагнит, снизить, муфта обеспечит неполное замыкание и будет способна проворачиваться при небольшом моменте. Впрочем, даже при полной подаче напряжения замкнутая муфта может передавать момент, ограниченный силами трения в муфте.

Для срабатывания муфты нужно хотя бы небольшое «отставание» задних колес от передних. Самое интересное, что датчиков температуры в муфте нет, и выключение ее «по перегреву» происходит, когда блок управления через датчики ABS какое-то время фиксирует, что при полном напряжении на муфте задние колеса не вращаются, а передние вращаются со значительной скоростью. Так что в большинстве случаев электроника попросту перестраховывается.

Что выбрать?

В обеих схемах все приводные и карданные валы вращаются постоянно, поэтому с точки зрения расхода топлива различий нет. Схема с жесткой блокировкой муфты предпочтительнее на суровом бездорожье, поскольку муфты с электронным управлением способны передать только ограниченный момент, а при проскальзывании фрикционов склонны к быстрому «перегреву», пусть зачастую и виртуальному. Неожиданное для водителя автоматическое подключение муфты во время прохождения поворота иногда может быть опасным.

Из личного опыта

Владея автомобилем с электромагнитной муфтой подключения задней оси, могу рассказать, какие я режимы использую. Летом на дорогах с твердым покрытием всегда включен режим 2WD, в грязи задействую весь потенциал и выключаю систему динамической стабилизации ESP. Зимой всегда включен режим AUTO. Прежде всего, чтобы не терять шипы на передних колесах. Испытания показывают, что потеря шипов особенно велика при пробуксовке ведущих колес. Если зимой необходимо резкое ускорение, а под колесами неважное по качеству покрытие, например, плитка трамвайных путей, то включаю режим LOCK. А при необходимости выбраться из сугроба — режим LOCK и выключаю ESP.

Была в пользовании и Нива. Так вот, при необходимости стартовать на скользком покрытии включал блокировку, а в глухих пробках полз на пониженной — так нагрузка на сцепление меньше.


Удивительно, но факт — очень многие автовладельцы совершенно не разбираются в типах полноприводных трансмиссий. А ситуацию усугубляют автомобильные журналисты, которые сами с трудом разбираются в типах приводов и том, как они работают.

Самое серьезное заблуждение заключается в том, что многие до сих пор считают, что правильный полный привод должен быть обязательно постоянным, и категорически отвергают системы автоматически подключаемого полного привода. При этом автоматически подключаемый полный привод бывает двух типов, разделяемый по характеру работы: реактивные системы (включающиеся по факту пробуксовки ведущей оси) и превентивные (в которых передача момента на обе оси активируется по сигналу от педали газа).

Я расскажу про основные варианты полноприводных трансмиссий и покажу, что за электронно-управляемыми полноприводными трансмиссиями будущее.


Все примерно представляют как устроена трансмиссия автомобиля. Она предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колёса. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал и приводные валы (кардан и полуоси). Важнейшим устройством в трансмиссии является дифференциал. Он распределяет подводимый к нему крутящий момент между приводными валами (полуосями) ведущих колёс и позволяет им вращаться с разной скоростью.

Для чего это нужно? При движении, в частности при поворотах, каждое колесо автомобиля движется по индивидуальной траектории. Следовательно все колёса автомобиля в поворотах вращаются с разной скоростью и проходят разные расстояния. Отсутствие дифференциала и жёсткая связь между колёсами одной оси приведёт к повышенной нагрузке на трансмиссию, неспособности автомобиля поворачивать, не говоря о таких мелочах, как износ шин.

Следовательно, для эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием любой автомобиль должен быть оснащен одним или несколькими дифференциалами. Для автомобиля с приводом на одну ось устанавливается один межколёсный дифференциал. А в случае полноприводного автомобиля необходимо уже три дифференциала. По одному на каждой оси, и одного центрального, межосевого дифференциала.

Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, крайне рекомендую к просмотру документальное короткометражное кино Around the Corner снятое в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.

Главный недостаток, а скорее особенность, работы свободного дифференциала известна всем — если на одном из ведущих колёс автомобиля будет отсутствовать сцепление (например, на льду или вывешенное на подьемнике), то автомобиль даже не сдвинется с места. Это колесо будет свободно вращаться с удвоенной скоростью, в то время как другое останется неподвижным. Таким образом, любой моноприводный автомобиль можно обездвижить если одно колёс ведущей оси потеряет сцепление с дорогой.

Если же взять полноприводный автомобиль с тремя обычными (свободными) дифференциалами, то его потенциальная способность передвигаться в пространстве может быть ограничена даже если ЛЮБОЕ из четырёх колёс потеряет сцепление с дорогой. То есть, если полноприводный автомобиль с тремя свободными дифференциалами поставить всего одним колесом на ролики/лёд/вывесить в воздухе — он не сможет сдвинуться с места.

Как сделать так, чтобы автомобиль смог передвигаться в этом случае? Очень просто — необходимо заблокировать один или несколько дифференциалов. Но мы помним, что жёсткая блокировка дифференциала (а по сути такой режим приравнивается к его отсутствию) неприменима к эксплуатации автомобиля на дорогах с твёрдым покрытием ввиду повышенных нагрузок на трансмиссию и неспособности поворачивать.

Поэтому при эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием необходима изменяемая степень блокировки дифференциала (речь сейчас в одновном про межосевой дифференциал) в зависимости от условий движения. А вот на бездорожье можно передвигаться хоть с полностью заблокированными всеми тремя дифференциалами.

Итак, в мире существует три основных типа решения полного привода:

Классическая полноприводная трансмиссия (в терминологии автопроизводителей обозначается как full-time) имеет три полноценных дифференциала, поэтому такой автомобиль в любых режимах движения имеет привод на все 4 колеса. Но как я уже писал выше, если хоть одно из колёс потеряет сцепление с дорогой — автомобиль потеряет способность передвигаться. Следовательно такому автомобилю обязательно нужна блокировка дифференциала (полная или частичная). Самое популярное решение, практикуемое на классических внедорожниках — механическая жесткая блокировка межосевого дифференциала с распределением момента по осям в пропорции 50:50. Это позволяет существенно повысить проходимость автомобиля, но с жестко заблокированным межосевым дифференциалом нельзя ездить по дорогам с твёрдым покрытием. Опционально внедорожные автомобили могут иметь дополнительную блокировку заднего межколёсного дифференциала.

В трансмиссии Full-time присутствует три дифференциала A,B и С. А в part-time межосевой дифференциал A отсутствует и его заменяет механизм жесткого подключения второй оси вручную.

Одновременно с этим появилось отдельное направление механически подключаемого полного привода (Part-time). У такой схемы полностью отсутствует межосевой дифференциал, а на его месте находится механизм подключения второй оси. Такая трансмиссия обычно применяется на недорогих внедорожниках и пикапах. В результате, на дорогах с твёрдым покрытием такой автомобиль может эксплуатироваться только с приводом на одну ось (обычно заднюю). А для преодоления сложных участков на бездорожье водитель вручную включает полный привод путём жесткой блокировки передней и задней оси между собой. В результате момент передаётся на обе оси, но не стоит забывать о том, что на каждой из осей продолжает оставаться свободный дифференциал. Это значит, что при диагональном вывешивании колёс, автомобиль никуда не поедет. Решить эту проблему можно только с помощью блокировки одного из межколёсных дифференциалов (в первую очередь заднего), поэтому некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся дифференциал на задней оси.

И самое универсальное и популярное в настоящее время решение — автоматически подключаемый полный привод (A-AWD — Automatic all-wheel drive, часто обозначаемый просто как AWD). Конструктивно такая трансмиссия очень похожа на подключаемый полный привод (part-time), у которой отсутствует межосевой дифференциал, а для подключения второй оси используется гидравлическая или электромагнитная муфта. Степень блокировки муфты обычно управляется электроникой и существует два механизма работы: превентивный и реактивный. О них чуть ниже в подробностях.

В трансмиссии межосевой дифференциал отсутствует, из коробки передач выходит два вала, один на переднюю ось (со своим дифференциалом), другой — на заднюю, к муфте.

Важно понимать, что для максимально эффективной полноприводной трансмиссии (независимо от того, full-time это или a-awd) требуется наличие переменной блокировки межосевого дифференциала (муфты) в зависимости от дорожных условий (про межколёсные дифференциалы отдельный разговор, не в рамках этой статьи). Для этого существует несколько способов. Самые популярные из них: вязкостная муфта, шестерёнчатый самоблокирующийся дифференциал, электронное управление блокировкой.

1. Вязкостная муфта (дифференциал с такой муфтой называется VLSD — Viscous Limited-slip differential) самый простой, но при этом малоэффективный способ блокировки. Это простейшее механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. В случае, когда скорость вращения входящего и выходящего вала муфты начинает различаться, вязкость жидкости внутри муфты начинает увеличиваться вплоть до полного затвердевания. Таким образом происходит блокировка муфты и распределение крутящего момента поровну между осями. Недостатком вязкостной муфты является слишком большая инерционность в работе, это не критично на дорогах с твёрдым покрытием, но практически исключает возможность её применения для эксплуатации на бездорожье. Также существенным недостатком является ограниченный срок службы, и как следствие к пробегу в 100 тысяч километров вязкостная муфта обычео перестаёт выполнять свои функции и межосевой дифференциал становится постоянно свободным.

Вязкостные муфты в настоящее время иногда применяют для блокировки заднего межколёсного дифференциала на внедорожниках, а также в качестве блокировки межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач. Раньше были случаи применения вязкостной муфты для подключения второй оси в системах с автоматически подключаемым полным приводом (автомобили Toyota), но от них отказались ввиду крайне низкой эффективности.

2. К шестерёнчатым самоблокирующимся дифференциалам относится известный дифференциал Torsen. Его принцип основан на свойстве червячной или косозубой передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов на осях. Это дорогостоящий и технически сложный механический дифференциал. Применяется на очень большом количестве полноприводных автомобилей (практически все модели Audi с полным приводом) и не имеет ограничений по использованию на дорогах с твердым покрытием или на бездорожье. Из недостатков следует иметь ввиду, что при полном отсутствии сопротивления вращению на одной из осей — дифференциал остаётся в разблокированном состоянии и автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно поэтому автомобили с дифференциалом Torsen имеют серьезную «уязвимость» — при полном отсутствии сцепления на ОБОИХ колёсах одной оси автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно этот эффект можно увидеть в этом видео . Поэтому, на новых моделях Audi в настоящее время применяется дифференциал на коронных шестернях с дополнительным пакетом фрикционов.

3. К электронному управлению блокировкой относятся как простые способы притормаживания буксующих колёс с помощью штатной тормозной системы, так и сложные электронные устройства управляющие степенью блокировки дифференциала в зависимости от дорожной обстановки. Их преимущество заключается в том, что вязкостная муфта и самоблокирующийся дифференциал Torsen являются полностью механическими устройствами, без возможности вмешательства электроники в их работу. А именно электроника способна моментально определять на каком из колёс автомобиля требуется крутящий момент и в каком количестве. Для этих целей используется комплекс электронных датчиков — датчики вращения на каждом колесе, датчик положения руля и педали газа, а также акселерометр, фиксующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.

При этом хочу заметить, что система имитации блокировки дифференциала на основе штатной тормозной системы зачастую оказывается не настолько эффективной, чем непосредственная блокировка дифференциала. Обычно имитация блокировки с помощью тормозной системы применяется вместо межколёсной блокировки и в настоящее время применяется даже на автомобилях с приводом на одну ось. Примером электронно-управляемой блокировки межосевого дифференциала может быть полноприводная трансмиссия VTD, применяемая на автомобилях Subaru с пятиступенчатой автоматической коробкой передач, или же система DCCD, применяемая на Subaru Impreza WRX STI, а также Mitsubishi Lancer Evolition с активным центральным дифференциалом ACD. Это самые совершенные полноприводные трансмиссии в мире!

Теперь перейдём к главному предмету обсуждения — трансмиссии с автоматически подключаемым полным приводом (a-awd) . Технически наиболее простой и недорогой способ реализации полного привода. В том числе его преимущество заключается в возможности использования поперечной компоновки двигателя в моторном отсеке, но существуют варианты его применения и при продольном расположении двигателя (например, BMW xDrive). В такой трансмиссии одна из осей является ведущей и на неё в обычных условиях обычно приходится большая часть крутящего момента. Для автомобилей с поперечным расположением двигателя это передняя ось, с продольным — соответственно задняя.

Главный недостаток такого типа трансмиссии заключается в том, что колёса на подключаемой оси физически не могут вращаться быстрее, чем колёса «основной» оси. То есть для автомобилей, где муфта подключает заднюю ось пропорция распределения момента по осям колеблется в диапазоне от 0:100 (в пользу передней оси) до 50:50. В случае, когда «основная» ось задняя (например, система xDrive), часто номинальное соотношение момента по осям устанавливают с небольшим смещением в пользу задней оси, для улучшения поворачиваемости автомобиля (например, 40:60).

Всего существует два механизма работы автоматически подключаемого полного привода: реактивный и превентивный.

1. Реактивный алгоритм работы подразумевает блокировку муфты, отвечающей за передачу момента на вторую ось, по факту пробуксовки колёс на ведущей оси. Это усугублялось огромными задержками в подключении второй оси (в частности по этой причине не прижились вязкостные муфты в таком типе трансмиссии) и приводило к неоднозначному поведению автомобиля на дороге. Такая схема стала массово применятся на изначально переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя.

В поворотах работа реактивной муфты выглядит так: В нормальных условиях практически весь крутящий момент передаётся на переднюю ось, и автомобиль по сути является переднеприводным. Как только наступает разность вращения колёс на передней и задней оси (например, в случае сноса передней оси) межосевая муфта блокируется. Это приводит к внезапному появлению тяги на задней оси и недостаточная поворачиваемость сменяется избыточной. В результате подключения задней оси происходит стабилизация скоростей вращения передней и задней оси (муфта же заблокировалась) — муфта снова разблокируется и автомобиль сновится переднеприводным!

На бездорожье ситуация лучше не становится, по сути это обыкновенный переднеприводный автомобиль, на котором момент включения задней оси определяется пробуксовкой передних колёс. Именно по этой причине многие кроссоверы с таким типом привода на бездорожье совершенно не способны двигаться задним ходом. И на такой трансмиссии особенно хорошо ощущается момент подключения задней оси. При этом на дорогах с твёрдым покрытием автомобиль всегда остаётся переднеприводным.

В настоящее время такой алгоритм работы автоматически подключаемого полного привода используется редко, в частности это кроссоверы Hyundai/Kia (кроме новой системы DynaMax AWD), а также автомобили Honda (система Dual Pump 4WD). На практике такой полный привод совершенно бесполезен.

2. Муфта с превентивной блокировкой работает иначе. Её блокировка происходит не по факту пробуксовки колёс на «основной» оси, а заранее, в тот момент когда требуется тяга на всех колёсах (скорость вращения колёс вторична). То есть блокировка муфты происходит в тот момент, когда вы нажимаете на газ. Также учитываются такие вещи, как угол поворота руля (при сильно вывернутых колёсах степень блокировки муфты снижается, чтобы не нагружать трансмиссию).

Запомните, для подключения задней оси не требуется пробуксовка передней! Блокировка муфты автоматически подключаемого полного привода в первую очередь определяется положением педали газа. В обычных условиях на заднюю ось передаётся около 5-10% крутящего момента, но как только вы нажимаете на газ — муфта блокируется (вплоть до полной блокировки).

Серьезная ошибка, которую уже не первый год допускают автомобильные журналисты — нельзя путать алгоритмы работы автоматически подключаемого полного привода. Система автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой постоянно передаёт момент на все 4 колеса! Для неё не существует такого понятия, как «внезапное подключение задней оси».

К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex 4 (моя отдельная статья по теме ) и 5 поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (для поперечно установленных двигателей) и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.

Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive

Также следует особое внимание обращать на навыки управления автомобилем. Если водитель не знаком с принципами управления автомобилем на дороге и в частности с тем, как нужно проходить повороты (я об этом совсем недавно), то с очень большой вероятностью он не сможет поставить автомобиль с системой автоматически подключаемого привода боком, в то время как у него это элементарно получится сделать на полноприводном автомобиле с тремя дифференциалами (отсюда ошибочные заключения, что только Subaru может ехать боком). Ну и конечно не стоит забывать, что количество тяги на осях регулируется педалью газа и углом поворота руля (в том числе, как я уже писал выше — при сильно вывернутых колёсах муфта полностью не заблокируется).

Схема работы муфты Haldex 5 поколения, полностью управляемая электроникой (напомню, Haldex 1,2 и 3 поколений имел в конструкции дифференциальный насос, который приводился в действие разницей во вращении входящего и выходящего вала). Сравните с безумно сложной конструкцией муфты Haldex 1 поколения.

Кроме этого, практически всегда такие системы дополнены электронной имитацией блокировки межколёсных дифференциалов с помощью тормозной системы. Но следует иметь ввиду, что она тоже имеет свои особенности работы. В частности она работает только в определённом диапазоне оборотов. На низких оборотах она не включается, чтобы не «задушить» двигатель, а на высоких — чтобы не сжечь колодки. Поэтому нет смысла загонять тахометр в красную зону и надеяться на помощь электроники, когда автомобиль застрял. Про применении на бездорожье системы с гидравлической муфтой имеют более высокую стойкость к перегреву, чем фрикционные электромагнитные муфты. В частности, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque может быть примером автомобиля с автоматически подключаемым полным приводом на основе муфты Haldex 4 поколения и очень впечатляющими способностями на бездорожье.

Что в итоге? Не нужно бояться систем автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой. Это универсальное решение как для дорожной эксплуатации, так и эпизодической эксплуатации на бездорожье средней сложности. Автомобиль с такой системой полного привода адекватно управляется на дороге, имеет нейтральную поворачиваемость и всегда остаётся полноприводным. И не верьте рассказам про «внезапное подключение задней оси».

Дополнение: Очень важный для понимания вопрос, это распределение крутящего момента по осям. Рекламные материалы автопроизводителей часто вводят в заблуждение и ещё больше запутывают в понимании принципов работы полноприводной трансмиссии. Первое, что необходимо запомнить — крутящий момент существует только на тех колёсах, у которых есть сцепление с поверхностью. Если колесо висит в воздухе, то несмотря на тот факт, что оно свободно вращается двигателем, крутящий момент на нём равен НУЛЮ. Во-вторых, не путайте проценты передаваемого крутящего момента на ось и пропорцию распределения крутящего момента по осям. Это важно для систем автоматически подключаемого полного привода, т.к. отсутствие центрального дифференциала лимитирует максимально возможное распределение момента по осям в соотношении 50/50 (то есть физически невозможно, чтобы соотношение было больше в сторону подключаемой оси), но при этом на каждую ось может передаваться до 100% крутящего момента. В том числе и подключаемую. Это обьясняется тем, что в случае, если на одной оси нет сцепления, то и момент на ней равен нулю. Следовательно все 100% момента будут на подключаемой муфтой оси, при этом соотношение распределения момента по осям всё равно будет 50/50.

Ресурс электромагнитной муфты задних колес. Схема полного привода с электромагнитной муфтой

Многие считают, что автомобиль с полным приводом предназначен для преодоления тяжелого бездорожья. То есть полный привод повышает только проходимость автомобиля. Это не совсем так. Да, полный привод повышает проходимость, но может применяться и на легковых автомобилях. Но еще никому не взбрело в голову, например, на Audi A4 штурмовать раскисший от дождя проселок… Для чего же легковому автомобилю полный привод? Все просто, для повышения безопасности.

Автомобиль с полным приводом устойчивее на скользкой дороге, на нем безопаснее проезжать плавные затяжные повороты. Поэтому многие автопроизводители выпускают и полноприводные авто. Не все потенциальные автовладельцы готовы приобрести авто с полным приводом. Обслуживание такого автомобиля дороже обычного, да и расход топлива несколько выше.

Поэтому автопроизводители нашли некий компромисс между экономичностью и безопасностью. Это автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. По умолчанию автомобиль переднеприводный или заднеприводный, но при проскальзывании ведущих колес, электроника подключает вторую ведущую ось.

На многих кроссоверах применена именно такая схема. Дорожный просвет на кроссоверах больше, чем на легковых авто. Поэтому очень часто их приравнивают к внедорожникам. Потенциальные покупатели не вникают в конструкцию и покупают автомобили с такой компоновкой. И конечно же эксплуатируют своего железного коня, как настоящий внедорожник. Это естественно приводит к поломке системы подключения полного привода.

Принцип работы

Система подключения полного привода довольно надежна. Но нужно всегда помнить и понимать, что кроссовер не может и не должен передвигаться вне дорог. Ему противопоказаны тяжелые дорожные условия. И если водитель все же попал в неприятную ситуацию, нужно грамотно использовать возможности полного привода. На автомобилях с такой системой есть кнопка управления. Кнопка обычно устанавливается на панели авто и позволяет водителю выбрать автоматический режим или включить полный привод.

