Как работает полный привод на тигуане, подключаемый или постоянный, почему не включается. Системы авто Полный привод 4 motion

В современном
автомобиле даже отлично известные и пользующиеся популярностью функции имею несколько другие
значения, хорошие от обычных опций. К примеру, полный привод всегда
ассоциируется с завышенной проходимостью и мощностью машины. Казалось бы, для чего
городскому автомобилю иметь 4 ведущих колеса? Ведь это излишний расход горючего и
необоснованно большая мощность. Сейчас этот вопрос уже не животрепещущ. Опыт
показал, что своевременное подключение к тяге подходящего колеса выручает от многих
неожиданных последствий в аварийных ситуациях. Можно с полной уверенностью
именовать систему 4Motion умственной.
Дело в том, что подключение к работе происходит в автоматическом режиме и
исключительно в случае необходимости.

Многих трагедий
удалось бы избежать, если б шофер сумел удержать машину в подходящем направлении. Утрата сцепления
с дорогой приводит к заносам и неуправляемым фазам. Если б в этот момент была
обеспечена тяга на ту пару колес, которая нормально соприкасается с дорожным
полотном, то путная устойчивость и ориентация автомобиля в пространстве была
бы восстановлена. К огорчению, даже имея полный привод классической
конфигурации, шофер навряд ли сумеет впору сориентироваться и в ручном
режиме включить дополнительный привод. А вот автоматика в толики секунды способна
отреагировать необходимым образом на сложившуюся ситуацию. Система полного привода 4Motion чутко реагирует на
смену критерий движения и ответом на намеченную цель становится
автоматическое срабатывание заднего привода в подходящем режиме.

Проф
гонщикам и даже квалифицированным любителям оживленной езды эта функция может
показаться лишней и лишающей наслаждения полного контроля над машиной. Но
для таковой езды нужен долголетний опыт и особенный талант. Средний шофер не
может владеть такими способностями. Система 4Motion рассчитана на массового потребителя, так как это самый
совершенный инструмент обеспечения безопасности и маневренности
автомобиля.

Устройство и особенности 4Motion

Использовать полный
привод не только лишь для увеличения мощности и проходимости начали издавна. В
частности компания Фольксваген, которая обладает торговым брендом 4Motion, до 1998 года
использовала систему Synchro. Тогда же был разработан механизм работы полного
привода современного вида. Заключался он в передаче части функций от ручного к
автоматическому управлению. 1-ые опыты в этом направлении дали обнадеживающие
результаты. Это послужило поводом к предстоящему совершенствованию системы. Основную
функцию в рассредотачивании нагрузки на оси несет межосевой дифференциал. В Synchro
это была так именуемая вискомуфта. При всех плюсах она имела ряд недочетов.

Главным
многофункциональным блоком 4Motion стала муфта последнего поколения Haldex.
1-ое же поколение дифференциала нового эталона подтвердило корректность
избранного пути. Конструкторское решение по применению многодисковой
фрикционной муфты с электрическим управлением оказалось очень удачным и в
предстоящем велись работы по усовершенствованию сложного механизма. Сейчас на
дорогах многих государств мира можно узреть машины с четвертым поколением
устройства. Улучшенный блок управления оперативно реагирует на все
ходовые свойства автомобиля. Будь то скорость, поворот, движение на холостом
ходу, пробуксовка.

Принципом передачи
вращающего момента является сцепление под давлением масла фрикционных дисков
муфты. В I и II поколении давление делали поршни, работающие за счет различия в скорости
вращении задней и фронтальной оси. В IV поколении для этого установлен электромотор. Припас надежности был обеспечен, а модификации отдельных деталей
гидросистемы довели эффективность внедрения 4Motion до необычного уровня. Хотя можно
представить, что не весь потенциал устройства оказался задействован, и новые
поколения будут еще больше действенными.

Система стопроцентно
себя оправдала во всевозможных режимах езды. Метод процессов сложен, но общее
представление о работе можно получить. Данные для переключения функций
поступают от блока управления движком и установленной системы Абс. В итоге, при разгоне
фрикционные диски очень сжаты. Вращающий момент передается на заднюю ось.
Блокировка дифференциала врубается при пробуксовке хоть какого из фронтальных колес.
При равномерном движении диски разжаты и задние колеса фактически не задействованы. Но при возникновении сигнала от
датчиков следует секундное включение в строго дозированной норме. Абс – главный источник, на
который ориентируется блок управления 4Motion, верно реагируя на то, какая ось и какие колеса пробуксовывают.
Во время торможения давление сбрасывается, и разжатые диски вообщем не передают
вращающий момент.

Автоматический
полный привод всех конструкций не имеет ограничений совместной работы с
другими системами контроля, такими как Абс и ESP. Раздельно можно отметить высочайшую надежность. Случаи выхода
из строя 4Motion очень редки, при условии постоянной подмены
масла через каждые 60000
км. По советы производителя и профессионалов на всех
колесах должна стоять однообразная резина. В неприятном случае муфта Haldex начинает срабатывать.
При всем этом качество управления изменяется не в наилучшую сторону, а износ деталей
ускоряется. Городской вэдовый автомобиль, снаряженный 4Motion в эксплуатации ничем не
отличается от обыденного. Но надежность и комфорт выше. К тому же всегда есть
припас мощности, который готов быть применен для преодоления препятствий либо
бездорожья, которого не имеют обыденные авто. Привыкнув к удобству в
управлении и надежности, многие люди последующую свою машину стараются приобрести
с такими же опциями.