При автоматическом режиме блок управления сам «принимает решение», когда подключить полный привод. При ручном включении полный привод работает все время, то есть муфта включения второй ведущей оси заблокирована (включена). Для защиты узлов и механизмов от больших перегрузок предусмотрено автоматическое отключение принудительной блокировки. Отключение происходит при достижении определенной скорости при разгоне. Но отключение происходит не полностью, система переходит в автоматический режим.

Устройство

Муфта включения полного привода устанавливается на редукторе ГП. С одной стороны подсоединяется кардан, идущий от РК к заднему мосту, а выходной вал муфты входит в зацепление с хвостовиком ГП.

При движении авто, кардан вращается, но сам мост не работает. ГП вращается от обратной связи колес с дорогой в холостую, на колеса крутящий момент от КПП не передается. При включении на магнитную катушку муфты подается электрический ток. Под действием магнитного поля пакет из специальных фрикционных дисков сжимается. За счет трения весь пакет становится единым телом и вращение передается на специальный узел, который, в свою очередь, механическим путем сжимает другой пакет фрикционных дисков. Теперь вращение передается на хвостовик ГП и далее на колеса. В корпус муфты залито масло.

Внимание! Масло ГП и масло муфты во время работы не смешивается. В ГП заливается трансмиссионное масло, а в муфту — специальное гидравлическое масло с повышенными свойствами трения. Такое масло одновременно смазывает весь механизм и улучшает сцепление фрикционных дисков между собой. Обычное трансмиссионное масло в муфту заливать запрещено.

Поломки

При неправильной эксплуатации муфта не справляется с возросшей нагрузкой и выходит из строя. В автоматическом режиме на обмотку электромагнита подается непостоянное напряжение. Блок управления, в зависимости от условий, подает импульсный ток. Чем больше крутящий момент требуется передать, тем более длинные импульсы тока подаются на обмотку. Фрикционные диски при этом то сжимаются, то освобождаются. В момент прилегания дисков друг к другу происходит их интенсивный износ.

При этом узел, который сжимает второй пакет фрикционов, воспринимает переменные нагрузки и так же изнашивается. Второй пакет фрикционов исполняет роль демпфера, сглаживая резкие включения муфты за счет проскальзывания фрикционных дисков. Это необходимо для более долгой службы самого редуктора ГП.
При включении и выключении муфты из-за трения фрикционов весь механизм нагревается. Сильный нагрев может привести к закипанию масла в полости муфты, итог — возросшее давление внутри.

Начинают «сопливить» сальники. Так же при повышении давления пакет фрикционов управления (который включается электромагнитом) сжимается без электричества, и муфта не выключается. В прямолинейном движении авто это почти не заметно. Но когда автомобиль поворачивает, пакеты фрикционных дисков не могут справиться с возросшей нагрузкой, диски начинают проскальзывать издавая при этом звук, похожий на скрежет. Происходит интенсивный износ обоих пакетов.

При очень большом нагреве возможно межвитковое замыкание в обмотке электромагнита. Если же водитель соблюдает все правила эксплуатации, достаточно следить за сальниками, чтобы избежать утечки масла. При утечке масла муфта останется без смазки и нагреется. Результат перегрева описан выше.

Как избежать поломки муфты

Возможно избежать или хотя бы продлить ее срок службы. Чем реже авто будет эксплуатироваться на внедорожье, тем дольше прослужит муфта. При преодолении небольших сложных участков следует включать полную блокировку. На автоматический режим не надо полагаться, в таких условиях он не является оптимальным. Во время движения не нужно резко нажимать на газ, резко тормозить. Даже при полной блокировке такие действия негативно сказываются на сроке службы муфты. Двигаться следует на низшей передаче. Бывают ситуации, когда на городских дорогах встречаются сложные условия. Передняя ось авто находится на льду, а задняя ось на сухом асфальте. Постоянно нажимать на кнопку не совсем удобно, но трогаться с места в таких условиях нужно как можно плавнее.

Как можно чаще нужно визуально осматривать корпус муфты на предмет течи масла. Масла заливается мало, поэтому при утечке оно очень быстро вытечет и это приведет к поломке. При первых симптомах о неправильной работе муфты нужно немедленно прекратить движение. Своевременная остановка поможет избежать серьезной поломки. По возможности доставить автомобиль к месту ремонта на эвакуаторе. Буксировка не желательна.

Ремонт муфты включения

Как бы правильно и грамотно водитель не эксплуатировал свой авто, муфта включения полного привода все же может выйти из строя. Дилерские центры меняют муфту в сборе, так как найти запчасти очень проблематично. Самая распространенная поломка это заклинивание муфты во включенном состоянии. Происходит это чаще из-за перегрева.

При ремонте нужно разобрать механизм, осмотреть визуально на предмет износа все детали. Если детали в удовлетворительном состоянии, все тщательно промыть и продуть сжатым воздухом. Проверить подшипник на наличие люфта и шума при вращении руками. Если подшипник имеет люфт, шумит при вращении, его следует заменить. Аналог можно подобрать по размерам.

При большом пробеге авто желательно поменять сальники. Срок их службы довольно приличный, но все же не стоит рисковать. Сальники можно подобрать по размеру и маркировке. Уплотнительное кольцо крышки муфты поменять обязательно, при установке смазать и следить, чтоб не задрало края. Если во время установки повредить уплотнительное кольцо, возможно смешивание масла ГП и муфты во время работы, что не допустимо.

То же самое относится и к внутреннему сальнику, который устанавливается со стороны ГП. Перед установкой крышки залить новое масло. Собранную муфту вставить в корпус отрегулировать при этом зазор между подвижной пластиной и корпусом. Важно, чтоб при включении электромагнита, пластина не касалась корпуса муфты.

Эластичная муфта кардана

Еще одна часто встречающаяся поломка — это гул во время движения. Гудит обычно подшипник муфты. При его замене следует внимательно осмотреть все детали муфты на предмет износа. Масло желательно менять при каждой разборке, чтобы исключить попадание продуктов износа в механизм.

Редко выходит из строя обмотка электромагнита. Проверить ее работу возможно прямо на авто. На контакты разъема подать напряжение 12 V, при этом должен быть слышен щелчок. А если взяться рукой за муфту, то в момент включения можно ощутить чуть заметный стук внутри муфты. Это говорит об исправности электромагнита.

Муфты включения полного привода Hyundai Tucson и KIA Sportage идентичны. Отличаются только внешним корпусом в зависимости от года выпуска автомобиля. Так же различаются каталожными номерами. При поломке подлежит замене полностью. Но при желании муфту возможно починить своими силами и с меньшими затратами. Самым актуальным вопросом при самостоятельном ремонте будет поиск запчастей.

Хороших дорог и удачи в ремонте!

Сейчас большую популярность на автомобильном рынке получили кроссоверы. Они имеют как полный, так и монопривод. Подключается он при помощи такого устройства, как вискомуфта. Принцип работы агрегата — далее в нашей статье.

Характеристика

Итак, что собой представляет данный элемент? Вискомуфта — это автоматический механизм для передачи крутящего момента посредством специальных жидкостей. Стоит отметить, что принцип работы вискомуфты полного привода и вентилятора одинаков.

Таким образом, крутящий момент на обоих элементах передается при помощи рабочей жидкости. Ниже мы рассмотрим, что она собой представляет.

Что внутри?

Внутри корпуса муфты используется жидкость на силиконовой основе. Она имеет особенные свойства. Если ее не вращать и не нагревать, то она остается в жидком состоянии. Как только поступает энергия крутящего момента, она расширяется и становится очень плотной. С повышением температуры она похожа на застывший клей. Как только температура падает, вещество превращается в жидкость. Кстати, она залита на весь срок эксплуатации.

Как работает?

Какой у изделия под названием «вискомуфта» принцип работы? По алгоритму действий она похожа на гидравлический трансформатор автоматической коробки. Здесь также крутящий момент передается при помощи жидкости (но только посредством трансмиссионного масла). Существует две разновидности вискомуфт. Ниже мы их рассмотрим.

Первый тип: крыльчатка

Он включает в себя металический замкнутый корпус. Принцип работы вискомуфты (вентилятора охлаждения в том числе) заключается в действии двух турбинных колес. Они расположены друг напротив друга. Одно находится на ведущем валу, второе — на ведомом. Корпус заполнен жидкостью на основе силикона.

Когда эти валы вращаются с одинаковой частотой, перемешивания состава не происходит. Но как только появляется пробуксовка, температура внутри корпуса растет. Жидкость становится гуще. Таким образом, ведущее турбинное колесо входит в сцепление с осью. Подключается Как только машина покинула бездорожье, скорость вращения крыльчаток восстанавливается. С падением температуры снижается плотность жидкости. В автомобиле отключается полный привод.

Второй тип: дисковый

Здесь тоже имеется замкнутый корпус. Однако в отличие от первого типа, здесь имеется группа плоских дисков на ведущем и ведомом валу. Какой имеет эта вискомуфта принцип работы? Диски вращаются в силиконовой жидкости. Как только температура растет, она расширяется и прижимает эти элементы.

Муфта начинает передавать крутящий момент на вторую ось. Так происходит только в том случае, когда машина забуксовала и имеется разная частота вращения колес (пока одни стоят, вторые буксуют). В обеих типах не используются автоматические электронные системы. Устройство работает от энергии вращения. Поэтому вискомуфта вентилятора и полного привода отличается долгим сроком службы.

Где используется?

Сперва отметим вниманием элемент, который используется в системе охлаждения двигателя. Принцип работы вискомуфты вентилятора основан на работе коленчатого вала. Сама муфта крепится на шток и имеет Чем выше обороты коленчатого вала, тем сильнее разогревалась жидкость в муфте. Таким образом, связь становилась жестче, и элемент с вентилятором начинал вращаться, охлаждая двигатель и радиатор.

С падением оборотов и снижением температуры жидкости муфта прекращает свою работу. Стоит отметить, что вискомуфта вентилятора больше не используется. На современных двигателях применяют электронные крыльчатки с датчиком температуры ОЖ. Они больше не связаны с коленчатым валом и работают отдельно от него.

Полный привод и вискомуфта

Принцип работы ее такой же, как и у вентилятора. Однако размещается деталь не в подкапотном пространстве, а под днищем автомобиля. И, в отличие от первого типа, вискомуфта полного привода не теряет своей популярности.

Сейчас ее устанавливают на многие кроссоверы и внедорожники с отключаемым приводом. Некоторые используют электромеханические аналоги. Но они гораздо дороже и менее практичны. Среди достойных конкурентов следует отметить разве что механическую блокировку, которая есть на «Ниве» и «УАЗах». Но ввиду урбанизации, производители отказались от настоящей блокировки, которая жестко соединяет обе оси и повышает проходимость автомобиля. Водитель сам может выбрать, когда ему требуется полный привод. Если требуется преодолеть бездорожье «паркетнику», он быстро застрянет и уже после пробуксовок у него заработает задняя ось. Но выбраться из сильной грязи ему это не поможет.

Преимущества

Давайте рассмотрим положительные стороны вискомуфты:

  • Простота конструкции. Внутри используется всего несколько крыльчаток или дисков. И все это приводится в действие без электроники, путем физического расширения жидкости.
  • Дешевизна. За счет простой конструкции вискомуфта практически не влияет на стоимость автомобиля (если это касается опции «полный привод»).
  • Надежность. Муфта имеет прочный корпус, который выдерживает давление до 20 килограмм на квадратный сантиметр. Устанавливается на весь срок службы и не требует периодической замены рабочей жидкости.
  • Может работать в любых дорожных условиях. Она не дает пробуксовку на грязи или при движении по снегу. Внешняя температура не имеет значения для нагрева рабочей жидкости.

Недостатки

Стоит отметить отсутствие ремонтопригодности. Вискомуфта устанавливается навсегда.

И если она вышла из строя (например, из-за механических деформаций), то меняется целиком. Также автолюбители жалуются на отсутствие возможности подключить полный привод самостоятельно. Муфта вводит вторую ось в зацепление только тогда, когда автомобиль уже «зарылся». Это не дает машине легко преодолевать грязевые или снежные препятствия. Следующий минус — низкий дорожный просвет. Для узла необходим большой корпус. А если использовать маленькую вискомуфту, она не будет передавать нужное усилие крутящего момента. И последний недостаток — боязнь перегрева.

Долго буксовать на полном приводе нельзя. Иначе есть риск вывести из строя вискомуфту. Поэтому такой тип «нечестного» привода не приветствуется любителями офф-роуда. При длительных нагрузках, узел попросту заклинивает.

Заключение

Итак, мы выяснили, как работает вискомуфта полного привода и вентилятора. Как видите, устройство благодаря специальной жидкости может передавать крутящий момент в нужное время без привлечения дополнительных датчиков и систем. Это очень

Еще совсем недавно огромная доля покупателей во всем мире предпочитала автомобили, оснащенные приводом лишь на одну ось, относя категорию «4х4» исключительно к внедорожной тематике. Теперь такой взгляд явно устарел: системы полного привода на сегодняшний день серьезно эволюционировали и выполняют ряд других, не менее важных функций. Так, система All Mode 4×4-i стала «общекорпоративной» для большинства «ниссановских» моделей. Из 14 предлагаемых на российском рынке автомобилей марки, включая два пикапа, 10 предлагаются с приводом на все колеса! Схожую трансмиссию имеют X-Trail, Juke, Qashqai, Pathfinder, Murano… Это не значит, что все элементы систем автомобилей одинаковы — у них лишь общая идеология. Все вроде бы просто: задний (в случае, к примеру, с «Кашкаем» или «Икс-Трейлом») или передний (у Patrol) привод должен подключаться лишь по необходимости посредством электромагнитной муфты. Но это лишь верхушка айсберга, основную часть которого составляют различные электронные системы помощи водителю. Начнем с того, что сама трансмиссия All Mode 4×4-i является идеологическим продолжением предыдущего поколения с тем же названием, разве что без приставки «i», над которой, собственно, мы и хотели расставить все точки. Но сначала — краткий исторический экскурс.

При сносе увеличи вается крутящий момент на задней оси для достижения нужного радиуса поворота. При заносе уменьшается крутящий момент на задней оси для достижения нужного радиуса поворота

ПРЕДПОСЫЛКИ

Идея автоматического подключения второй оси, в общем-то, не нова: на заре третьего тысячелетия почти все автопроизводители рванули избавляться от классических и полностью «механических» трансмиссий в пользу разного рода автоматических систем. Зачем? Один из главных недостатков — постоянная работа полного привода неизбежно вела к повышенному расходу топлива (речь идет про постоянный полный привод Full-time). Здесь у читателя должен возникнуть железный контраргумент: а как же внедорожники с отключаемым передним мостом с системой Part-time? Не спорю, подобное решение действительно позволяет экономить топливо, но автомобиль лишался другого достоинства — надежной управляемости на скользких покрытиях. Конечно, есть и третий тип по-настоящему внедорожных трансмиссий — гибрид, совмещающий в себе плюсы Part-time и Full-time (как на Mitsubishi Pajero или некоторых версиях Jeep). Компромисс удачный, но и здесь есть недостатки, главные из которых — дорого и громоздко. Устанавливать на автомобиль тяжелую и недешевую трансмиссию, требующую определенной подготовки водителя, в наше время крайне несуразно — цена автомобиля и его масса сейчас играют далеко не последние роли. Ну и последний довод, который, пожалуй, стал решающим в угасании эры классических внедорожников: они перестали пользоваться спросом, о чем красноречиво говорят результаты продаж. Покупатель сам сделал свой выбор: никто уже не хочет разбираться в тонкостях оффроуд-пилотирования, думать, какую блокировку нужно активировать и нужно ли вообще ее потом выключать. Конечно, истинные джиперы существуют и по сей день, но их доля настолько мала, что производителям попросту нет смысла заморачиваться на производстве, по сути, штучной, прожорливой и устаревшей продукции.

Автоматическое распределение крутящего момента на заднюю ось от 0 до 50%

Режим принудительной блокировки 4WD Lock

ТЕОРИЯ

С идеологией вроде бы разобрались: современный кроссовер должен обладать низким расходом топлива, оставаться комфортным и легким в управлении при любых дорожных условиях, сохраняя при этом высокий уровень безопасности и к тому же оправдывать свое предназначение, то бишь уметь передвигаться по пересеченной местности. Нетрудно догадаться, что «ниссановский» All Mode всем этим параметрам соответствует. Что же он собой представляет? Разберем на примере нового X-Trail. Как уже было сказано, All Mode 4×4-i является очередным этапом развития прежнего поколения полноприводной трансмиссии. Условно систему можно поделить на несколько составляющих: раздаточная коробка (по сути редуктор, совмещающий в себе дифференциал переднего моста и редуктор отбора мощности для задних колес), задний редуктор, установленная на его корпусе электромагнитная муфта и ворох управляющей электроники. Такая система на сегодня оптимальна как с точки зрения компактности, так и эффективности. В автоматическом режиме момент от коробки передач по умолчанию передается лишь на передние колеса, а карданный вал при этом крутится вхолостую, «ожидая» смыкания муфты, дабы в нужное время передать момент назад. Расположение муфты непосредственно на заднем мосту не случайно. Во-первых, так достигается лучшее распределение веса автомобиля между осями; во-вторых, не загромождается и без того загруженный передок; в-третьих, происходит наиболее плавное и максимально быстрое срабатывание заднего редуктора — проще провернуть шестерни редуктора уже вращающимся карданным валом с высокой силой инерции, чем пытаться это сделать «в начале» пути у переднего моста. Полный привод, реализованный таким образом, гораздо проще, легче, и универсальнее «настоящих» внедорожных конструкций. Осталось разобраться, в каких случаях электромагнитная муфта должна смыкаться, и от нее ли все зависит? Здесь в игру вступают загадочные силы электроники.

ТОЧКИ НАД i

Хотя, если разобраться, ничего загадочного тут нет: вся система отвечает строгим правилам логики и здравого смысла. Стоит начать с режимов трансмиссии: как и в прошлом поколении системы сохранились режимы 2WD, Auto и Lock (передний привод, автоматический режим, заблокированная муфта). В целом логика распределения момента осталась прежней. В автоматическом режиме задние колеса вступают в работу в основном при пробуксовке передних колес, при этом назад может передаваться до 50 % момента. Само замыкание муфты зависит от работы множества датчиков — поворота руля, угловой скорости, ускорения, частоты вращения колес… Хотя муфту в приводе задней оси можно заблокировать жестко включением режима Lock. Но здесь стоит помнить, что передвижение с заблокированным «центром» (по сути межосевым дифференциалом) возможно только на скользких покрытиях — колеса задней и передней оси вращаются с одинаковой скоростью, что может негативно сказаться на элементах трансмиссии. Именно поэтому во избежание поломок муфта автоматически переключается в режим Auto при резком разгоне автомобиля или если скорость движения превысит 40 км/ч. Как и раньше, система полного привода активно сотрудничает с системой динамической стабилизации автомобиля (ESP): помимо помощи при потере управления (снос или занос автомобиля), система может помочь на бездорожье. Наиболее характерно это проявляется при диагональном вывешивании, когда ESP подтормаживает буксующие колеса, передавая момент на колеса неподвижные. Но данный электронный помощник нужен не всегда: для преодоления скользких участков, когда необходима максимальная отдача мотора, систему рекомендуется отключать.

Главное отличие от предыдущих поколений системы — активное взаимодействие трансмиссии с комплексной системой управления шасси Nissan Chassis Control. Помимо того, что в зависимости от дорожных условий система может автоматически перебрасывать момент между осями, электроника может помочь удержаться на траектории торможением двигателем во время сброса газа в повороте или на прямой. Также для сохранения заданной траектории во время движения в повороте система раздельно регулирует тормозные усилия, поступающие на каждое колесо, компенсируя недостаточную или избыточную поворачиваемость. Венчает картину система гашения колебаний кузова: если электроника замечает развитие диагональной раскачки, колебания кормы могут быть упразднены коротким тормозным импульсом.

ПРАКТИКА

С модернизированной системой полного привода я познакомился еще зимой, на премьерном тесте нового Nissan X-Trail. Надо отдать должное организаторам — локация для зимнего тест-драйва была подобрана идеально. Речь о потрясающем уголке нашей необъятной, о Карелии, с ее крайне разнообразными дорогами и их не менее разнообразным отсутствием. Главной изюминкой дорог помимо их незагруженности, является довольно интересное покрытие: реагенты здесь используют разве что близ крупных городов, вследствие чего дороги часто покрыты либо укатанным снегом, либо ровным слоем льда. Здесь-то и становится понятным, что хорошие зимние шины и грамотный полный привод — штуки небесполезные. Первое, чем удивил автомобиль — стабильным и безопасным поведением. Если бы мне заранее не сказали про наличие системы гашения колебаний, я вряд ли бы обратил на нее внимание — настолько та незаметно и ненавязчиво гасила диагональную раскачку автомобиля. Действия All Mode 4×4-i вкупе с Chassis Control особенно проявились на голом льду: заходишь на приличном ходу в поворот и точно знаешь, что обязательно понесет наружу… А «Ниссан» будто бы невидимыми нитями кто-то затягивает обратно во внутрь поворота. Потрясающе! Чтобы заправить «Икс-Трейл» в лихой занос, нужно очень постараться, выключив предварительно систему ESP. Еще лет десять назад рядовой автомобилист о таком и мечтать не мог — крайне прогнозируемое поведение! Подводя итоги, можно смело утверждать, что старания разработчиков не прошли даром — управлять автомобилем стало действительно легче.

В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля.

Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:

  • не заменять масло в муфте;
  • не обращать внимания на звон подшипника.
Наибольших успехов в сфере разработки муфт полного привода добилась компания Фольксваген. Ей разработана система 4Motion, на которой следует остановиться более подробно.

Система 4Motion и муфта Haldex

Технологию начали использовать за два года до Миллениума. До этого работа полного привода немецких автомобилей базировалась на вискомуфтах.

Использование муфты Haldex стало революцией в области полного привода. Данная муфта:

  • фрикционная;
  • имеет большое количество дисков;
  • управляется электрогидравлическим способом.

Её применение позволило создавать автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Кстати, муфта Haldex устанавливается сейчас не только на немецкие автомобили, но и на машины других европейских производителей.

Принцип работы

В первых поколениях муфт насос работал за счет разницы вращения осей. Он создавал необходимое давление масла. А уже под давлением масла сжимались диски муфты. Клапана и блок управления регулировали уровень давления масла.

Муфта 4-го поколения

На современные полноприводные автомобили устанавливается муфта 4-го поколения. Принцип её действия схож с принципом действия муфт предыдущих поколений. Однако в устройстве имеется уже электронный насос. Разность скоростей имеет теперь второстепенное значение, работа муфты осуществляется на основании обмена сигналами между различными датчиками и блоком управления.

Таким образом, можно отметить, что современная муфта полного привода – это достаточно эффективное устройство, позволяющее целесообразно распределять крутящий момент между осями автоматически, без участия человека.

Существенным минусом подобных муфт является то, что они, при больших нагрузках, могут выходить из строя. А их замена или ремонт – дело дорогостоящее.

Как поменять подшипник муфты полного привода

Одной из характерных болезней муфт является шум подшипника Причем, актуально это, как для старых вискомуфт так и для современных элетроуправляемых. Если подшипник начинает звенеть, то его нужно менять, чтобы не было более серьезных последствий. Сделать это можно и в домашних условиях. Главное – иметь определенные теоретические знания и прямые руки. Конечно, технология ремонта несколько отличается, в зависимости от марки и модели машину. Но общий принцип таков:

  • Необходимо загнать машину на яму или вывесить на подъемнике.
  • Идентифицировать под днищем машин кардан и редуктор. К редуктору крепится сама муфта. Часто проводят еще и ряд операций по отсоединению элементов системы полного привода друг от друга. Такие манипуляции облегчают снятие муфты. Заодно, можно провести профилактику и остальных элементов системы.
  • На всякий случай слить масло с редуктора.
  • Демонтировать муфту и извлечь подшипник.
  • Удалить во всех доступных местах всю ржавчину, которая образовалась за время работы старого подшипника.
  • Установить новый подшипник на то место, где ему полагается стоять, правильно его сориентировав.
  • Аккуратно все собрать в правильном порядке и загерметизировать.
Инструкция, стоит повторить, получилась довольно общей и короткой. Но в каждом конкретном случае возникают свои особенности и сложности. У кого-то, например, новый подшипник не становится на место, тогда можно задействовать в ремонте, с большой долей аккуратности, кувалду или молоток.

Какое масло заливать в муфту полного привода

В зависимости от марки и модели автомобиля, в муфте полного привода необходимо менять масло после 30 и 60 тысяч пробега, в некоторых источниках встречается цифра в 100000 километров. Но лучше не затягивать. Сам процесс замены масла не вызывает серьезных трудностей. В муфте имеется сливное отверстие и заливная горловина. Процесс замены масла достаточно типичен:

  • открыть сливное отверстие, слить масло;
  • залить свежее масло в заливную горловину;
  • убедиться, что масла залито достаточно.


Стоит подчеркнуть, что самые распространенные муфты Haldex расположены в главной передаче. Зафиксированы случаи, когда при техническом обслуживании авто сервисмены путали заливные и сливные отверстия самой муфты и редуктора, что приводило не к смертельным, но к неприятным последствиям.

Безусловно, тем, кто обслуживается в официальных автосервисах, не стоит ломать голову над поиском необходимого масла для муфты.

Что касается остальных, тех, кто любит и желает обслуживать машину собственными руками, рекомендуются следующие варианты:

  • заехать на официальный автосервис и узнать, какое масло используют местные специалисты;
  • зайти на форум, посвященный конкретной марке и модели автомобиля, и задать вопрос там;
  • связаться с разработчиками той или иной муфты и уточнить информацию у них.
Ни в коем случае нельзя тянуть с заменой масла в муфте. Осуществлять замену необходимо в те сроки, которые предусмотрены технической документацией на автомобиль.

Renault Duster является в настоящее время довольно распространенным автомобилем в России. Это можно объяснить такими факторами:

  1. Комфортность езды. Автомобиль достаточно удобен и вместителен.
  2. Приемлемая стоимость.
  3. Надежность.
  4. Возможность подключения полного привода.

Возможность задействовать все четыре колеса – особенность данного автомобиля.

Она станет преимуществом при передвижении по отечественным дорогам. Таким автомобилем можно выехать на природу с компанией, съездить на дачу и прочее, не боясь, что автомобиль застрянет на бездорожье. Если вы любитель охоты и рыбалки, то ознакомьтесь с материалом: .

Основные режимы работы электромуфты (электромагнитная муфта)

Для того чтобы задействовать все 4 колеса, в автомобиле есть специальная шайба, которая располагается в салоне на панели и имеет три положения.

Стрелкой отмечено расположение кнопки управления электромуфты


Выбирать режимы может владелец и самостоятельно. Тут всё зависит от условия передвижения. Следует отметить, что базовым является режим 2WD. Полный привод большинство владельцев авто предпочитают включать самостоятельно. Тем, кто впервые сел за руль автомобиля, рекомендуется использовать режим AUTO.

Принцип работы электромуфты

Автомобиль с передним приводом имеет довольно простую трансмиссию. Крутящий момент распределяется только на передние колеса. Конструкция переднеприводного Рено Дастер типичная для всех автомобилей, что и является плюсом, так как автомобиль бюджетный, а потому, чем дешевле стоят запчасти, тем скорее можно будет отремонтировать авто при необходимости.

Особенности КПП и электромуфты

Схема привода, КПП

Днище Рено Дастер

Также следует сказать, что и устройство трансмиссии полноприводного Рено Дастер не сложное.

При помощи регулятора в салоне авто можно блокировать муфту, задействуя задние колеса. Также это можно делать автоматически при включении режима AUTO. В том случае, когда муфта будет заблокирована, то мощность мотора нельзя будет передавать на задние колеса. При заблокированной муфте работать будут только передние колеса. Таким образом и производится запуск работы полного привода на Рено Дастер.

Специалисты не рекомендуют пользоваться ручным режимом переключения на протяжении длительного времени. В том случае, когда муфта постоянно будет находиться под нагрузкой, то она может быстро выйти из строя. Ее ремонт достаточно дорогой.

Защита электромуфты

Также, если Вы часто эксплуатируете автомобиль на участках без ровного покрытия (поля, овраги, кущеря), то рекомендуется установить защиту электромуфты!

Выводы

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что Рено Дастер не только доступный автомобиль для большинства граждан России, но также и простой в управлении. Водитель может самостоятельно подключать полный привод, а может доверить это электронике. Специалистами также отмечено, что учитывая стоимость авто и его класс, полный привод реализован в нем на «отлично». Конечно, можно было бы и лучше, но всё лучшее, как известно, враг хорошего.

Как работает муфта полного привода

Описываемый ниже тип включения полного привода настолько распространён, что перечень всех автомобилей, где он устанавливается будет достаточно обширным.
Renault Duster, Nissan Qashqai, Mitsubishi Outlander, Hyundai Tucson, Hyundai Creta (upd. в комментариях поправили, что на Creta стоит муфта другого типа), Ford Escape, Mazda CX-5 — это лишь некоторые из тех, что на слуху. В основном, конечно же, это так называемые «паркетники», где установка полноценных раздаточных коробок невозможна из-за плотной компоновки. Так же малые габариты и простота управления позволяют устанавливать муфты этого типа и на совсем маленькие автомобили типа Mini Cooper. Однако и это далеко не вся область применения. Точно такие же муфты (правда, открытого типа и покрупневшие в размерах) можно обнаружить и в составе «взрослых» раздаточных коробок (например Borg Warner 4405 для Ford Explorer или Borg Warner 4406 для Ford Expedition/Lincoln Navigator).
Устройство муфты.

Конструктивно муфту можно разделить на три части:
— электромагнитная муфта для активации функции полного привода управляемая внешним электронным блоком;
— кулачковая муфта, предназначение которой — преобразование разницы крутящих моментов на входном и выходном валу в усилие сжатия фрикционного пакета;
— фрикционная муфта посредством которой и передаётся основной крутящий момент от входного вала к выходному.

На большинстве автомобилей все эти муфты (за исключением неподвижной катушки) заключены в герметичный корпус в который залита специальная трансмиссионная жидкость. Сделано это из-за слишком разных требований к маслам используемых в гипоидных зубчатых передачах (главная пара) и в передачах с использованием фрикционных материалов.
Для простоты представления процессов рассмотрим работу муфты на примере работы в режиме принудительного полного привода. В этом случае алгоритмы работы электроники управляющей включением электромагнитной муфты можно опустить.

При включении принудительного полного привода происходит подача напряжения на катушку электромагнитной муфты (6). Якорь (3) электромагнитной муфты притягивается к катушке и смещаясь по шлицам обоймы кулачковой муфты (2) входит в зацепление с корпусом муфты образуя жёсткую кинематическую связь обоймы (2) с входным валом. Вторая обойма (1) кулачковой муфты постоянно зацеплена с выходным валом посредством шлицов.

Пока вращение входного и выходного валов синхронно (езда по твёрдому покрытию с хорошим сцеплением) ничего не происходит. Но как только возникает пробуксовка передней оси, входной вал смещается вперёд относительно выходного. Это приводит к смещению шарика (5) кулачковой муфты в бороздках. А так как бороздки имеют переменную глубину (скосы) шарик начинает давить на обоймы обгонной муфты. Обойма (2) упирается в корпус. Обойма (1) имеющая нажимной диск начинает сжимать фрикционную муфту. Сила сжатия будет расти до того момента пока угловые скорости входного и выходного валов не выравняются. То есть конструкция муфты такова, что при её срабатывании никакой пробуксовки (больше чем это достаточно для срабатывания кулачковой муфты, т.е. считанные градусы) в муфте нет. Как только начинается пробуксовка, обоймы кулачковой муфты смещаются ещё больше и фрикционный пакет сжимается с бОльшей силой пока пробуксовка муфты не будет устранена.
Правда тут есть нюанс. На дорогих спортивных авто в конструкцию муфты вносят дополнительное усовершенствование. Между якорем (3) и корпусом муфты устанавливается ещё один «первичный» (primary) пакет фрикционов. Тогда за счёт модуляции сигнала на катушке (6) появляется возможность контролировать блокировку обоймы муфты (2) допуская её некоторое проскальзывание. Тем самым появляется возможность гибко перераспределять крутящий момент между передней и задней осью. Необходимо это для изменения поведения в повороте (баланс между избыточной и недостаточной поворачиваемостью) у машин претендующих на гордое звание раллийных или спорт-каров. К недорогим паркетникам это никоим образом не относится. Там муфта работает просто по принципу вкл/выкл. Однако, «дорогие технологии» постепенно становятся более доступными и есть основания надеяться, что вскоре можно будет заняться подобной тонкой настройкой и бюджетных авто.

Но тогда возникает закономерный вопрос: как же тогда возникает перегрев муфты? А возникает он по совокупности факторов.
1. Трение во фрикционном пакете при включении муфты хоть и минимально по времени, но всё есть. Учитывая передаваемый момент и цикличность включений-выключений муфты (на некоторых режимах езды и неправильной буксовки, о чём ниже) выделение тепла может достигать значительных величин.
2. Нагрев электромагнитной катушки. Он достаточно мал, чтобы вызвать перегрев даже будучи включённой значительное время, но всё же тоже вносит вклад.
3. Нагрев в результате проскальзывания якоря (3) по корпусу муфты. Это не является штатным функционированием, но может возникать при резком включении муфты. Например, при езде на высоких скоростях по нестабильным покрытиям в режиме 4WD AUTO. При этом время включения фрикционной муфты (то есть время проскальзывания в ней) увеличивается, а значит и увеличивается тепловыделение в ней.
Интересен так же способ, которым контроллер определяет температуру муфты. Датчиков температуры муфты на большинство указанных авто не устанавливается, тем не менее контроллер как-то определяет температуру. А определяет он её по изменению сопротивления катушки, то есть по изменению тока протекающего через неё. Сопротивление меди увеличивается с ростом температуры. Изменение составляет около 25% при увеличении температуры на 60°C. Электроника просто измеряет изменение силы тока при приложенном напряжении и высчитывает сопротивление. По изменению сопротивления можно вычислить температуру. Измерения не являются абсолютно точными (измерения калиброванным датчиком будут заведомо точнее), но более чем достаточными для выявления перегрева.
При выключении муфты обесточивается катушка (6), под действием пружинного диска якорь муфты «отлипает» от корпуса муфты. Тем самым пропадает кинематическая связь между входным валом и обоймой кулачковой муфты (2), она получает возможность свободного вращения относительно корпуса на игольчатом подшипнике (4). Шарик (5) кулачковой муфты под действием сил реакции сжатого фрикционного пакета стремится занять устойчивое положение в углублении обойм (1) и (2), а так как препятствующих ему это сделать сил нет (обойма (2) свободно вращается), он «распускает» кулачковую муфту, а та в свою очередь — фрикционный пакет. Муфта разблокирована.
Теперь ещё один нюанс. Так как механическая блокировка приводится в действие от разницы в частотах вращения хвостовиков переднего и заднего мостов учитывается не пробуксовка какого-то конкретного колеса на оси, а средняя арифметическая скорость вращения левого и правого колёс осей. То есть, например, при диагональном вывешивании при активной работе газом за счёт инерции вывешенных колёс скорости вращения входного и выходного валов муфты будут периодически выравниваться и меняться местами вызывая смещение шарика (5) кулачковой муфты и разблокировку фрикционной муфты. аналогичные процессы будут происходить и при «дрифтинге» и, само собой разумеется, при смене направления движения.
Из этого следует, что дифференциал заднего моста с блокировкой сильно облегчил бы жизнь муфте полного привода. Количество ненужных включений-выключений сильно бы сократилось.
Теперь обсудим, что будет происходить в муфте при износе её компонентов.
Кулачковая муфта — практически вечная. Ей как и подшипникам грозит только контактная усталость и выкрашивание пятна контакта шарика с канавками, но даже и с такими дефектами она будет работать ещё достаточно долго вплоть до полного разрушения, так как относительные скорости шарика и обойм ничтожно низкие.
Износ якоря (либо фрикционных дисков первичного пакета, неравномерный, либо с задирами) и его контактной поверхности на внутреннем корпусе муфты приведёт к пробуксовке обоймы кулачковой муфты (2) и неполному сжатию фрикционного пакета. Как правило сопровождается это заметными рывками в трансмиссии под большой нагрузкой. Однако такой вид износа достаточно редок (помним, что относительные скорости входного и выходного валов невысоки, а при штатной «мягкой» эксплуатации и вообще около нуля).
Износ фрикционного пакета муфты до какого-то момента компенсируется кулачковой муфтой. Просто увеличиваются ходы её обойм до блокировки муфты. Но когда предел будет достигнут кулачковая муфта превратится в подшипник. При этом будут слышны достаточно громкие щелчки всякий раз, когда шарики будут проскакивать углубления в обоймах. При этом так же возможны рывки в трансмиссии но гораздо более вялые нежели в предыдущем случае.
Подведём итог. В достоинства муфты занесём простоту конструкции, минимум движущихся частей (а те, что есть, движутся с невысокими относительными скоростями), простоту управления без применения дорогих сервоприводов, герметичность конструкции (никаких выходящих наружу тяг и валов управления), плавность включения, опция управления передаваемым на задние колёса моментом. Недостаток по сути один — отсутствие возможности постоянного жёсткого подключения полного привода.
P.S. А вот видео с конструкцией муфты полного привода ранних Дастеров:


В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля.

Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:

  • не заменять масло в муфте;
  • не обращать внимания на звон подшипника.

Наибольших успехов в сфере разработки муфт полного привода добилась компания Фольксваген. Ей разработана система 4Motion, на которой следует остановиться более подробно.

Система 4Motion и муфта Haldex


Технологию начали использовать за два года до Миллениума. До этого работа полного привода немецких автомобилей базировалась на вискомуфтах.

Использование муфты Haldex стало революцией в области полного привода. Данная муфта:

  • фрикционная;
  • имеет большое количество дисков;
  • управляется электрогидравлическим способом.

Её применение позволило создавать автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Кстати, муфта Haldex устанавливается сейчас не только на немецкие автомобили, но и на машины других европейских производителей.

Принцип работы

В первых поколениях муфт насос работал за счет разницы вращения осей. Он создавал необходимое давление масла. А уже под давлением масла сжимались диски муфты. Клапана и блок управления регулировали уровень давления масла.

Муфта 4-го поколения

На современные полноприводные автомобили устанавливается муфта 4-го поколения. Принцип её действия схож с принципом действия муфт предыдущих поколений. Однако в устройстве имеется уже электронный насос. Разность скоростей имеет теперь второстепенное значение, работа муфты осуществляется на основании обмена сигналами между различными датчиками и блоком управления.

Таким образом, можно отметить, что современная муфта полного привода – это достаточно эффективное устройство, позволяющее целесообразно распределять крутящий момент между осями автоматически, без участия человека.

Существенным минусом подобных муфт является то, что они, при больших нагрузках, могут выходить из строя. А их замена или ремонт – дело дорогостоящее.

Как поменять подшипник муфты полного привода

Одной из характерных болезней муфт является шум подшипника Причем, актуально это, как для старых вискомуфт так и для современных элетроуправляемых. Если подшипник начинает звенеть, то его нужно менять, чтобы не было более серьезных последствий. Сделать это можно и в домашних условиях. Главное – иметь определенные теоретические знания и прямые руки. Конечно, технология ремонта несколько отличается, в зависимости от марки и модели машину. Но общий принцип таков:

  • Необходимо загнать машину на яму или вывесить на подъемнике.
  • Идентифицировать под днищем машин кардан и редуктор. К редуктору крепится сама муфта. Часто проводят еще и ряд операций по отсоединению элементов системы полного привода друг от друга. Такие манипуляции облегчают снятие муфты. Заодно, можно провести профилактику и остальных элементов системы.
  • На всякий случай слить масло с редуктора.
  • Демонтировать муфту и извлечь подшипник.
  • Удалить во всех доступных местах всю ржавчину, которая образовалась за время работы старого подшипника.
  • Установить новый подшипник на то место, где ему полагается стоять, правильно его сориентировав.
  • Аккуратно все собрать в правильном порядке и загерметизировать.
  • Инструкция, стоит повторить, получилась довольно общей и короткой. Но в каждом конкретном случае возникают свои особенности и сложности. У кого-то, например, новый подшипник не становится на место, тогда можно задействовать в ремонте, с большой долей аккуратности, кувалду или молоток.

    Какое масло заливать в муфту полного привода

    В зависимости от марки и модели автомобиля, в муфте полного привода необходимо менять масло после 30 и 60 тысяч пробега, в некоторых источниках встречается цифра в 100000 километров. Но лучше не затягивать. Сам процесс замены масла не вызывает серьезных трудностей. В муфте имеется сливное отверстие и заливная горловина. Процесс замены масла достаточно типичен:

    • открыть сливное отверстие, слить масло;
    • залить свежее масло в заливную горловину;
    • убедиться, что масла залито достаточно.


    Стоит подчеркнуть, что самые распространенные муфты Haldex расположены в главной передаче. Зафиксированы случаи, когда при техническом обслуживании авто сервисмены путали заливные и сливные отверстия самой муфты и редуктора, что приводило не к смертельным, но к неприятным последствиям.

    Безусловно, тем, кто обслуживается в официальных автосервисах, не стоит ломать голову над поиском необходимого масла для муфты.

    Что касается остальных, тех, кто любит и желает обслуживать машину собственными руками, рекомендуются следующие варианты:

    • заехать на официальный автосервис и узнать, какое масло используют местные специалисты;
    • зайти на форум, посвященный конкретной марке и модели автомобиля, и задать вопрос там;
    • связаться с разработчиками той или иной муфты и уточнить информацию у них.

    Ни в коем случае нельзя тянуть с заменой масла в муфте. Осуществлять замену необходимо в те сроки, которые предусмотрены технической документацией на автомобиль.

    Многие любители активного отдыха и частых поездок за город выбирают в качестве транспортного средства кроссоверы и внедорожники, в конструкции которых используется полный привод. Такие авто отличаются повышенным клиренсом и всеми ведущими колесами, что обеспечивает хорошую проходимость.

    Но далеко не всегда такие авто способны преодолеть даже среднее бездорожье, не говоря уже о серьезной грязи. И виной этому может оказаться все тот же полный привод, точнее его конструктивные особенности. Поэтому наличие всех ведущих колес еще не означает, что машина способна на покорение сильной грязи.

    Основные составные элементы трансмиссии

    Полный привод подразумевает передачу крутящего момента от силового агрегата на колеса обеих осей, благодаря чему и повышается проходимость по грязи.

    Основная конструктивная особенность привода этого типа перед другими (передний, задний) — наличие в трансмиссии дополнительного узла – раздаточной коробки. Именно этот узел и обеспечивает распределение вращения по двум осям авто, делая ведущими все колеса.

    В целом эта трансмиссия авто состоит из:

    • сцепления;
    • коробки переключения передач;
    • раздаточной коробки;
    • приводных валов;
    • главной передачи обоих мостов;
    • дифференциалов.

    Вариант конструкции полноприводной трансмиссии (подключаемый автоматически)

    Несмотря на использование одних и тех же составляющих, вариаций и конструктивных исполнений трансмиссии – множество.

    Конструктивные и эксплуатационные особенности

    Стоит отметить, что на многих авто привод на все колеса осуществляется не всегда. То есть, ведущей постоянно является только одна ось, вторая же подключается только при надобности, причем делаться это может как в автоматическом режиме, так и вручную. Но есть и вариации трансмиссии, у которой отключение оси не осуществляется.

    Трансмиссии с конструкцией, обеспечивающей передачу вращения на все колеса, используются на авто как с поперечной установкой силового агрегата, так и с продольной. При этом компоновка предопределяет, какая из ведущих осей функционирует постоянно (исключение – постоянный полный привод).

    Система, обеспечивающая привод на все колеса может работать как с МКПП, так и с любой автоматической коробкой передач.

    Принцип работы системы достаточно прост: от мотора вращение передается на КПП, которая обеспечивает изменение передаточных чисел. От коробки передач вращение поступает на раздатку, которая перераспределяет его на две оси. А далее уже по карданным валам вращение передается на главные передачи.

    Но выше описана общая концепция системы полного привода. Конструктивно же трансмиссия может отличаться. Так, как правило, на авто с поперечным расположением в конструкцию КПП одновременно входят и главная передача переднего моста, и раздатка.

    А вот в авто с двигателем, установленным продольно, раздатка и главная передача передней оси – отдельные элементы, и вращение на них поступает за счет приводных валов.

    Существует еще ряд конструктивных особенностей, которые напрямую влияют на проходимость авто. В первую очередь это касается раздаточной коробки. В полноценных внедорожниках у этого узла обязательно имеется понижающая передача, которая в кроссоверах есть далеко не всегда.

    Также на внедорожные качества влияют дифференциалы. Количество их может быть разным. У одних авто присутствует межосевой дифференциал, входящий в устройство раздатки. Благодаря этому элементу осуществляется возможность изменения соотношение распределения момента вращения между осями в зависимости от условий движения. В некоторых авто для увеличения проходимости также предусматривается блокировка этого дифференциала, после задействования которого распределение вращения по мостам делается в строго заданных пропорциях (60/40 или 50/50).

    Но межосевого дифференциала в конструкции системы может и не быть. А вот межколесные дифференциалы, устанавливаемые на главных передачах, присутствуют на всех авто, но не на всех имеются их блокировки. Это тоже сказывается на ходовых качествах.

    Различаются также и механизмы управления приводом. В одних авто все делается в автоматическом режиме, у других для этого водителем задействуются электронные системы, у третьих – подключение полностью ручное, механическое.

    В общем, полный привод, используемый на авто, система не такая уж и простая, как изначально кажется, хотя принцип его функционирования на всех авто одинаков.

    Самыми известными являются системы:

    • 4Matic от Mercedes;
    • Quattro от Audi;
    • xDrive от BMW;
    • 4motion концерна Volkswagen;
    • ATTESA у Nissan;
    • VTM-4 компании Honda;
    • All wheel control разработка Mitsubishi.

    Виды привода, используемые на авто

    На автомобилях нашли применение три вида полного привода, отличающиеся между собой как конструктивно, так и по особенностям работы:

    1. Постоянный полный привод
    2. С автоматически подключаемым мостом
    3. С подключением вручную

    Это основные и самые распространенные варианты.

    Постоянный привод

    Постоянный полный привод (международное обозначение – «full time»), пожалуй, единственная система, которая используется не только на кроссоверах и внедорожниках, а также и универсалах, седанах и хэтчбеках. Используется он на авто с обоими видами компоновки силовой установки.

    Особенность этого вида трансмиссии сводится к тому, что механизм отключения одной из осей не предусматривается. При этом раздаточная коробка может иметь понижающую передачу, включение которой осуществляется принудительно при помощи электронного привода (водитель просто выбирает селектором требуемый режим, а сервопривод осуществляет переключение).

    Селектор выбора пониженной передачи и интенсивности движения в зависимости от местности

    В его конструкции используется межосевой дифференциал с механизмом блокировки. В разных видах трансмиссии блокировка может осуществляться вискомуфтой, многодисковой муфтой фрикционного типа или же дифференциалом Torsen. Одни из них выполняют блокирование в автоматическом режиме, другие – принудительно, вручную (с использованием электронного привода).

    Межколесные дифференциалы в системе постоянного полного привода также оснащаются блокировками, но не всегда (на седанах, универсалах и хэтчбеках ее обычно нет). Также не обязательно наличие блокировки сразу на двух осях, нередко такой механизм устанавливается только на одной из осей.

    Привод с автоматически подключаемой осью

    В авто с автоматически подключаемым мостом (обозначение – «On Demand»), полный привод включается только при определенных условиях – когда колеса постоянно работающей оси начали проскальзывать. В остальное время автомобиль является передне- (при поперечной компоновке) или заднеприводным (в случае, если двигатель располагается продольно).

    У такой системы есть свои конструктивные особенности. Так, раздаточная коробка имеет упрощенную конструкцию и понижающей передачи в ней нет, но при этом она обеспечивает постоянное распределение крутящего момента по осям.

    Также отсутствует и межосевой дифференциал, зато присутствует механизм автоматического подключения второй оси. Примечательно, что в конструкции механизма используются те же узлы, что и в межосевом дифференциале – вискомуфта или фрикционная муфта с электронным управлением.

    Особенность работы привода с автоматическим подключением заключается в том, что распределение крутящего момента по осям делается с разным соотношением, которое меняется при разных условиях движения. То есть, при одном режиме вращение распределяется в пропорции, например, 60/40, а при другом — 50/50.

    На данный момент система с автоматическим подключением полного привода является перспективной и ее используют многие автопроизводители.

    Трансмиссия с ручным управлением

    Трансмиссия с подключаемым полным приводом в ручном режиме (обозначение – «Part Time») сейчас считается устаревшей и используется не часто.

    Ее особенность заключается в том, что подключение второго моста осуществляется в раздаточной коробке. И для этого может задействоваться как механический привод (посредством рычага управления раздаткой, установленной в салоне), так и электронный (водитель задействует селектор, а сервопривод осуществляет подключение/отключение моста).

    В такой трансмиссии отсутствует межосевой дифференциал, что обеспечивает постоянное соотношение распределение крутящего момента (обычно в пропорции 50/50).

    Практически всегда в межколесных дифференциалах используется блокировка, причем принудительная. Эти конструктивные особенности обеспечивают наибольшие показатели проходимости авто.

    Иные варианты

    Стоит указать, что существуют комбинированные трансмиссии, которым присущи конструктивные и эксплуатационные особенности одновременно нескольких видов систем. Они получили обозначение «Selectable 4WD» или многорежимный привод.

    В таких трансмиссиях существует возможность установки режима работы привода. Так, подключение полного привода может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме (причем существует возможность отключения любого из мостов). То же касается и блокировок дифференциалов – межосевого и межколесных. В общем, вариаций работы трансмиссии – множество.

    Есть и более интересные варианты, к примеру электромеханический полный привод. В этом случае весь крутящий момент поступает только на одну ось. Второй же мост оснащается электромоторами, которые задействуются в автоматическом режиме. Последнее время такая трансмиссия становиться все более популярной, хотя полноценной системой, в классическом понимании, ее назвать нельзя. Такие автомобили являются гибридными системами.

    Положительные и отрицательные стороны

    Полный привод имеет ряд достоинств перед другими типами. Основными из них можно выделить:

    • Эффективное использование мощности силовой установки;
    • Обеспечение улучшенной управляемости авто и его курсовой устойчивости на разных видах покрытия;
    • Повышенная проходимость авто.

    Противовесом достоинств выступают такие негативные качества, как:

    • Повышенное потребление топлива;
    • Сложность конструкции привода;
    • Большая металлоемкость трансмиссии.

    Несмотря на отрицательные качества, автомобили, у которых имеется полный привод, пользуются спросом и очень популярны даже среди автолюбителей, за город практически никогда не выезжающих.

    Электромеханическая муфта полного привода

    Описываемый ниже тип включения полного привода настолько распространён, что перечень всех автомобилей, где он устанавливается будет достаточно обширным.
    Renault Duster, Nissan Qashqai, Mitsubishi Outlander, Hyundai Tucson, Hyundai Creta (upd. в комментариях поправили, что на Creta стоит муфта другого типа), Ford Escape, Mazda CX-5 — это лишь некоторые из тех, что на слуху. В основном, конечно же, это так называемые «паркетники», где установка полноценных раздаточных коробок невозможна из-за плотной компоновки. Так же малые габариты и простота управления позволяют устанавливать муфты этого типа и на совсем маленькие автомобили типа Mini Cooper. Однако и это далеко не вся область применения. Точно такие же муфты (правда, открытого типа и покрупневшие в размерах) можно обнаружить и в составе «взрослых» раздаточных коробок (например Borg Warner 4405 для Ford Explorer или Borg Warner 4406 для Ford Expedition/Lincoln Navigator).
    Устройство муфты.

    Конструктивно муфту можно разделить на три части:
    — электромагнитная муфта для активации функции полного привода управляемая внешним электронным блоком;
    — кулачковая муфта, предназначение которой — преобразование разницы крутящих моментов на входном и выходном валу в усилие сжатия фрикционного пакета;
    — фрикционная муфта посредством которой и передаётся основной крутящий момент от входного вала к выходному.

    На большинстве автомобилей все эти муфты (за исключением неподвижной катушки) заключены в герметичный корпус в который залита специальная трансмиссионная жидкость. Сделано это из-за слишком разных требований к маслам используемых в гипоидных зубчатых передачах (главная пара) и в передачах с использованием фрикционных материалов.
    Для простоты представления процессов рассмотрим работу муфты на примере работы в режиме принудительного полного привода. В этом случае алгоритмы работы электроники управляющей включением электромагнитной муфты можно опустить.

    При включении принудительного полного привода происходит подача напряжения на катушку электромагнитной муфты (6). Якорь (3) электромагнитной муфты притягивается к катушке и смещаясь по шлицам обоймы кулачковой муфты (2) входит в зацепление с корпусом муфты образуя жёсткую кинематическую связь обоймы (2) с входным валом. Вторая обойма (1) кулачковой муфты постоянно зацеплена с выходным валом посредством шлицов.

    Пока вращение входного и выходного валов синхронно (езда по твёрдому покрытию с хорошим сцеплением) ничего не происходит. Но как только возникает пробуксовка передней оси, входной вал смещается вперёд относительно выходного. Это приводит к смещению шарика (5) кулачковой муфты в бороздках. А так как бороздки имеют переменную глубину (скосы) шарик начинает давить на обоймы обгонной муфты. Обойма (2) упирается в корпус. Обойма (1) имеющая нажимной диск начинает сжимать фрикционную муфту. Сила сжатия будет расти до того момента пока угловые скорости входного и выходного валов не выравняются. То есть конструкция муфты такова, что при её срабатывании никакой пробуксовки (больше чем это достаточно для срабатывания кулачковой муфты, т.е. считанные градусы) в муфте нет. Как только начинается пробуксовка, обоймы кулачковой муфты смещаются ещё больше и фрикционный пакет сжимается с бОльшей силой пока пробуксовка муфты не будет устранена.
    Правда тут есть нюанс. На дорогих спортивных авто в конструкцию муфты вносят дополнительное усовершенствование. Между якорем (3) и корпусом муфты устанавливается ещё один «первичный» (primary) пакет фрикционов. Тогда за счёт модуляции сигнала на катушке (6) появляется возможность контролировать блокировку обоймы муфты (2) допуская её некоторое проскальзывание. Тем самым появляется возможность гибко перераспределять крутящий момент между передней и задней осью. Необходимо это для изменения поведения в повороте (баланс между избыточной и недостаточной поворачиваемостью) у машин претендующих на гордое звание раллийных или спорт-каров. К недорогим паркетникам это никоим образом не относится. Там муфта работает просто по принципу вкл/выкл. Однако, «дорогие технологии» постепенно становятся более доступными и есть основания надеяться, что вскоре можно будет заняться подобной тонкой настройкой и бюджетных авто.

    Но тогда возникает закономерный вопрос: как же тогда возникает перегрев муфты? А возникает он по совокупности факторов.
    1. Трение во фрикционном пакете при включении муфты хоть и минимально по времени, но всё есть. Учитывая передаваемый момент и цикличность включений-выключений муфты (на некоторых режимах езды и неправильной буксовки, о чём ниже) выделение тепла может достигать значительных величин.
    2. Нагрев электромагнитной катушки. Он достаточно мал, чтобы вызвать перегрев даже будучи включённой значительное время, но всё же тоже вносит вклад.
    3. Нагрев в результате проскальзывания якоря (3) по корпусу муфты. Это не является штатным функционированием, но может возникать при резком включении муфты. Например, при езде на высоких скоростях по нестабильным покрытиям в режиме 4WD AUTO. При этом время включения фрикционной муфты (то есть время проскальзывания в ней) увеличивается, а значит и увеличивается тепловыделение в ней.
    Интересен так же способ, которым контроллер определяет температуру муфты. Датчиков температуры муфты на большинство указанных авто не устанавливается, тем не менее контроллер как-то определяет температуру. А определяет он её по изменению сопротивления катушки, то есть по изменению тока протекающего через неё. Сопротивление меди увеличивается с ростом температуры. Изменение составляет около 25% при увеличении температуры на 60°C. Электроника просто измеряет изменение силы тока при приложенном напряжении и высчитывает сопротивление. По изменению сопротивления можно вычислить температуру. Измерения не являются абсолютно точными (измерения калиброванным датчиком будут заведомо точнее), но более чем достаточными для выявления перегрева.
    При выключении муфты обесточивается катушка (6), под действием пружинного диска якорь муфты «отлипает» от корпуса муфты. Тем самым пропадает кинематическая связь между входным валом и обоймой кулачковой муфты (2), она получает возможность свободного вращения относительно корпуса на игольчатом подшипнике (4). Шарик (5) кулачковой муфты под действием сил реакции сжатого фрикционного пакета стремится занять устойчивое положение в углублении обойм (1) и (2), а так как препятствующих ему это сделать сил нет (обойма (2) свободно вращается), он «распускает» кулачковую муфту, а та в свою очередь — фрикционный пакет. Муфта разблокирована.
    Теперь ещё один нюанс. Так как механическая блокировка приводится в действие от разницы в частотах вращения хвостовиков переднего и заднего мостов учитывается не пробуксовка какого-то конкретного колеса на оси, а средняя арифметическая скорость вращения левого и правого колёс осей. То есть, например, при диагональном вывешивании при активной работе газом за счёт инерции вывешенных колёс скорости вращения входного и выходного валов муфты будут периодически выравниваться и меняться местами вызывая смещение шарика (5) кулачковой муфты и разблокировку фрикционной муфты. аналогичные процессы будут происходить и при «дрифтинге» и, само собой разумеется, при смене направления движения.
    Из этого следует, что дифференциал заднего моста с блокировкой сильно облегчил бы жизнь муфте полного привода. Количество ненужных включений-выключений сильно бы сократилось.
    Теперь обсудим, что будет происходить в муфте при износе её компонентов.
    Кулачковая муфта — практически вечная. Ей как и подшипникам грозит только контактная усталость и выкрашивание пятна контакта шарика с канавками, но даже и с такими дефектами она будет работать ещё достаточно долго вплоть до полного разрушения, так как относительные скорости шарика и обойм ничтожно низкие.
    Износ якоря (либо фрикционных дисков первичного пакета, неравномерный, либо с задирами) и его контактной поверхности на внутреннем корпусе муфты приведёт к пробуксовке обоймы кулачковой муфты (2) и неполному сжатию фрикционного пакета. Как правило сопровождается это заметными рывками в трансмиссии под большой нагрузкой. Однако такой вид износа достаточно редок (помним, что относительные скорости входного и выходного валов невысоки, а при штатной «мягкой» эксплуатации и вообще около нуля).
    Износ фрикционного пакета муфты до какого-то момента компенсируется кулачковой муфтой. Просто увеличиваются ходы её обойм до блокировки муфты. Но когда предел будет достигнут кулачковая муфта превратится в подшипник. При этом будут слышны достаточно громкие щелчки всякий раз, когда шарики будут проскакивать углубления в обоймах. При этом так же возможны рывки в трансмиссии но гораздо более вялые нежели в предыдущем случае.
    Подведём итог. В достоинства муфты занесём простоту конструкции, минимум движущихся частей (а те, что есть, движутся с невысокими относительными скоростями), простоту управления без применения дорогих сервоприводов, герметичность конструкции (никаких выходящих наружу тяг и валов управления), плавность включения, опция управления передаваемым на задние колёса моментом. Недостаток по сути один — отсутствие возможности постоянного жёсткого подключения полного привода.
    P.S. А вот видео с конструкцией муфты полного привода ранних Дастеров:


    В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля.

    Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:

    • не заменять масло в муфте;
    • не обращать внимания на звон подшипника.

    Наибольших успехов в сфере разработки муфт полного привода добилась компания Фольксваген. Ей разработана система 4Motion, на которой следует остановиться более подробно.

    Система 4Motion и муфта Haldex


    Технологию начали использовать за два года до Миллениума. До этого работа полного привода немецких автомобилей базировалась на вискомуфтах.

    Использование муфты Haldex стало революцией в области полного привода. Данная муфта:

    • фрикционная;
    • имеет большое количество дисков;
    • управляется электрогидравлическим способом.

    Её применение позволило создавать автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Кстати, муфта Haldex устанавливается сейчас не только на немецкие автомобили, но и на машины других европейских производителей.

    Принцип работы

    В первых поколениях муфт насос работал за счет разницы вращения осей. Он создавал необходимое давление масла. А уже под давлением масла сжимались диски муфты. Клапана и блок управления регулировали уровень давления масла.

    Муфта 4-го поколения

    На современные полноприводные автомобили устанавливается муфта 4-го поколения. Принцип её действия схож с принципом действия муфт предыдущих поколений. Однако в устройстве имеется уже электронный насос. Разность скоростей имеет теперь второстепенное значение, работа муфты осуществляется на основании обмена сигналами между различными датчиками и блоком управления.

    Таким образом, можно отметить, что современная муфта полного привода – это достаточно эффективное устройство, позволяющее целесообразно распределять крутящий момент между осями автоматически, без участия человека.

    Существенным минусом подобных муфт является то, что они, при больших нагрузках, могут выходить из строя. А их замена или ремонт – дело дорогостоящее.

    Как поменять подшипник муфты полного привода

    Одной из характерных болезней муфт является шум подшипника Причем, актуально это, как для старых вискомуфт так и для современных элетроуправляемых. Если подшипник начинает звенеть, то его нужно менять, чтобы не было более серьезных последствий. Сделать это можно и в домашних условиях. Главное – иметь определенные теоретические знания и прямые руки. Конечно, технология ремонта несколько отличается, в зависимости от марки и модели машину. Но общий принцип таков:

    • Необходимо загнать машину на яму или вывесить на подъемнике.
    • Идентифицировать под днищем машин кардан и редуктор. К редуктору крепится сама муфта. Часто проводят еще и ряд операций по отсоединению элементов системы полного привода друг от друга. Такие манипуляции облегчают снятие муфты. Заодно, можно провести профилактику и остальных элементов системы.
    • На всякий случай слить масло с редуктора.
    • Демонтировать муфту и извлечь подшипник.
    • Удалить во всех доступных местах всю ржавчину, которая образовалась за время работы старого подшипника.
    • Установить новый подшипник на то место, где ему полагается стоять, правильно его сориентировав.
  • Аккуратно все собрать в правильном порядке и загерметизировать.
  • Инструкция, стоит повторить, получилась довольно общей и короткой. Но в каждом конкретном случае возникают свои особенности и сложности. У кого-то, например, новый подшипник не становится на место, тогда можно задействовать в ремонте, с большой долей аккуратности, кувалду или молоток.

    Какое масло заливать в муфту полного привода

    В зависимости от марки и модели автомобиля, в муфте полного привода необходимо менять масло после 30 и 60 тысяч пробега, в некоторых источниках встречается цифра в 100000 километров. Но лучше не затягивать. Сам процесс замены масла не вызывает серьезных трудностей. В муфте имеется сливное отверстие и заливная горловина. Процесс замены масла достаточно типичен:

    • открыть сливное отверстие, слить масло;
    • залить свежее масло в заливную горловину;
    • убедиться, что масла залито достаточно.


    Стоит подчеркнуть, что самые распространенные муфты Haldex расположены в главной передаче. Зафиксированы случаи, когда при техническом обслуживании авто сервисмены путали заливные и сливные отверстия самой муфты и редуктора, что приводило не к смертельным, но к неприятным последствиям.

    Безусловно, тем, кто обслуживается в официальных автосервисах, не стоит ломать голову над поиском необходимого масла для муфты.

    Что касается остальных, тех, кто любит и желает обслуживать машину собственными руками, рекомендуются следующие варианты:

    • заехать на официальный автосервис и узнать, какое масло используют местные специалисты;
    • зайти на форум, посвященный конкретной марке и модели автомобиля, и задать вопрос там;
    • связаться с разработчиками той или иной муфты и уточнить информацию у них.

    Ни в коем случае нельзя тянуть с заменой масла в муфте. Осуществлять замену необходимо в те сроки, которые предусмотрены технической документацией на автомобиль.

    Полноприводных машин сейчас много, даже очень много. И причина засилья полного привода не только в растущей доле кроссоверов – мощные легковые автомобили сегодня тоже активно обзаводятся полным приводом. И по большей части это вовсе не Subaru и Mitsubishi, а куда более дорогие и солидные авто родом из Германии или Швеции. И одновременно с этим машин с «настоящим» полным приводом в последнее время все меньше и меньше. Даже апологеты «совсем постоянного полного» из Audi в новых моделях применяют муфты. Зачем?

    Цена безопасности

    К ак-то так сложилось, что подключаемый полный привод считается решением не особенно надежным, не способным к передаче большого момента и вообще паллиативным, связанным с экономией средств. Причем уверены в этом 9 из 10 моих знакомых, которые о машинах знают вовсе не понаслышке. Но согласитесь: слова «экономия» и «дешевле» звучит как-то странно, если речь идет о новейших Х5, Х6 и Cayenne, ну или про «скромную» 550Xi или Panamera. Видимо, причина совсем в другом — вряд ли можно столько «наэкономить» на банальном межосевом дифференциале.

    Если бы дифференциалы были настолько дороги, то вместо межколесного, наверное, тоже применяли бы что-то другое? И широко известный Torsen явно стоит не миллионы. Да, дело не в цене самого дифференциала. Сюрпризы преподнесли выявленные нюансы в настройке управляемости и работы различных электронных «помощников»: ABS , ESP и прочих систем повышения активной безопасности. И всё это оттого, что требования к активной безопасности машин сильно выросли за последние десятилетия, и управляемость даже простеньких машин находится на уровне, который и не снился спорткарам восьмидесятых.

    Чем хорош постоянный полный привод? Тем, что крутящий момент присутствует на всех колесах постоянно, распределяясь по определенным правилам, жестко заданным устройством механизма. Напрямую задать распределение невозможно, но есть другие способы «научить» машину делать то, что нужно. Например, внедрением блокировки, использованием тормозных механизмов или чем-то ещё.

    Кажется, что особой нужды в подобных «тонкостях» на дорогах с твердым покрытием нет, ведь ездили же Audi Quattro , Alfa 155, Lancia Delta Integrale. В любой книге в описании конструкций полного привода обязательно сказано, что уменьшение крутящего момента на колесах за счет его распределения на все четыре колеса позволяет увеличить боковую составляющую нагрузки, а значит, быстрее проходить повороты. Вдобавок можно реализовать тягу двигателя на любом покрытии. К тому же дифференциал – штука надежная, его не так уж легко сломать, делают их с запасом, ресурс у дифференциала очень высокий. В общем, сплошные плюсы.

    К сожалению, очень быстро нашлись и минусы. Любое изменение тяги на полноприводной машине вызывает перераспределение массы по осям и колесам, а сложная трансмиссия следом распределяет и момент. Доля момента достанется всем четырём колёсам, но её количество будет зависеть от многих факторов. От сцепления каждого из колес, от массы деталей трансмиссии, от потерь на трение в узлах и так далее. В итоге получается, что предсказать, как именно изменится тяга на каждой из осей, сложно. Учитывая еще и постоянное изменение нагрузки, изменения в углах увода передней и задней оси становятся практически непредсказуемыми. Только очень опытный водитель может чувствовать все нюансы реакции машины на управляющие действия и быть готовым к любому развитию событий. Из этой ситуации пришлось искать выход.

    Как это сделано?

    Стабильность машины можно увеличить специальными конструктивными мерами. Например, увеличив момент инерции вокруг вертикальной оси, распределив нагрузку в пользу одной из осей таким образом, чтобы она постоянно на одной была больше, чем на другой, изменив толщину покрышек или углы установки. Ничего не напоминает? Конечно же, автомобили Audi . На них постоянный полный привод стал привычным и имел как минимум несколько особенностей из этого списка.

    На фото: Audi A6 Allroad 3,0 TDI quattro ‘2012–14

    Расположенный перед осью мотор обеспечивал большой момент инерции вокруг вертикальной оси и гарантированно высокую загрузку передней оси. Многорычажная передняя подвеска обеспечивает наилучшее сцепление именно на передней оси в широких диапазонах нагрузки.

    На Porsche 911 Carrera 4 аналогичная схема привода просто «перевернута» на 180 градусов, а особенности компоновки те же. А вот на машинах других марок эта схема как-то не прижилась – исключение составляют только редкие машины для «гонщиков» и небольшое количество кроссоверов.

    На фото: Porsche 911 Carrera 4 Coupe ‘2015–н.в.

    У Subaru схема полного привода и компоновка почти совпадают с таковой у Audi , за исключением более простых подвесок и более компактного мотора. Вместе с тем за счет меньших размеров и меньшей перегрузки передней оси управляемость куда более «спортивная».

    Mitsubishi , Lancia и Alfa Romeo даже и вспоминать не стоит: их компоновка с поперечным мотором, да еще на очень компактных авто изначально не предназначалась неподготовленным водителям.

    На фото: Под капотом Alfa Romeo 156 ‘2002–03

    Получается, если не принимать специальных конструктивных мер, машина с постоянным полным приводом обладает сложной управляемостью. Она может демонстрировать повадки то переднеприводного, то заднеприводного автомобиля в зависимости от тяги, нагрузки и еще тысячи причин. Для получения приемлемого для серийной машины результата на доводку управляемости придется затратить солидные усилия, ведь среднестатистический водитель подобных сюрпризов не любит, ему нужна однозначность в поведении. Конечно, ее можно получить, установив сложные электронные системы контроля устойчивости, но это сложный и дорогой способ. Куда легче будет упростить схему трансмиссии, установив муфту, подключающую вторую ось только в случае необходимости. Конечно, без электроники всё равно не обойтись, но в случае переднеприводной машины с поперечным расположением мотора трансмиссия станет на порядок проще. Например, вместо очень сложной и тяжелой раздаточной коробки можно обойтись простым угловым редуктором.

    На машинах с продольным расположением двигателя и классической компоновкой преимуществ установки муфты чуть меньше. В массе значительного выигрыша получить не выйдет, но зато переднюю ось можно почти не подключать, избавившись от рывков тяги на рулевом управлении. И ещё можно снизить расход топлива, что для серийного автомобиля тоже немаловажно.

    Подключать или не подключать?

    Не так уж сложен постоянный полный привод, и не так уж он дорог. И первые поколения кроссоверов не случайно часто оснащали постоянным полным приводом. Да что там кроссоверы – вспомните нашу Ниву, которая получилась дешёвой и сердитой одновременно.

    Для изначально переднеприводных машин действительно проще и дешевле оказалось сделать привод подключаемым. Разница в массе в 50 кг – это уже очень серьезно, а преимущества однозначной управляемости и возможности легкой настройки систем АБС существенно снижали цену «доводки» модели.

    Применяемые поначалу для подключения задней оси вискомуфты оказались не лучшим выбором, и их быстро сменили на электронно-управляемые конструкции. Правда, некоторые производители, например, Honda , держались за свои специфические способы подключения полного привода (речь идёт о Dual- Pump- System ). Но после массового внедрения даже простейших систем с управляемым подключением стало очевидным, что такого привода вполне хватает абсолютному большинству водителей. Причем хватает даже в случае мощных машин и повышенных требований к управляемости и проходимости.

    Недостатки у системы подключаемого полного привода тоже имеются. В первую очередь они связаны с тем, что тут есть много узлов, которые дорого стоят. Поэтому их постоянно пытаются сделать подешевле и попроще. Результаты, правда, не всегда радуют.

    Например, муфта может держать не весь крутящий момент мотора на первой передаче, а лишь его часть, или держать момент только ограниченное время. Она может не давать возможности работы с пробуксовкой, а скорость подключения – не регулироваться или регулироваться слишком грубо. Муфта может быть не рассчитана на длительную работу, в результате чего под нагрузкой частенько перегревается.

    Электроника, обслуживающая систему подключения, тоже может быть упрощена. В этом случае алгоритмы иногда не учитывают часть режимов движения, снижая простоту безопасной управляемости.

    В конце концов, у муфты всегда есть изнашиваемые узлы – например, сами сцепления, а зачастую еще и узлы гидропривода или электрики.

    И всё же по мере снижения себестоимости электроники и применения подобных систем на всё более дорогих машинах качество такого механизма подключения неуклонно повышается. Хотя в целом муфта всё еще намного дороже простого дифференциала, и попытки сделать её ещё дешевле не прекращаются.

    Отмечу, что есть такие конструкции подключения, эффективность работы которых превосходит все системы постоянного полного привода. К ним можно отнести почти все последние поколения полноприводных трансмиссий с изменяемым вектором тяги на Subaru и Mitsubishi и на премиальных немецких авто. Они дают возможность напрямую управлять крутящим моментом на одном или нескольких колесах на выбор. Это позволяет создавать автомобили с идеальной управляемостью и фантастическими возможностями. За рулем такой машины любая кривая на любом покрытии будет «прописана» почти идеально, причем с минимальными затратами усилий со стороны водителя. К сожалению, это сложные и дорогие системы, которые нацелены на получение фантастических показателей на гоночных трассах. И сконструированы они без оглядки на стоимость эксплуатации.

    Не стоит пугаться и более простых систем. Например, куда более массовые авто наделяют отличной управляемостью и проходимостью муфты Haldex нескольких последних поколений. Младшие модели Land Rover , Range Rover , VW , Audi , Seat и Volvo широко используют конструкции этого бренда. И в эксплуатации подобные системы зарекомендовали себя достаточно надежными.

    Полноприводные машины BMW получают и отличную проходимость, и безупречное поведение на асфальте. С тех пор как постоянный полный привод на Е53 заменили на подключаемый, систему непрерывно совершенствуют, и результаты прогресса впечатляют. Даже надежность смогли повысить до вполне приемлемого уровня.

    Сегодня даже очень недорогие системы с чисто электрическим приводом от азиатских брендов не пасуют на бездорожье, да и на шоссе машины с ними радуют отличным поведением.

    Что будет дальше?

    Еще десяток лет – и кроме джиперов о постоянном полном приводе мало кто вспомнит. А по мере вытеснения машин с ДВС электромобилями сложные трансмиссии вымрут сами по себе, как мамонты. И боюсь, всем пора пересмотреть свое отношение к постоянному полному приводу. Это не дорогое и не элитное решение, а всего лишь не особенно востребованная технология из середины восьмидесятых. Из того времени, когда возможности моторов намного опередили возможности шин и электроники. Тогда-то и появилась легенда о самом полном и постоянном приводе. Которая, правда, здравствует и поныне.

    Как работает электромагнитная муфта полного привода

    На чтение 13 мин Просмотров 63 Опубликовано

    Описываемый ниже тип включения полного привода настолько распространён, что перечень всех автомобилей, где он устанавливается будет достаточно обширным.
    Renault Duster, Nissan Qashqai, Mitsubishi Outlander, Hyundai Tucson, Hyundai Creta (upd. в комментариях поправили, что на Creta стоит муфта другого типа), Ford Escape, Mazda CX-5 — это лишь некоторые из тех, что на слуху. В основном, конечно же, это так называемые «паркетники», где установка полноценных раздаточных коробок невозможна из-за плотной компоновки. Так же малые габариты и простота управления позволяют устанавливать муфты этого типа и на совсем маленькие автомобили типа Mini Cooper. Однако и это далеко не вся область применения. Точно такие же муфты (правда, открытого типа и покрупневшие в размерах) можно обнаружить и в составе «взрослых» раздаточных коробок (например Borg Warner 4405 для Ford Explorer или Borg Warner 4406 для Ford Expedition/Lincoln Navigator).
    Устройство муфты.

    Конструктивно муфту можно разделить на три части:
    — электромагнитная муфта для активации функции полного привода управляемая внешним электронным блоком;
    — кулачковая муфта, предназначение которой — преобразование разницы крутящих моментов на входном и выходном валу в усилие сжатия фрикционного пакета;
    — фрикционная муфта посредством которой и передаётся основной крутящий момент от входного вала к выходному.

    На большинстве автомобилей все эти муфты (за исключением неподвижной катушки) заключены в герметичный корпус в который залита специальная трансмиссионная жидкость. Сделано это из-за слишком разных требований к маслам используемых в гипоидных зубчатых передачах (главная пара) и в передачах с использованием фрикционных материалов.
    Для простоты представления процессов рассмотрим работу муфты на примере работы в режиме принудительного полного привода. В этом случае алгоритмы работы электроники управляющей включением электромагнитной муфты можно опустить.

    При включении принудительного полного привода происходит подача напряжения на катушку электромагнитной муфты (6). Якорь (3) электромагнитной муфты притягивается к катушке и смещаясь по шлицам обоймы кулачковой муфты (2) входит в зацепление с корпусом муфты образуя жёсткую кинематическую связь обоймы (2) с входным валом. Вторая обойма (1) кулачковой муфты постоянно зацеплена с выходным валом посредством шлицов.

    Пока вращение входного и выходного валов синхронно (езда по твёрдому покрытию с хорошим сцеплением) ничего не происходит. Но как только возникает пробуксовка передней оси, входной вал смещается вперёд относительно выходного. Это приводит к смещению шарика (5) кулачковой муфты в бороздках. А так как бороздки имеют переменную глубину (скосы) шарик начинает давить на обоймы обгонной муфты. Обойма (2) упирается в корпус. Обойма (1) имеющая нажимной диск начинает сжимать фрикционную муфту. Сила сжатия будет расти до того момента пока угловые скорости входного и выходного валов не выравняются. То есть конструкция муфты такова, что при её срабатывании никакой пробуксовки (больше чем это достаточно для срабатывания кулачковой муфты, т.е. считанные градусы) в муфте нет. Как только начинается пробуксовка, обоймы кулачковой муфты смещаются ещё больше и фрикционный пакет сжимается с бОльшей силой пока пробуксовка муфты не будет устранена.
    Правда тут есть нюанс. На дорогих спортивных авто в конструкцию муфты вносят дополнительное усовершенствование. Между якорем (3) и корпусом муфты устанавливается ещё один «первичный» (primary) пакет фрикционов. Тогда за счёт модуляции сигнала на катушке (6) появляется возможность контролировать блокировку обоймы муфты (2) допуская её некоторое проскальзывание. Тем самым появляется возможность гибко перераспределять крутящий момент между передней и задней осью. Необходимо это для изменения поведения в повороте (баланс между избыточной и недостаточной поворачиваемостью) у машин претендующих на гордое звание раллийных или спорт-каров. К недорогим паркетникам это никоим образом не относится. Там муфта работает просто по принципу вкл/выкл. Однако, «дорогие технологии» постепенно становятся более доступными и есть основания надеяться, что вскоре можно будет заняться подобной тонкой настройкой и бюджетных авто.

    Но тогда возникает закономерный вопрос: как же тогда возникает перегрев муфты? А возникает он по совокупности факторов.
    1. Трение во фрикционном пакете при включении муфты хоть и минимально по времени, но всё есть. Учитывая передаваемый момент и цикличность включений-выключений муфты (на некоторых режимах езды и неправильной буксовки, о чём ниже) выделение тепла может достигать значительных величин.
    2. Нагрев электромагнитной катушки. Он достаточно мал, чтобы вызвать перегрев даже будучи включённой значительное время, но всё же тоже вносит вклад.
    3. Нагрев в результате проскальзывания якоря (3) по корпусу муфты. Это не является штатным функционированием, но может возникать при резком включении муфты. Например, при езде на высоких скоростях по нестабильным покрытиям в режиме 4WD AUTO. При этом время включения фрикционной муфты (то есть время проскальзывания в ней) увеличивается, а значит и увеличивается тепловыделение в ней.
    Интересен так же способ, которым контроллер определяет температуру муфты. Датчиков температуры муфты на большинство указанных авто не устанавливается, тем не менее контроллер как-то определяет температуру. А определяет он её по изменению сопротивления катушки, то есть по изменению тока протекающего через неё. Сопротивление меди увеличивается с ростом температуры. Изменение составляет около 25% при увеличении температуры на 60°C. Электроника просто измеряет изменение силы тока при приложенном напряжении и высчитывает сопротивление. По изменению сопротивления можно вычислить температуру. Измерения не являются абсолютно точными (измерения калиброванным датчиком будут заведомо точнее), но более чем достаточными для выявления перегрева.
    При выключении муфты обесточивается катушка (6), под действием пружинного диска якорь муфты «отлипает» от корпуса муфты. Тем самым пропадает кинематическая связь между входным валом и обоймой кулачковой муфты (2), она получает возможность свободного вращения относительно корпуса на игольчатом подшипнике (4). Шарик (5) кулачковой муфты под действием сил реакции сжатого фрикционного пакета стремится занять устойчивое положение в углублении обойм (1) и (2), а так как препятствующих ему это сделать сил нет (обойма (2) свободно вращается), он «распускает» кулачковую муфту, а та в свою очередь — фрикционный пакет. Муфта разблокирована.
    Теперь ещё один нюанс. Так как механическая блокировка приводится в действие от разницы в частотах вращения хвостовиков переднего и заднего мостов учитывается не пробуксовка какого-то конкретного колеса на оси, а средняя арифметическая скорость вращения левого и правого колёс осей. То есть, например, при диагональном вывешивании при активной работе газом за счёт инерции вывешенных колёс скорости вращения входного и выходного валов муфты будут периодически выравниваться и меняться местами вызывая смещение шарика (5) кулачковой муфты и разблокировку фрикционной муфты. аналогичные процессы будут происходить и при «дрифтинге» и, само собой разумеется, при смене направления движения.
    Из этого следует, что дифференциал заднего моста с блокировкой сильно облегчил бы жизнь муфте полного привода. Количество ненужных включений-выключений сильно бы сократилось.
    Теперь обсудим, что будет происходить в муфте при износе её компонентов.
    Кулачковая муфта — практически вечная. Ей как и подшипникам грозит только контактная усталость и выкрашивание пятна контакта шарика с канавками, но даже и с такими дефектами она будет работать ещё достаточно долго вплоть до полного разрушения, так как относительные скорости шарика и обойм ничтожно низкие.
    Износ якоря (либо фрикционных дисков первичного пакета, неравномерный, либо с задирами) и его контактной поверхности на внутреннем корпусе муфты приведёт к пробуксовке обоймы кулачковой муфты (2) и неполному сжатию фрикционного пакета. Как правило сопровождается это заметными рывками в трансмиссии под большой нагрузкой. Однако такой вид износа достаточно редок (помним, что относительные скорости входного и выходного валов невысоки, а при штатной «мягкой» эксплуатации и вообще около нуля).
    Износ фрикционного пакета муфты до какого-то момента компенсируется кулачковой муфтой. Просто увеличиваются ходы её обойм до блокировки муфты. Но когда предел будет достигнут кулачковая муфта превратится в подшипник. При этом будут слышны достаточно громкие щелчки всякий раз, когда шарики будут проскакивать углубления в обоймах. При этом так же возможны рывки в трансмиссии но гораздо более вялые нежели в предыдущем случае.
    Подведём итог. В достоинства муфты занесём простоту конструкции, минимум движущихся частей (а те, что есть, движутся с невысокими относительными скоростями), простоту управления без применения дорогих сервоприводов, герметичность конструкции (никаких выходящих наружу тяг и валов управления), плавность включения, опция управления передаваемым на задние колёса моментом. Недостаток по сути один — отсутствие возможности постоянного жёсткого подключения полного привода.
    P.S. А вот видео с конструкцией муфты полного привода ранних Дастеров:


    В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля.

    Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:

    • не заменять масло в муфте;
    • не обращать внимания на звон подшипника.

    Наибольших успехов в сфере разработки муфт полного привода добилась компания Фольксваген. Ей разработана система 4Motion, на которой следует остановиться более подробно.

    Система 4Motion и муфта Haldex


    Технологию начали использовать за два года до Миллениума. До этого работа полного привода немецких автомобилей базировалась на вискомуфтах.

    Использование муфты Haldex стало революцией в области полного привода. Данная муфта:

    • фрикционная;
    • имеет большое количество дисков;
    • управляется электрогидравлическим способом.

    Её применение позволило создавать автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Кстати, муфта Haldex устанавливается сейчас не только на немецкие автомобили, но и на машины других европейских производителей.

    Принцип работы

    В первых поколениях муфт насос работал за счет разницы вращения осей. Он создавал необходимое давление масла. А уже под давлением масла сжимались диски муфты. Клапана и блок управления регулировали уровень давления масла.

    Муфта 4-го поколения

    На современные полноприводные автомобили устанавливается муфта 4-го поколения. Принцип её действия схож с принципом действия муфт предыдущих поколений. Однако в устройстве имеется уже электронный насос. Разность скоростей имеет теперь второстепенное значение, работа муфты осуществляется на основании обмена сигналами между различными датчиками и блоком управления.

    Таким образом, можно отметить, что современная муфта полного привода – это достаточно эффективное устройство, позволяющее целесообразно распределять крутящий момент между осями автоматически, без участия человека.

    Существенным минусом подобных муфт является то, что они, при больших нагрузках, могут выходить из строя. А их замена или ремонт – дело дорогостоящее.

    Как поменять подшипник муфты полного привода

    Одной из характерных болезней муфт является шум подшипника Причем, актуально это, как для старых вискомуфт так и для современных элетроуправляемых. Если подшипник начинает звенеть, то его нужно менять, чтобы не было более серьезных последствий. Сделать это можно и в домашних условиях. Главное – иметь определенные теоретические знания и прямые руки. Конечно, технология ремонта несколько отличается, в зависимости от марки и модели машину. Но общий принцип таков:

    • Необходимо загнать машину на яму или вывесить на подъемнике.
    • Идентифицировать под днищем машин кардан и редуктор. К редуктору крепится сама муфта. Часто проводят еще и ряд операций по отсоединению элементов системы полного привода друг от друга. Такие манипуляции облегчают снятие муфты. Заодно, можно провести профилактику и остальных элементов системы.
    • На всякий случай слить масло с редуктора.
    • Демонтировать муфту и извлечь подшипник.
    • Удалить во всех доступных местах всю ржавчину, которая образовалась за время работы старого подшипника.
    • Установить новый подшипник на то место, где ему полагается стоять, правильно его сориентировав.
  • Аккуратно все собрать в правильном порядке и загерметизировать.
  • Инструкция, стоит повторить, получилась довольно общей и короткой. Но в каждом конкретном случае возникают свои особенности и сложности. У кого-то, например, новый подшипник не становится на место, тогда можно задействовать в ремонте, с большой долей аккуратности, кувалду или молоток.

    Какое масло заливать в муфту полного привода

    В зависимости от марки и модели автомобиля, в муфте полного привода необходимо менять масло после 30 и 60 тысяч пробега, в некоторых источниках встречается цифра в 100000 километров. Но лучше не затягивать. Сам процесс замены масла не вызывает серьезных трудностей. В муфте имеется сливное отверстие и заливная горловина. Процесс замены масла достаточно типичен:

    • открыть сливное отверстие, слить масло;
    • залить свежее масло в заливную горловину;
    • убедиться, что масла залито достаточно.


    Стоит подчеркнуть, что самые распространенные муфты Haldex расположены в главной передаче. Зафиксированы случаи, когда при техническом обслуживании авто сервисмены путали заливные и сливные отверстия самой муфты и редуктора, что приводило не к смертельным, но к неприятным последствиям.

    Безусловно, тем, кто обслуживается в официальных автосервисах, не стоит ломать голову над поиском необходимого масла для муфты.

    Что касается остальных, тех, кто любит и желает обслуживать машину собственными руками, рекомендуются следующие варианты:

    • заехать на официальный автосервис и узнать, какое масло используют местные специалисты;
    • зайти на форум, посвященный конкретной марке и модели автомобиля, и задать вопрос там;
    • связаться с разработчиками той или иной муфты и уточнить информацию у них.

    Ни в коем случае нельзя тянуть с заменой масла в муфте. Осуществлять замену необходимо в те сроки, которые предусмотрены технической документацией на автомобиль.

    Важным элементом в автомобиле является вискомуфта полного привода, которая также называется вязкостной муфтой. Этот элемент входит в конструкцию трансмиссии автомобиля. Вискомуфта отвечает за функционирование механизма передачи и обеспечивает выравнивание крутящего момента колёс. Механизм важный и нужный, от его исправной работы зависит очень многое.

    Что такое вискомуфта

    Начнем разбираться с тем, что такое вискомуфта полного привода. Эта информация будет полезной многим автомобилистам, которые всегда хотят знать немного больше о строении и устройстве своего «железного коня». Вязкостная муфта не является новым изобретением, ведь она была изобретена в 1917 году. Правда, нашла своё применение лишь в 1964. Тогда этот механизм появился в английском авто Interceptor FF. С тех пор вискомуфта стала использоваться в качестве блокиратора для межосевого самоблокирующегося дифференциала на ТС с полным приводом на четыре колеса.

    Внешний вид муфты полного привода Haldex

    Главным отличием вискомуфты от гидромуфты и трансформатора является передача крутящего момента посредством особенных свойств жидкости, расположенной внутри механизма.

    Как устроены и работают вязкостные муфты для трансмиссий

    Для начала изучим устройство вискомуфты полного привода. Этот механизм имеет форму цилиндра, конструкция которого является герметичной. Основными компонентами конструкции являются перфорированные диски плоской формы и особенная жидкость. Диски делятся на две группы, которые отличаются соединением с валами. Одна группа дисков соединена с ведущим, другая – с ведомым. В процессе работы диски вискомуфты чередуются между собой, но находятся при этом на минимальном удалении друг от друга.

    • простая, даже примитивная, конструкция;
    • прочность корпуса настолько высокая, что он легко может выдержать давление в 20 атмосфер;
    • низкая стоимость новой детали делает её замену доступной для каждого автомобилиста;
    • минимальное обслуживание;
    • низкий процент поломок.

    Снятая вязкостная муфта дифференциала

    Разбавим эту картину отрицательными характеристиками:

    • ремонтопригодность не характерна для такого механизма, потому в случае поломки выполняется замена на новый;
    • длительная работа в сложных условиях повышает вероятность перегрева механизма;
    • отсутствие ручной блокировки;
    • неполная автоматическая блокировка;
    • запоздание в срабатывании;
    • невозможность подключения вискомуфты полного привода к системе ABS;
    • полный привод находится в бесконтрольном состоянии;
    • снижение клиренса автомобиля при установке крупногабаритных муфт.

    Как бы там ни было, а вискомуфты полного привода активно используются и пока достойную альтернативу никому не удалось представить мировой общественности.

    Какое масло заливать в муфту полного привода

    Вискомуфта полноприводного включения подобно другим механизмам в своей работе использует смазочную жидкость, в роли которой выступает специальное масло. Все производители заявляют об отсутствии необходимости менять его на протяжении всего периода эксплуатации автомобиля. Не всегда это утверждение соответствует действительному положению вещей.

    Заливаем масло в муфту полного привода

    О необходимости замены масла могут свидетельствовать небольшие пинки в задней части автомобиля при выжимании педали газа или совершении поворота. Такое поведение машины может говорить об испорченном состоянии масла вискомуфты.

    Выполнять замену лучше на станции техобслуживания, поскольку эта работа является не самой лёгкой. Для замены необходимо выбирать масло, которое указывается в инструкции к автомобилю. Часто так оказывается, что указанную смазку невозможно найти в продаже — с этой проблемой сталкиваются многие автомобилисты. Приходится искать замену. Достойным вариантом является смазочный материал Ravenol TF0870.

    Как избежать поломки муфты

    Вискомуфта полного привода при выходе из строя может серьёзно испортить автовладельцу жизнь. Её ремонт или замена не будет стоить дешево. Потому есть смысл поберечь механизм и оттянуть момент выхода из строя.

    На состоянии вискомуфты полного привода негативно сказывается в первую очередь неаккуратный и агрессивный стиль езды. Необходимо избегать частого передвижения по труднопроходимым участкам. Их преодоление вызывает перегрев муфты, которой для остывания требуется до 15 минут.

    Также” необходимо своевременно реагировать на изменения в поведении автомобиля, которые могут свидетельствовать о нарушениях в работе муфты. Для её диагностики требуется обращение в СТО, специалисты которого точно знают, как проверить вискомуфту полного привода.

    Будьте внимательны к своему автомобилю, обращайте внимание на каждую деталь, не игнорируйте изменения в его поведении и не экономьте на диагностике. Поломку вискозной муфты легче предупредить, чем устранить.

    >

    Development of Direct Electromagnetic Clutch System

    Citation: Kunii, R., Iwazaki, A., Sekiya, S., Kanno, Y. et al., «Development of Direct Electromagnetic Clutch System,» SAE Technical Paper 2005-01-0551, 2005, https://doi.org/10.4271/2005-01-0551.
    Download Citation

    Author(s): Rikiya Kunii, Akihiro Iwazaki, Shigenobu Sekiya, Yutaka Kanno, Katsuhiro Kitamura, Yasuji Shibahata

    Affiliated: Tochigi R&D Center, Honda R&D Co., ООО

    Страницы: 9

    Событие: Всемирный конгресс и выставка SAE 2005

    ISSN: 0148-7191

    Электронный ISSN: 2688-3627

    Также в: Симпозиум по трансмиссиям и трансмиссиям — 4WD / AWD-SP-1979, SAE 2005 Transactions Journal of Passenger Cars: Mechanical Systems-V114-6

    BorgWarner разрабатывает инновационную систему двойного сцепления с векторизацией крутящего момента для электромобилей

    • Компактное и экономичное решение для электромобилей, для которого требуется только один задний электродвигатель
    • Технологические особенности Возможность отключения для минимизации потерь энергии и увеличения дальности полета

    Оберн-Хиллз, штат Мичиган, 28 октября 2019 г. — BorgWarner разработала инновационную систему распределения крутящего момента для электромобилей, которая позволяет использовать только один электродвигатель вместо традиционных двух, которые обычно используются в электромобилях.Это решение экономично и имеет компактную конструкцию, что значительно уменьшает необходимое пространство в автомобиле, а также вес системы.

    Используя свой опыт и портфолио в области полного привода (AWD) и муфт, компания BorgWarner создала свой блок Torque-Vectoring Dual-Clutch с двумя сцеплениями — одним внутренним и одним внешним — которые заменяют обычный дифференциал в электрической трансмиссии. Традиционные системы управления вектором крутящего момента требуют двух электронных машин сзади, которые дороги и тяжелы, в то время как технология BorgWarner экономит вес и пространство в трансмиссии, способствуя общей эффективности автомобиля.

    «Наша новая система двойного сцепления с векторизацией крутящего момента, которая сводит к минимуму потери крутящего момента, экономит энергию и требует меньшего количества компонентов, демонстрирует, как наш существующий опыт в области двигателей внутреннего сгорания и трансмиссии дополняет нашу работу с электромобилями», — сказал Стефан Деммерле, президент и генеральный директор. Менеджер PowerDrive Systems, BorgWarner. «BorgWarner обладает обширными знаниями и опытом, которые нужны клиентам по мере того, как отрасль движется к электрифицированному будущему».

    Разработанная для улучшения управляемости и маневренности электромобиля, система Torque-Vectoring Dual Clutch от BorgWarner управляет крутящим моментом независимо, распределяя крутящий момент на левое и правое колеса из положения на задней оси.Torque-Vectoring Dual-Clutch, подключенный к одному электродвигателю и оснащенный двумя реверсивными приводами GenVI (по одному на сцепление), динамически передает крутящий момент для улучшения отклика рулевого управления и управляемости, обеспечивая стабильную работу и удовольствие от вождения для клиента. Эта система имеет мощность до 2600 Нм на одно сцепление и имеет функцию отключения заднего моста, когда полный привод не нужен. Затем автомобиль работает в переднеприводном режиме, что приводит к снижению потерь и увеличению запаса хода для электромобилей.

    Начало производства электромобиля крупного мирового OEM-производителя начнется в первой половине 2022 года.

    Новые технологии означают, что система полного привода в современных автомобилях умнее, чем когда-либо

    Ссылки на навигационные цепочки

    1. Feature Story

    Между электродвигателями, разъединением трансмиссии и тоннами данных, поступающих на бортовые компьютеры через датчики, современные полноприводные системы выполняют всю работу по увеличению тяги, поэтому вам не нужно

    Дата публикации:

    11 февраля 2020 г.  •  17 февраля 2020 г.  •  6 минут чтения  •  Присоединяйтесь к беседе Фото Ника Трагианиса / Вождение

    Статья content

    Канадцы любят полный привод (AWD), и сегодня у них больше возможностей, чем когда-либо.Это потому, что на современном рынке полный привод помогает продавать автомобили.

    Объявление 2

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    Обратите внимание на недавнее появление полного привода на таких моделях, как Toyota Prius, Mazda 3, Nissan Altima, VW Golf Sportwagen, а также будущих Toyota Avalon и Camry.

    Эти новейшие автомобили с полным приводом присоединяются к таким давним моделям, как Subaru Legacy, Ford Fusion, Chrysler 300, Pacifica и Buick Regal.

    Независимо от выбранного автомобиля ожидания от места водителя практически универсальны: система полного привода должна обеспечивать бесперебойную и немедленную тягу в любых ситуациях, при этом пропускная способность водителя не требуется.

    Ниже мы рассмотрим некоторые умные способы работы современных систем полного привода, чтобы дать водителям именно это. В качестве примеров мы будем использовать несколько конкретных моделей и брендов, но не думайте, что это исчерпывающий список.

    Mazda i-ACTIV AWD

    Объявление 3

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    Приносим свои извинения, но это видео не удалось загрузить.

    Система i-ACTIV AWD доступна для большей части модельного ряда Mazda. Система i-ACTIV AWD, созданная для работы в сочетании с энергосберегающей технологией SKYACTIV, обеспечивает водителю тягу в любую погоду с высокой эффективностью и минимальной потерей экономии топлива.

    Примерно 200 раз в секунду система i-ACTIV AWD учитывает такие факторы, как работа стеклоочистителей, температура наружного воздуха и усилие на рулевом колесе, чтобы предоставить компьютерной системе управления изображение текущей ситуации с тягой в режиме реального времени.Сложная силовая муфта использует муфты и магниты для точного управления распределением мощности привода между передней и задней осями.

    Это достигается за счет изменения прижимной силы силового соединителя, который может переключаться с переднеприводного (открытого) на полноприводной (закрытого) или любого другого значения так же быстро, как ток течет к электромагнит можно переделать — то есть сразу.

    Объявление 4

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание артикула

    На заводе каждая силовая муфта проходит компьютеризированные стендовые испытания перед установкой на автомобиль. Это тестирование используется для выявления незначительных производственных отклонений в каждой сцепке и их влияния на работу системы полного привода. Результаты испытаний каждого соединителя загружаются в компьютерную систему автомобиля, что позволяет точно оптимизировать работу для еще более высокой точности.

    В других частях системы продуманная детализация внутренней части картеров редукторов системы полного привода включает разработанные компьютером ребра и барьеры, стратегически расположенные для уменьшения сопротивления и веса жидкости, омывающей шестерни внутри, что еще больше повышает эффективность.Результат? Одна из самых быстродействующих, сложных и экономичных систем полного привода на дороге.

    Объявление 5

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    GM Twin-Clutch AWD

    Используемая на различных моделях, включая Buick LaCrosse, система Twin-Clutch AWD заменяет задний дифференциал автомобиля двумя муфтами с раздельным управлением — по одной на каждое заднее колесо.Это позволяет лучше контролировать подачу мощности на заднюю ось автомобиля, повышая возможности и производительность.

    Благодаря способности реагировать на изменения тяги примерно 100 раз в секунду цель системы состоит в том, чтобы дать водителям более точное управление в неблагоприятных условиях и, на основе этого авторского тестирования, более точное и спортивное ощущение при ускорении и рулевом управлении. скользкие поверхности.

    1. Как это работает: Variable AWD

    2. Семь полноприводных автомобилей до 30 000 долларов

    Реклама 6

    Эта реклама еще не загружена, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    «Наши инженеры используют современные компьютерные методы проектирования и моделирования для разработки системы полного привода с двойным сцеплением, — объясняет Гарри К. Нг, эксперт по продуктам Cadillac.

    «Система может передавать весь доступный крутящий момент на правое или левое заднее колесо, в зависимости от условий. Это происходит динамически, повторная калибровка крутящего момента применяется каждые 10 миллисекунд — 100 раз в секунду — по мере изменения условий без вмешательства водителя. Преимущества включают в себя меньше корректирующих действий со стороны других систем автомобиля, чтобы держать автомобиль под контролем.

    Говоря простым языком? Благодаря инновационной системе двойного сцепления меньше необходимости использовать индивидуальное торможение колес, которое замедляет автомобиль, чтобы удерживать его на заданном курсе на снегу.

    Объявление 7

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    Audi Quattro AWD

    Оснащение автомобиля системой полного привода увеличивает вес автомобиля и увеличивает трение в трансмиссии. И то, и другое приводит к тому, что автомобиль расходует немного больше топлива.Чтобы смягчить это, некоторые современные системы полного привода имеют возможность физически отсоединяться от трансмиссии, когда это не требуется.

    Различные системы полного привода от Chrysler, Audi, GM и других имеют возможность отсоединения неиспользуемого оборудования системы полного привода от трансмиссии автомобиля с помощью муфты или муфты. Позволяя передней (или задней) оси «свободно вращаться», когда она не получает активной мощности, трансмиссия экономит энергию, а водитель экономит топливо.

    Физическое отключение и повторное подключение неиспользуемого оборудования системы полного привода происходит легко и в мгновение ока.Большинство систем справляются с этим автоматически, хотя некоторые позволяют водителям вручную выбирать режим полного привода для упреждающей экономии топлива.

    Объявление 8

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    Система полного привода Audi Quattro с технологией Ultra — еще один интересный пример такого подхода. Используя передовые стратегии управления и кулачковую муфту с электромагнитным управлением, Quattro с Ultra постоянно контролирует привод.Обеспечивая типичное для Quattro впечатление от вождения, использование технологии Ultra повышает эффективность благодаря возможности отсоединять неиспользуемое оборудование системы полного привода за доли секунды. Усовершенствованные стратегии управления и специализированные датчики помогают автомобилю заранее прогнозировать определенные ситуации с низким сцеплением и реагировать на них.

    Результат? Невероятная тяга, сниженный уровень выбросов и никаких компромиссов.

    Toyota AWD-E

    В наши дни мы начинаем замечать появление некоторых популярных моделей с гибридным полным приводом.Такие модели, как популярный Mitsubishi Outlander Plug-In Hybrid, а в последнее время и Toyota Prius AWD-E, теперь предлагают покупателям функциональность полного привода без необходимости в дополнительных механических компонентах, таких как карданный вал или задний дифференциал.

    Объявление 9

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    Такие гибридные автомобили приводятся в движение как бензиновым двигателем, так и электродвигателями. Используя электродвигатель для приведения в движение задних колес, такие модели, как Outlander PHEV и Prius AWD-E, обеспечивают водителю дополнительное сцепление с дорогой посредством настоящего гибридного решения для максимальной эффективности.

    Гибридные системы полного привода, не ограниченные наборами передач, жидкостями и механическими ограничениями, используют дополнительные электродвигатели для обеспечения быстрого и точного управления транспортным средством в ненастную погоду.

    Subaru X-Mode

    По мере того, как современные системы полного привода становятся все более и более совершенными, они все больше интегрируются с другими системами автомобиля и электроникой. Это дает инженерам больше возможностей для создания более привлекательных функций и технологий, которые воплощаются в жизнь в расширенных функциях, отвечающих потребностям водителя.

    Объявление 10

    Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.

    Содержание статьи

    Популярным примером является X-Mode компании Subaru. Одним нажатием кнопки он запускает различные оптимизации подсистем, которые делают ваш кроссовер Subaru более устойчивым и более легким в управлении на скользких, крутых или сложных поверхностях. В дополнение к изменению настроек трансмиссии, дроссельной заслонки и контроля тяги для обеспечения максимального сцепления, сама система полного привода перенастраивается для более равномерного распределения мощности привода между осями для оптимизации сцепления вне трассы.Многие водители Subaru используют режим X-Mode для дополнительной уверенности перед ездой по глубокому снегу или грязным тропам.

    Другие системы полного привода обычно предлагают режимы, выбираемые водителем для конкретных дорожных ситуаций. Например, режим SNOW призван облегчить водителям управление автомобилем в зимнюю погоду; а режим SPORT может повторно откалибровать систему полного привода, чтобы передать больше мощности двигателя на задние колеса для более динамичного ощущения при спортивном вождении.

    «Выбор режима движения изменит работу полного привода.Например, режим SNOW/ICE откалиброван для обеспечения более сбалансированного распределения крутящего момента 50-50, тогда как в режиме SPORT 80 процентов крутящего момента передается на задние колеса», — говорит Гарри К. Нг о системе полного привода GM с двойным сцеплением.

    То, насколько «умной» является система полного привода в вашем автомобиле, определяется аппаратным обеспечением и управляющим программным обеспечением. Но одно можно сказать наверняка: со всеми этими новыми технологиями, забитыми под наши капоты, колеса наших автомобилей управляются умнее, чем когда-либо.

    Поделитесь этой статьей в своей социальной сети

    Подпишитесь, чтобы получать Вождение.информационный бюллетень ca’s Blind-Spot Monitor по средам и субботам

    Нажимая кнопку подписки, вы соглашаетесь получать вышеупомянутый информационный бюллетень от Postmedia Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

    Спасибо за регистрацию!

    Приветственное письмо уже в пути. Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.

    Следующий выпуск журнала Driving.ca «Мониторинг слепых зон» скоро будет в вашем почтовом ящике.

    Комментарии

    Postmedia стремится поддерживать живой, но вежливый форум для обсуждения и призывает всех читателей поделиться своим мнением о наших статьях. Комментарии могут пройти модерацию в течение часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными. Мы включили уведомления по электронной почте — теперь вы будете получать электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, появится обновление ветки комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, прокомментирует.Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.

    Журнал Gears — резина на дороге! Полноприводная система Ford для легких условий эксплуатации

    Небольшие внедорожники и полноприводные автомобили становятся все более распространенными. У каждого крупного автопроизводителя есть своя версия. Высокоскоростные сети CAN-шины, мощные компьютеры и легкие компоненты привода делают добавление полного привода к существующим переднеприводным моделям в их линейке более практичным.Помимо обеспечения дополнительной тяги и контроля в неблагоприятных дорожных условиях, полный привод создает уникальные ощущения от вождения. Эти автомобили известны улучшенными характеристиками управляемости и улучшенным управлением. Короче говоря, автомобиль чувствует себя управляемым даже в экстремальных условиях.

    В 2005 году компания Ford добавила в свой модельный ряд легкие полноприводные модели Freestyle, Taurus X и Five-Hundred. Приложения модели 2007 и более поздних моделей имеют более общие детали и системы управления (рис. 1).Помимо значка полного привода, эти автомобили легко спутать с их полноприводными аналогами. По мере старения этих автомобилей мы наблюдаем проблемы с управляемостью, возникающие из-за проблем с компонентами полного привода. Мы рассмотрим эти автомобили и изучим системы, проблемы, диагностику и решения.

    Как работает система

    Система полного привода Ford, также называемая активной муфтой крутящего момента (ATC), состоит из блока передачи мощности (PTU), заднего дифференциала, блока заднего привода (RDU), заднего карданного вала и реле полного привода. модуль.

    Крутящий момент от двигателя передается через коробку передач на PTU. Крутящий момент передается от карданного вала на заднюю ось, которая приводит в движение задние полуоси через дифференциал в сборе. Система Active Torque Coupling всегда активна и не требует вмешательства водителя. Система постоянно отслеживает состояние автомобиля и автоматически регулирует распределение крутящего момента между передней и задней осями. При нормальной работе большая часть крутящего момента передается на передние колеса.Если обнаруживается проскальзывание колес между передними и задними колесами или если автомобиль резко ускоряется, система увеличивает крутящий момент на задние колеса, чтобы предотвратить или контролировать проскальзывание колес. Когда он работает правильно, не должно ощущаться разницы в скорости между передней и задней осями при трогании с места или движении автомобиля по однородным поверхностям. Тяга должна быть аналогична выбираемой системе полного привода (4WD) в режиме 4H (4WD HIGH), за исключением отсутствия заеданий на поворотах.

    Блок передачи энергии (PTU)

    PTU представляет собой раздаточную коробку с одной скоростью.Он получает входной крутящий момент от водилы дифференциала трансмиссии. Крутящий момент передается через шестерни на выходной фланец. Это штатная передача, которую нельзя отвязать внутри PTU. Он состоит из ряда шестерен, которые зацепляются друг с другом, поворачивая направление выходного крутящего момента на 90 градусов для привода выходного вала заднего дифференциала. Он представляет собой герметичный узел и не имеет общего поддона с трансмиссией. Требуется синтетическая смазка для заднего моста 75W-140 (емкость = 18 унций/0,53 литра).Сливной пробки нет, только заливная. Он спроектирован как необслуживаемое устройство.

    Задний привод (RDU)

    RDU крепится болтами к заднему дифференциалу и содержит муфту, используемую для управления передачей крутящего момента на задние колеса. Корпус муфты сцепления получает постоянный крутящий момент от заднего карданного вала. Электромагнит используется для управления включением сцепления. Релейный модуль полного привода использует 12-вольтовый сигнал с широтно-импульсной модуляцией для подачи питания на стационарную электромагнитную катушку внутри RDU.Пластина внутри вращающегося пакета сцепления предназначена для включения сцепления, когда на магнит подается питание для управления величиной крутящего момента, передаваемого на задние оси (рис. 2). Чем дольше время включения управляемой широтно-импульсной модуляции, тем больший крутящий момент передается на задние оси. По мере подачи электричества на электромагнит элемент сцепления начинает передавать крутящий момент на заднюю ось. Электрический сигнал модулируется на основе входных сигналов ИКМ (рис. 3).

    Модуль реле полного привода

    PCM управляет выходными командами для системы полного привода.Он посылает сигналы модулю реле полного привода для управления RDU. Это небольшой модуль, расположенный в кик-панели со стороны пассажира. Стратегия управления крутящим моментом на задних мостах определяется условиями вождения, а также требованиями водителя. Нет прямого входа водителя для управления системой полного привода.

    Что пошло не так?

    Большинство жалоб, связанных с проблемами в работе полного привода, покажутся расплывчатыми. Клиент может описать ощущение расшатывания при вождении по извилистой дороге, ощущение прыжков или дрожи при крутых поворотах.В большинстве случаев диагностировать проблемы с управляемостью, связанные с функцией системы полного привода, так же просто, как отсоединить разъем RDU или вынуть предохранитель полного привода. Если жалоба исчезает при отключении системы полного привода, то проблема, скорее всего, связана с ее работой и/или компонентами.

    Индикатор «AWD DISABLED» на приборной панели может загораться при обнаружении неисправности, но не во всех случаях. При обнаружении неисправности PCM отключает питание RDU. Крутящий момент не будет передаваться на задние оси.

    Система принципиально проста для управления RDU.ЭБУ реагирует на данные датчика скорости вращения колеса и датчика угла поворота рулевого колеса в модуле ABS в качестве обратной связи о том, какой крутящий момент следует приложить к задней оси. Конечная цель состоит в том, чтобы показания всех датчиков скорости были одинаковыми во время движения по дороге. При наличии проблем с системой ABS компьютер RDU может вернуться к работе по умолчанию, отключив питание RDU. Другие данные, используемые для управления крутящим моментом и двигателем, также используются в качестве входных данных для тонкой настройки управления полным приводом.

    Решение проблем

    Устранение проблем с этими транспортными средствами очень просто.Все упомянутые компоненты доступны через запчасти Motorcraft. Если вы испытываете искушение использовать переработанные детали, будьте осторожны! Неисправные детали, которые вы ищете, скорее всего, будут плохо использоваться. Несмотря на то, что некоторые детали подходят для других марок и моделей, всегда заказывайте детали по VIN! Могут быть текущие изменения, которые могут применяться к вашему приложению.

    Отказы

    PTU являются наиболее распространенной проблемой для этих автомобилей. Утечки масла из ПТУ обычно вовремя не улавливают, чтобы уберечь подшипники и шестерни от необратимых повреждений.Уплотнения доступны, однако подшипники не поставляются через OEM. Ford продает всю сборку примерно за 750 долларов США.

    Задний привод продается в виде ремонтного комплекта. Муфта сцепления в сборе — это часть, которая выходит из строя чаще всего. В комплект входит новый узел муфты сцепления, новые болты, ведущая ступица и магнитная катушка, которые ВСЕ должны быть установлены в сборе. Это согласованные компоненты, которые откалиброваны для управления крутящим моментом, подаваемым на узел заднего привода.

    Существует 4-значный код калибровки, который необходимо запрограммировать в PCM.Он входит в документы в комплекте. Если документы отсутствуют в комплекте или утеряны, код также появляется на узле муфты сцепления (рис. 4). Перед началом движения после завершения ремонта введите 4-значный код с помощью сканирующего прибора или проходного устройства J2534. Обратите внимание, что большинство инструментов сканирования вторичного рынка предоставляют доступ к PCM для ввода этого номера. Для доступа к этой функции не требуется подписка на OEM-сайт!

    Осмотрите универсальные шарниры заднего карданного вала, несущий подшипник и фланцы на наличие проблем.То же самое можно сказать и о полноприводных автомобилях большой грузоподъемности. Запчасти доступны через вторичный рынок, а также OEM.

    Взаимосвязанные системы управления силовым агрегатом никуда не денутся. По мере увеличения сложности этих систем диагностика становится более сложной. Когда мы понимаем отдельные системы, которые внедряются в автомобили, мы можем объединить имеющиеся диагностические навыки с новой информацией, чтобы эффективно и действенно диагностировать проблемы с управляемостью. Это помогает быстрее вывозить автомобили из магазина и возвращать их на дорогу!

    Что такое Toyota Dynamic Torque Control? Как работает полный привод в RAV4 и других автомобилях

    Объяснение различий в системах полного привода Toyota

    Alex Leanse,

    Распределение мощности между всеми четырьмя колесами облегчает движение в сложных условиях или просто дает больше уверенности в любых дорожных условиях.Однако некоторые полноприводные системы увеличивают расход топлива из-за дополнительной механической нагрузки, даже если в определенный момент дополнительная тяга не требуется. Полноприводная система Toyota Dynamic Torque Control призвана решить эту проблему.

    Что такое Toyota Dynamic Torque Control?

    Представленная на RAV4 2013 года система полного привода Toyota Dynamic Torque Control активно распределяет крутящий момент между передней и задней осями, а также между двумя задними колесами. Он использует электромагнитную муфту перед задним дифференциалом для включения или выключения задних колес по мере необходимости.В результате улучшается сцепление с дорогой и повышается устойчивость при вождении.

    Эта система, используемая для обеспечения полного привода RAV4 (наряду с Highlander и другими автомобилями Toyota с полным приводом), использует множество датчиков для измерения скорости и рыскания автомобиля, а также управления рулевым управлением, дроссельной заслонкой и тормозами водителя. Они работают, чтобы определить, когда и как распределять крутящий момент на заднюю ось, а затем между задними колесами.

    По умолчанию при обычном прямолинейном движении полный крутящий момент двигателя передается на передние колеса.Только привод на передние колеса снижает механическую нагрузку, обеспечивая лучшую экономию топлива. Однако в различных условиях от 10 до 50 процентов крутящего момента двигателя может быть направлено назад. При ускорении задняя ось может приводиться в действие для увеличения сцепления с дорогой. В определенных условиях рулевого управления электромагнитная муфта может включаться для передачи крутящего момента двигателя на задние колеса. Это снижает нагрузку на передние шины, улучшает управляемость и улучшает устойчивость.
    Некоторые модели Toyota позволяют водителю вручную включать систему полного привода с разделением крутящего момента в пропорции 50:50 нажатием кнопки в салоне.Так называемый переключатель блокировки полного привода обеспечивает стабильную и предсказуемую передачу крутящего момента на заснеженных, грязных или каменистых поверхностях. Разделение 50:50 отключается, когда водитель снова нажимает кнопку или скорость превышает 25 миль в час.

    Начиная с RAV4 AWD 2019 года переключатель блокировки был заменен системой Multi-Terrain Select, которая позволяет водителю выбирать между режимами для грязи и камней или грязи и песка. Также есть особый снежный режим. Они оптимизируют производительность системы полного привода RAV4 для конкретной местности.RAV4 Multi-Terrain Select отключается на скорости 16 миль в час для режима скалы и грязи и на скорости 25 миль в час для режима грязи, песка или снега.

     

    Toyota Dynamic Torque Vectoring

    Новейшая версия системы полного привода RAV4 называется Toyota Dynamic Torque Vectoring. В этом обновленном приложении задняя ось по-прежнему получает до 50 процентов крутящего момента двигателя. Однако его дифференциал содержит две отдельные электромагнитные муфты, по одной на каждое колесо. Они могут включаться по-разному, чтобы распределять часть или весь крутящий момент на любое заднее колесо.В результате улучшается тяга и распределение нагрузки при прохождении поворотов, а также повышается проходимость по бездорожью.

    Кроме того, Toyota Dynamic Torque Vectoring использует кулачковые муфты храпового типа для полного разъединения карданного вала между передней и задней осями. Это улучшает экономию топлива, так как двигатель не тратит энергию на его вращение, когда это не требуется. В более ранних версиях Toyota AWD карданный вал вращался всякий раз, когда автомобиль находился в движении, даже если задняя ось не получала никакого крутящего момента.
     

    Гибридная система полного привода Toyota

    Toyota также разработала умную гибридную систему полного привода для таких автомобилей, как Prius, RAV4 Hybrid и Highlander Hybrid 2020 года. В этой гибридной системе полного привода задний электродвигатель приводит в движение задние колеса при ускорении вне трассы и когда передние колеса начинают проскальзывать. Поскольку нет механической связи между передней и задней осями, влияние на экономию топлива минимально.
    Исторически сложилось так, что выбор полного привода означал снижение расхода топлива.Toyota хорошо осведомлена о спросе на полноприводные автомобили с хорошей экономией топлива, поэтому она распространяет любовь к системе динамического контроля крутящего момента. По мере развития систем полного привода Toyota эта технология может применяться к большему количеству автомобилей, как это видно на примере новых полноприводных автомобилей Camry и AWD Avalon.

    Подробнее

    Хонда Глобал | 1 апреля 2004 г. «Honda разрабатывает первый в мире полноприводный суперуправляемый автомобиль, доступный этой осенью в моделях Acura RL (Северная Америка) и Legend (Япония)»

    1 апреля 2004 г. — Honda Motor Co.объявила о разработке новой системы Super Handling All-Wheel Drive, получившей название SH-AWD, которая обеспечивает характеристики прохождения поворотов, точно реагирующие на действия водителя, и выдающуюся устойчивость автомобиля. Впервые в мире система SH-AWD сочетает в себе управление распределением крутящего момента между передними и задними колесами с независимо регулируемым распределением крутящего момента на левое и правое задние колеса, чтобы свободно распределять оптимальный крутящий момент на все четыре колеса в соответствии с условиями движения. Новая система будет доступна этой осенью в моделях Acura RL (Северная Америка) и Legend (Япония).

    Отслеживая действия водителя и условия вождения, система SH-AWD определяет оптимальное распределение крутящего момента между передними и задними колесами, а также в поперечном направлении (влево-вправо). Затем эта информация передается на задний дифференциал, где непосредственные электромагнитные муфты непрерывно регулируют и изменяют распределение крутящего момента между передними и задними колесами в диапазоне от 30:70 до 70:30, а также поперечное распределение крутящего момента на задних колесах в диапазоне от 100:0 до 0. :100. Крутящий момент используется не только для приведения в движение, но и для прохождения поворотов, что приводит к значительному повышению маневренности автомобиля.

    Система SH-AWD состоит из датчиков для определения угла поворота рулевого колеса, поперечной g и другой информации об автомобиле; ЭБУ; и задний дифференциал. Электромагнитные муфты прямого действия внутри заднего дифференциала, впервые в мире, используют электромагниты для точного управления многодисковыми муфтами. Встроенные поисковые катушки контролируют зазоры между электромагнитами и магнитным корпусом, обеспечивая точную бесступенчатую регулировку крутящего момента.

    Задний дифференциал также впервые в мире оснащен встроенным ускоряющим устройством.При прохождении поворотов колея внешнего заднего колеса обычно выходит за пределы средней колеи передних колес. Внешнее заднее колесо вращается недостаточно быстро, чтобы не отставать от передних колес, что препятствует эффективной передаче крутящего момента. Чтобы противодействовать этой проблеме, устройство ускорения SH-AWD изменяет передачу, чтобы ускорить вращение внешнего заднего колеса относительно передних колес. Это снижает потери при передаче крутящего момента и значительно улучшает маневренность автомобиля.

    В Honda удовольствие от вождения считается одним из важнейших факторов при разработке автомобилей.Новая система SH-AWD имеет управление с «упреждением», которое использует степень воздействия водителя для определения соответствующего распределения крутящего момента. Это приводит к сверхнейтральному ощущению рулевого управления, которое с оптимальной точностью реагирует на то, как водитель обращается с рулевым колесом, обеспечивая непревзойденный комфорт и устойчивость при вождении.

    гениальное изобретение или просчет инженеров? Устройство электронного сцепления заднего моста

    Рено Дастер

    в настоящее время достаточно распространенный автомобиль в России.Это можно объяснить следующими факторами:

    1. Комфорт при езде. Автомобиль достаточно комфортный и вместительный.
    2. Приемлемая стоимость.
    3. Надежность.
    4. Подключение полного привода.

    Особенностью этого автомобиля является возможность использовать все четыре колеса.

    Будет преимуществом при поездках по внутренним дорогам. С таким автомобилем можно выехать на природу компанией, съездить на дачу и так далее, не опасаясь, что машина застрянет в дороге.Если вы любитель охоты и рыбалки, то читайте материал: .

    Основные режимы работы электромуфты (электромагнитной муфты)

    Для того, чтобы задействовать все 4 колеса, в автомобиле есть специальная шайба, которая находится в салоне на панели и имеет три положения.

    Стрелкой указано расположение кнопки управления электромуфтой


    Владелец может сам выбирать режимы. Все зависит от условий движения. Следует отметить, что базовым режимом является 2WD.Полный привод большинство автовладельцев предпочитают включать самостоятельно. Для тех, кто впервые сел за руль автомобиля, рекомендуется использовать режим АВТО.

    Принцип работы электромуфты

    Переднеприводный автомобиль имеет довольно простую трансмиссию. Крутящий момент распределяется только на передние колеса. Конструкция переднеприводного Рено Дастер типична для всех автомобилей, что является плюсом, так как машина бюджетная, а значит, чем дешевле будут запчасти, тем быстрее можно будет отремонтировать машину в случае необходимости.

    Особенности коробки передач и электрического сцепления

    Схема привода, коробка передач

    Днище Рено Дастер

    Также следует сказать, что устройство трансмиссии полноприводного Рено Дастер не сложное.

    С помощью регулятора в автомобиле можно заблокировать сцепление с помощью задних колес. Это также может быть сделано автоматически, когда включен режим AUTO. В случае блокировки сцепления мощность двигателя не может передаваться на задние колеса.При заблокированном сцеплении будут работать только передние колеса. Таким образом, осуществляется начало работы полного привода на Рено Дастер.

    Специалисты не рекомендуют длительное время использовать режим ручного переключения. В том случае, если сцепление постоянно находится под нагрузкой, оно может быстро выйти из строя. Его ремонт довольно дорогой.

    Защита сцепления

    Так же, если вы часто эксплуатируете автомобиль на участках без ровного покрытия (поля, овраги, кусты), то рекомендуется установить защиту электромуфты!

    выводы

    На основании всего вышесказанного можно сделать вывод, что Рено Дастер не только доступный по цене автомобиль для большинства граждан России, но и простой в управлении.Водитель может самостоятельно подключить полный привод, а может доверить его электронике. Эксперты также отметили, что, учитывая стоимость автомобиля и его класс, полный привод в нем реализован идеально. Конечно, могло быть и лучше, но все лучшее, как известно, враг хорошего.

    На многих автомобилях подключаемый полный привод. Полный привод на автомобилях Chery Tiggo тоже устроен, задний привод здесь подключается автоматически, через электромагнитную муфту.

    Сцепление управляется блоком управления полным приводом. Принцип работы электромеханического сцепления почти такой же, как и у сцепления. При подаче напряжения на сцепление диски внутри сцепления прижимаются друг к другу и через них крутящий момент передается на задние колеса.

    Полный привод подключается на Cherry Tiggo только в момент пробуксовки передних колес, и примерно после второго оборота колеса.Когда потребность в полном приводе отпадает, он отключается. Также привод отключается при превышении определенного порога скорости, потому что работа сцепления не рассчитана на высокие скорости.

    На панели приборов Cherry имеется контрольная лампа полного привода. При включении зажигания лампа загорается и система выполняет самотестирование. Если все в порядке, лампа гаснет. При наличии неисправностей лампа будет продолжать гореть.

    К сожалению, опознавательных признаков включения привода в машине нет.Но вы легко это поймете, когда застрянете и начнете буксовать. При подключении ведущих задних колес вы почувствуете легкий толчок, и машина потихоньку начнет выползать из завала.

    Крутящий момент на задние колеса передается через раздаточную коробку (2), передний кардан (4), электромагнитную муфту (5), задний кардан (6), редуктор (7) заднего моста и приводы задних колес.

    Схема трансмиссии автомобиля полного привода

    1 — коробка передач, 2 — раздаточная коробка, 3 — приводы передних колес, 4 — передний карданный механизм, 5 — муфта электромагнитная, 6 — задний карданный механизм, 7 — редуктор заднего моста, 8 — задние приводы.

    Раздаточная коробка

    Раздаточная коробка жестко крепится к картеру коробки передач. Приводом раздатки является коробка дифференциала. Сама раздаточная коробка двухступенчатая. межосевого дифференциала нет раздатки, а перераспределение крутящего момента между осями осуществляется электромагнитной муфтой в зависимости от дорожных условий.

    Валы карданных передач изготовлены из тонкостенной стали. Электромагнитная муфта передает крутящий момент на задние колеса только тогда, когда муфта частично или полностью заблокирована по сигналу блока управления полным приводом.

    Блок управления полным приводом расположен под сиденьем водителя. Привод получает информацию от блока управления двигателем и на основании полученных данных включает или выключает сцепление, тем самым подавая или снимая крутящий момент на задние колеса.

    Блок получает следующую информацию:

    — продольное ускорение автомобиля (от датчика ускорения под консолью приборной панели)

    — разность скорости автомобиля и скорости вращения колес (от колесных датчиков)

    Сейчас большую популярность на автомобильном рынке получили кроссоверы.Они бывают как полными, так и моноприводными. Он подключается с помощью такого устройства, как вискомуфта. Принцип работы агрегата далее в нашей статье.

    Характеристика

    Так что же является данным элементом? Вискомуфта – это автоматический механизм передачи крутящего момента посредством специальных жидкостей. Стоит отметить, что принцип работы полноприводной вискомуфты и вентилятора одинаков.

    Таким образом, крутящий момент на оба элемента передается с помощью рабочей жидкости.Ниже мы рассмотрим, что это такое.

    Что внутри?

    Внутри картера сцепления используется жидкость на силиконовой основе. Он имеет особые свойства. Если его не вращать и не нагревать, он остается в жидком состоянии. Как только поступает энергия крутящего момента, она расширяется и становится очень плотной. При повышении температуры он выглядит как затвердевший клей. Как только температура падает, вещество превращается в жидкость. Кстати, он залит на весь период эксплуатации.

    Как это работает?

    Каков принцип работы изделия под названием «вязкостная муфта»? По алгоритму действий он похож на автоматическую коробку гидротрансформатора.Здесь тоже крутящий момент передается жидкостью (но только трансмиссионным маслом). Вискомуфты бывают двух типов. Ниже мы их рассмотрим.

    Первый тип: рабочее колесо

    Включает металлический закрытый корпус. Принцип действия вискомуфты (в том числе и вентилятора охлаждения) заключается в действии двух турбинных колес. Они расположены друг напротив друга. Один на ведущем валу, второй на ведомом. Корпус заполнен жидкостью на силиконовой основе.

    При вращении этих валов с одинаковой частотой перемешивания состава не происходит.Но как только происходит проскальзывание, температура внутри корпуса повышается. Жидкость становится гуще. Таким образом, ведущее колесо турбины входит в зацепление с осью. Подключено Как только автомобиль выехал за пределы бездорожья, скорость вращения крыльчаток восстанавливается. При понижении температуры плотность жидкости уменьшается. У машины отключен полный привод.

    Второй тип: диск

    Здесь тоже есть закрытый корпус. Однако, в отличие от первого типа, на ведущем и ведомом валах имеется группа плоских дисков.Каков принцип работы этой вискомуфты? Диски вращаются в силиконовой жидкости. При повышении температуры он расширяется и сдавливает эти элементы.

    Муфта начинает передавать крутящий момент на вторую ось. Это происходит только тогда, когда машина заглохла и есть разные скорости вращения колес (пока одни стоят, вторые буксуют). Оба типа не используют автоматические электронные системы. Устройство питается от энергии вращения. Поэтому вискомуфта вентилятора и полного привода имеет долгий срок службы.

    Где используется?

    Для начала обратим внимание на элемент, который используется в системе охлаждения двигателя. Принцип действия вискомуфты вентилятора основан на работе коленчатого вала. Сама муфта закреплена на штоке и имеет чем выше скорость вращения коленчатого вала, тем больше нагревается жидкость в муфте. Таким образом, соединение стало более жестким, а элемент с вентилятором начал вращаться, охлаждая двигатель и радиатор.

    При падении скорости и снижении температуры жидкости сцепление перестает работать.Следует отметить, что вискомуфта вентилятора больше не используется. На современных двигателях используются электронные крыльчатки с датчиком температуры охлаждающей жидкости. Они больше не связаны с коленчатым валом и работают отдельно от него.

    Полный привод и вискомуфта

    Принцип работы такой же, как у вентилятора. Однако деталь находится не в моторном отсеке, а под днищем автомобиля. И, в отличие от первого типа, полноприводная вискомуфта не теряет своей популярности.

    Сейчас устанавливается на многие кроссоверы и внедорожники с отключаемым приводом. Некоторые используют электромеханические аналоги. Но они намного дороже и менее практичны. Среди достойных конкурентов следует отметить механическую блокировку, которая есть на «Ниве» и «УАЗе». Но из-за урбанизации производители отказались от настоящей блокировки, жестко связывающей обе оси и повышающей проходимость автомобиля. Водитель сам может выбрать, когда ему нужен полный привод.Если вам нужно преодолеть бездорожье, «внедорожник» быстро застрянет и после пробуксовки за него будет работать задний мост. Но это не поможет ему выбраться из крепкой грязи.

    Преимущества

    Рассмотрим положительные стороны вискомуфты:

    • Простота конструкции. Внутри используется только несколько рабочих колес или дисков. И все это питается без электроники, за счет физического расширения жидкости.
    • Дешевизна. Благодаря простой конструкции вискомуфты она практически не влияет на стоимость автомобиля (если это касается «полноприводного» варианта).
    • Надежность. Муфта имеет прочный корпус, выдерживающий давление до 20 килограммов на квадратный сантиметр. Он устанавливается на весь срок службы и не требует периодической замены рабочей жидкости.
    • Может работать в любых дорожных условиях. Не скользит по грязи и при езде по снегу. Температура наружного воздуха не имеет значения для нагрева рабочей жидкости.

    Недостатки

    Стоит отметить отсутствие ремонтопригодности. Вискомуфта установлена ​​стационарно.

    А если выходит из строя (например, из-за механических деформаций), то меняется целиком. Также автолюбители жалуются на невозможность подключить полный привод самостоятельно. Сцепление включает вторую ось только тогда, когда автомобиль уже «похоронен». Это препятствует тому, чтобы машина легко преодолевала грязные или снежные препятствия. Следующий минус – низкий дорожный просвет. Узел требует большого корпуса. А если использовать маленькую вискомуфту, то она не будет передавать нужное усилие крутящего момента.И последний недостаток- боязнь перегрева.

    На полном приводе долго не буксуешь. В противном случае есть риск повредить вискомуфту. Поэтому такой тип «нечестной» езды не приветствуется любителями бездорожья. При длительных нагрузках узел просто заедает.

    Заключение

    Итак, мы выяснили, как работает вискомуфта полного привода и вентилятор. Как видите, устройство благодаря специальной жидкости может передавать крутящий момент в нужный момент без привлечения дополнительных датчиков и систем.это очень

    Сейчас очень большое количество так называемых кроссоверов имеют не совсем честный полный привод. Он не постоянный, и даже подключается на очень короткое время (замечу, что подключается автоматически) — об этом мы обязательно поговорим хорошо это или плохо в другой статье, а сегодня я хочу поговорить об «автоматическом подключении». «с помощью «вязкостной муфты» — а что это вы знаете? Ведь этот агрегат сейчас очень востребован, но к сожалению многие просто не представляют принцип его работы, хотя это имя у всех на слуху.Ну как обычно с темой разобрался и постараюсь подробно рассказать что это такое и как оно на самом деле работает, в конце будет подробное видео, так что читайте дальше — смотрите…

    Справедливости ради, хотелось бы отметить, что вискомуфты используются не только в системах полного привода, но и в системах охлаждения автомобилей и не только. Для начала, как обычно, определение.

    Вискомуфта (или вискомуфта) — это автоматическое устройство для передачи крутящего момента за счет вязкостных свойств специальных жидкостей.

    Проще говоря, крутящий момент передается за счет изменения вязкости специальной жидкости в корпусе вискомуфты.

    О жидкости внутри

    В самом начале хочу рассказать о жидкости, которая находится внутри вискомуфты, что это такое и какими свойствами обладает.

    Для начала хотелось бы сказать, что внутрь залита — дилатантная жидкость, в основе которой силикон. Очень интересны его свойства, если его не сильно нагревать и перемешивать, он остается жидким.НО если его много перемешать и немного нагреть, то он очень сильно густеет и расширяется, становится больше похожим на затвердевший клей. После перемешивания снова становится незначительным, снова приобретает исходное агрегатное состояние, то есть становится жидким.

    Следует отметить, что жидкость заливается на весь срок службы данного узла и замене не подлежит.

    Устройство и принцип действия

    Если хотите, он очень похож на гидротрансформатор АКПП, где крутящий момент передается давлением масла.Здесь тоже передача крутящего момента происходит за счет жидкости, однако есть глобальные отличия в принципе работы.

    Есть только два основных вискомуфты:

    • Имеется закрытый герметичный корпус, в котором два турбинных колеса с рабочими колесами вращаются друг напротив друга (иногда больше), одно установлено на ведущем валу, другое — на ведомом. Конечно, они вращаются в нашей дилатантной жидкости. Пока валы вращаются синхронно, перемешивания жидкости практически нет.НО как только одна ось встает, а другая очень быстро вращается (пробуксовка колеса), то жидкость внутри начинает очень быстро смешиваться и нагреваться, а значит густеть. Таким образом, первая ведущая крыльчатка входит в зацепление с ведомой крыльчаткой и начинает передавать крутящий момент на вторую ось. После того, как автомобиль справился с бездорожьем, перемешивание прекращается и задний мост автоматически отключается.

    • Вторая конструкция также имеет закрытый корпус. Только на ведущем и ведомом валах имеется несколько групп плоских дисков.Часть на рабе, часть на хозяине. Они также вращаются в специальной жидкости. Пока вращение равномерное, перемешивание жидкости минимальное и она жидкая, но после того, как одна ось встает, вторая начинает буксовать, перемешивание огромное! Он не только утолщается, но и расширяется. Таким образом — очень сильно прижимая диски друг к другу. В результате передачи крутящего момента — вторая ось начинает вращаться.

    Вискомуфта достаточно простое и эффективное механическое устройство, при правильном использовании может без проблем ходить очень долгое время.

    Где используются вискомуфты?

    На самом деле основных приложений всего два, а сейчас только одно:

    • Используется для охлаждения двигателя. К штоку крепилась вискомуфта с вентилятором. Он приводился в движение от коленчатого вала автомобиля через ременную передачу. Чем быстрее вращался двигатель, тем больше густела жидкость и жестче становилось соединение с вентилятором. Если скорость падала, то такого сильного перемешивания не было, значит, были проскальзывания, то есть вентилятор вращался, он не так сильно охлаждал радиатор.Такая система эффективна для холодного (зимнего) периода, когда двигатель не сильно прогревается, но и охлаждается. Сейчас применения таких систем на новых автомобилях уже не найти, им на смену пришли электронные вентиляторы(с датчиками в жидкости), которые питаются от электричества и никак не связаны с коленчатым валом двигателя.

    • Автоматическое подключение полного привода. Именно в этом направлении вискомуфты остались очень востребованными.Практически на 70 – 80% кроссоверов или внедорожников сейчас используются такие системы. Правда, их постепенно начинают заменять полностью электромеханическими вариантами, но пока они дороже и не так практичны.

    С одной стороны вискомуфта очень простое, дешевое, практичное и универсальное механическое устройство, с другой стороны имеет массу недостатков.

    Плюсы и минусы вискомуфты

    Для начала предлагаю рассказать о преимуществах этого сайта:

    • Простая конструкция.Действительно, конструкция очень банальная, ничего сверхсложного в ней нет.
    • Дешево. За счет своей простоты стоит совсем не дорого
    • Прочный. Корпус вискомуфты выдерживает давление 15 – 20 атмосфер, все зависит от конструкции. Если изначально поломок не было, то это значит, что это может занять очень и очень много времени.
    • Практический. ПРИ ПРАВИЛЬНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ. Устанавливается на весь срок службы автомобиля, не требует никакого внимания.
    • НА грунтовой дороге или тротуаре, также может работать.Если говорят резко «тронулся» с места или есть буксование по льду или пыли. Тогда задняя ось автоматически подключится. Это дает преимущества в управляемости даже в городе.

    Несмотря на достоинства конструкции, стоит отметить и ее недостатки, ведь их тоже немало.

    • Ремонтопригодность. Как правило он не ремонтируемый, то есть одноразовый, ремонтировать не выгодно и для простого обывателя очень сложно.Практически всегда меняют на новый.
    • Связь. Линейной зависимости подключения полного привода нет, угадать, когда диски внутри притормозят, практически невозможно! Поэтому нет контроля над полным приводом.
    • Вы не можете самостоятельно подключить накопитель вручную.
    • Низкоэффективный полный привод. Передача максимального крутящего момента будет только тогда, когда передние колеса будут очень сильно буксовать.
    • Большие вискомуфты не используются.Потому что ему нужен большой кузов, а так как он висит снизу, то действительно сильно уменьшает дорожный просвет автомобиля. Использование небольших корпусов, то есть небольших вискомуфт, приводит к ограниченной передаче крутящего момента на заднюю ось, т.к. меньше дисков и меньше объем специальной жидкости
    • Вискомуфта не может работать долго. Это крайне нежелательно! Он не рассчитан на длительные нагрузки, иначе просто выйдет из строя, совсем заклинит. То есть это говорит нам о том, что в серьезное бездорожье лезть нельзя! Используйте его как можно скорее для заснеженных дворов и небольшой грязи на даче, вот и все.

    «Честный полный привод» — не совсем понятный, но убедительный термин, священная мантра интернет-гуру. Однако сегодня подавляющее большинство производителей делает ставку на электронику и многодисковые муфты, автоматически подключающие заднюю ось…

    Хорошо иметь машину с колесной формулой 4х4 на случай штурма снежного заноса, а в остальное время — экономичный монопривод. А при трогании с места на мокром асфальте полезно быть во всеоружии.Но через мгновение, когда скорость набирается, лишний ведущий мост — это просто пустая трата топлива.

    Это 100% кроссоверный формат, и для того, чтобы можно было быстро или ненадолго включить вторую пару ведущих колес, появились различные многодисковые муфты для их соединения.

    ЭКОНОМИЯ МЕТАЛЛА И ТОПЛИВА
    Недорогое и компактное многодисковое сцепление, не вызывающее дополнительных вибраций и чрезвычайно отзывчивое, заменило сегодня на 90% полноприводных автомобилей все остальные типы трансмиссии, сократив формулу действующей построение массового кроссовера по единому принципу: поперечно расположенный впереди мотор постоянно приводит в движение передние колеса, а задние подключаются муфтой по мере необходимости.

    Полный привод, реализованный таким образом, гораздо проще настоящих внедорожных конструкций. раздаточной коробки нет, только дополнительная пара шестерен отбора мощности и вторичный вал остаются возле переднего дифференциала. Еще один плюс: благодаря небольшому весу и размеру появилась возможность разгрузить вес сцепления с и без того тяжелой передней части автомобиля. Многодисковое сцепление обосновалось непосредственно на заднем редукторе.

    РАЗНОЕ
    Но сцепление другое.При одинаковом принципе подключения второго моста конструкции могут иметь существенные отличия.

    Изначально было решено как-то заставить работать сцепление от пробуксовки передней половинки, соединенной с мотором и передними колесами, относительно задней, соединенной с задними колесами. Заглох спереди, пошла разница в скорости половинок, сцепление заблокировалось, зад подключился. Это логично?

    Самые первые муфты Volkswagen Golf использовались в трансмиссии Syncro.Пакет фрикционов в них не сжимался, а заполнялся силиконовой жидкостью, которая при больших нагрузках густела и сама передавала вращение. Управлять такой виско-муфтой было невозможно, характеристики ее работы оставляли желать лучшего, и передать 100% крутящего момента на задние колеса она не могла. Кроме того, при пробуксовке в грязи силикон закипал, сцепление быстро перегревалось и… сгорало.

    Другой дизайн использовался в ранних моделях Ford Escape. Там уже были сжаты диски сцепления, но произошло это чисто механически, с помощью шариков и клиновидных прорезей, в момент поворота передней части относительно задней.Сцепление работало четче, но резче, вызывая неожиданные удары в самой критической фазе скользкого поворота.

    Представьте, что в повороте ваша машина вдруг из переднеприводной превращается в «классику», а когда вы отпускаете газ, так же внезапно выключается сцепление. Последствия могут быть фатальными.

    Эта проблема долгое время беспокоила производителей муфт. Чтобы более адекватно регулировать подачу мощности на задние колеса, и в то же время защитить диски сцепления от перегрева, была предпринята попытка использовать гидравлику.

    COMING HALDEX
    Последней версией неуправляемого сцепления было первое поколение Haldex 1998 года. Здесь диски сжимались гидроцилиндром, давление масла для которого создавал насос. На одной половине муфты устанавливался насос, а привод к нему шел от другой. То есть теперь при разнице скорости передних и задних колес увеличивалось давление сжатия и блокировалось сцепление. Haldex работал мягко и успешно.

    Выиграли сразу две: масло, теперь циркулирующее через гидронасос, лучше охлаждалось, а гидропривод стал чище и, главное, быстрее работал. Но все же часть функционала привода осталась неиспользованной – упреждение подключения заднего моста в самом начале развития опасной ситуации, частичная блокировка сцепления на поворотах. Электроника могла и должна была с этим справиться.

    Так в 2004 году появилось второе поколение Haldex, все с теми же дисками и помпой, но с электронным клапаном, а в «мозги» системы стабилизации автомобиля внедрили отдел, отвечающий за полный привод.

    Компактный. Весь набор элементов сцепления Haldex собран в герметичный блок и по размерам лишь немногим больше стандартного дифференциала.

    Система стала управляемой, а передаваемый назад крутящий момент больше не зависел напрямую от разницы скоростей передних и задних колес.

    ПРЕДУПРЕЖДЕН — ЗНАЧЕН ВООРУЖЕН

    Все бы ничего, но остались «незатронутыми» ситуации, в которых неплохо было бы получить полный полный привод еще до пробуксовки передних колес.Иными словами, помпа, работающая за счет разницы скоростей между половинками сцепления, больше не устраивала инженеров-трансмиссионщиков. Ведь его спасительный напор в некоторых режимах движения просто отсутствовал.

    Решение оказалось простым и в общих чертах до сих пор используется в большинстве приводов, реализованных с помощью муфты.

    Следующее — четвертое — поколение Haldex получило электронасос, прикрепленный снаружи, и уже знакомые нам регулировочные клапаны перед гидроцилиндрами.Теперь в любой момент сцепление можно было полностью или частично замкнуть только по электронному сигналу.

    Этот принцип имел много положительных результатов. Появились стартовые режимы, при которых сцепление полностью блокируется на короткий период разгона. Добавлены значительные режимы блокировки в поворотах, когда хорошее сцепление на сухом асфальте позволяет использовать полный привод на полную катушку.

    На удивление повысились вездеходные качества. Ведь теперь стало возможным простым нажатием кнопки переключать алгоритм работы сцепления с «асфальта» на «бездорожье» или доверить это дело автоматике.

    Знакомы ли вы с тремя основными режимами трансмиссии вашего кроссовера? Конечно, у вас именно такая муфта на заднем приводе!

    Минуточку. Две составляющие производительности системы — электронный мозг и сверхбыстрый электромагнитный клапан, время открытия которого менее 0,1 с

    ДОПОЛНИТЕЛЬНО
    Стало удобно совмещать электронное управление сцеплением как с системой стабилизации, так и с собственной программой безопасности сцепления.Небольшой датчик температуры внутри муфты теперь отслеживал рабочую температуру и отключал привод, если перегрев муфт был близок. Конечно, ставшая неуправляемой на десять минут машина может разбалансироваться, но это несравненно лучше, чем дым из-под днища и выход из строя трансмиссии.

    Кроме того, чем больше кроссоверов с электронно-управляемыми муфтами попадало в руки владельцев, тем шире и точнее становились программы систем полного привода.Сегодня лучшие из них уже не боятся перегрева не только в рыхлом снегу, но и в откровенном грязевом заносе. А еще химики с материаловедами не сидели сложа руки. Новые материалы для дисков и накладок позволили вдвое увеличить температуру аварийного отключения, а также увеличить момент, передаваемый фрикционами, до значений, заведомо больших, чем может выдать мотор.

    Современные материалы сцепления, высококачественные масла и усовершенствованные программы контроля блокировки дисков позволяют даже частично включить сцепление, не опасаясь перегрева.При этом автомобиль получает распределение крутящего момента по осям в соотношении 10:90, а то и 40:60, что для марок, тяготеющих к заднеприводной компоновке, позволяет сочетать классические повадки на дороге с легкий полный привод, местами почти незаметный. И даже постоянно варьировать степень связи, улучшая управляемость автомобиля и помогая системе стабилизации делать свою работу.

    Учитывая гибкость алгоритмов работы и высокую степень отработанности конструкции многодисковых фрикционов, на сегодняшний день это самый массовый вариант организации полного привода и вряд ли нас здесь ждет что-то принципиально новое в обозримом будущем.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.