Современные автомобили оснащены по-настоящему современными системами полного привода. Каждый производитель, каждая марка автомобиля отдает предпочтение определенному виду системы. К примеру, Фольксваген являются приверженцами полного привода 4motion, концерну Ауди приглянулась quattro. Стоит ли говорить о том, что системы, которые мы будем рассматривать, являются разработками для конкретных марок авто? Какие бывают системы полного привода, мы узнаем с вами в этой статье.

Вкратце мы уже говорили, что данная система устанавливается на автомобили Фольксваген. Особенностью полного привода 4Motion является автоматическое подключение второй оси, если того требует дорожная ситуация. Электроника настроена таким образом, что как только основные ведущие колеса начинают пробуксовывать, то в качестве вспомогательных подключается дополнительный привод.

Вмешиваться в техническую составляющую этой системы мы не будем, так как она довольно сложно устроена. В общих чертах можно отметить, что абсолютно всем управляет электроника. К системе подключен блок полного привода, и вот на основании данных, предоставляемых датчиками АБС, блок управления принимает решение о подключении второй оси, о распределении крутящего момента между ними. Конечно, все это возможно благодаря предустановленным алгоритмам действий, т.е. в системе смоделированы ситуации, и она выбирает необходимый алгоритм действий, в зависимости от тех или иных условий.

Система полного привода quattro

Главной особенностью полного привода quattro является не подключаемый, а постоянный полный привод, т.е. автомобиль в любых условия движения имеет привод 4х4. Особенностью данного привода, ровно, как и особенностью автомобилей Ауди, на которые и устанавливается эта система, является поперечное расположение двигателя, передача крутящего момента с помощью карданной передачи. Примечательно и то, что автомобили оснащены двумя .

Говоря о системе полного привода, то quattro оснащаются пониженной передачей, которая интегрирована прямо в КПП. Межосевой дифференциал обладает электронной блокировкой. Подобная система привода обеспечивает надежное движение в любых условиях, даже на труднопроходимых участках дороги.

Система полного привода 4Matic

Данная система устанавливается на внедорожники и некоторые легковые автомобили компании Мерседес Бенц. Главной особенностью является обязательное наличие автоматической коробки, наличие двух карданных валов, один из которых передает крутящий момент на переднюю ось, другой – на заднюю. Изюминкой системы является бесступенчатая передача усилий на оси автомобиля, что обеспечивает максимально возможную динамику, а также комфортные условия передвижения.

В подобном случае, проблема этой системы полного привода обстояла бы с устойчивостью автомобиля, но компания нашла выход, оснастив авто электронными помощниками управления. Тем не менее, 4matic предназначен лишь для эксплуатации автомобиля по асфальтированной дороге, на бездорожье от него не будет толка. Однако если взять во внимание, что это автомобили Мерседес, и редко кто на них желает месить грязь, то недостаток и вовсе не берется во внимание.

Система полного привода xDrive

В стороне не мог остаться еще один немецкий автогигант под названием БМВ. Компания оснащает некоторые свои автомобили собственной системой полного привода, именуемой xDrive. Главной характеристикой является наличие постоянного полного привода, а также переменное, бесступенчатое распределение крутящего момента между осями автомобиля.

Как и в случае с системой 4мотион, данный полный привод оснащен блоком управления, в который также предустановленны различные алгоритмы действий, которые применяются в зависимости от ситуаций. Система автоматически распределяет между осями тяговые усилия, обеспечивая, таким образом, надежное сцепление с дорогой.

Какая из систем более перспективная?

Мы рассмотрели основные системы полного автомобилей немецкого производства. Вероятно, вам может показаться, что раз уж системы полностью автоматизированы, то они лишены всяческих недостатков. Напротив, большое количество датчиков, полностью электронное управление – это лишний повод возникновения неисправности. К этому можно добавить и тот факт, что электроника, предустановленные в нее программы, не смогут в полной мере реализовывать себя в дорожных условиях. В связи с этим, наиболее совершенной представляется система Кватро, которая устанавливается на автомобили Ауди. Благодаря наличию пониженной передачи, которая интегрирована прямо в КПП, с одной стороны, обеспечивается надежное передвижение, с другой – более простое обслуживание, если сравнивать с другими рассмотренными нами представителями систем 4х4.

Система полного привода 4Motion относится к т.н. системам полного привода подключаемым автоматически. В данной системе крутящий момент двигателя распределяется по осям в зависимости от дорожной ситуации. Система 4Motion устанавливается на автомобили концерна Volkswagen с 1998 года. Название 4Motion является зарегистрированным товарным знаком.

Система полного привода 4Motion включает дифференциал передней оси в коробке передач, раздаточную коробку, карданную передачу привода задней оси, многодисковую фрикционную муфту, главную передачу и дифференциал задней оси.

При движении с постоянной скоростью клапан открывается, а диски сжимаются в зависимости от условий движения. На заднюю ось крутящий момент передается в определенных (незначительных) пределах.

Пробуксовка в движении автомобиля определяется на основании сигналов от блока управления системы ABS. При этом клапан открывается в зависимости от условий движения (какая ось и какие колеса буксуют).

При торможении клапан управления открыт, фрикционные диски муфты полностью разжаты. Крутящий момент на заднюю ось не передается.

И Volkswagen Bora немецкий концерн применил систему полного привода, которая именуется как система 4Motion . Чуть позже (год спустя) компания внедрила ее в другие полноприводные автомобили. Что это за система такая? В чем ее особенности? Давайте разбираться…

Особенности системы 4Motion

Является полноприводной трансмиссией, в которой крутящий момент от двигателя распределяется по осям, исходя из конкретной ситуации на дороге. Она работает совместно с антиблокировочной системой тормозов (ABS) и электронной блокировкой дифференциала (система EDS) .

В системе 4Motion используется многодисковая фрикционная муфта Haldex, которая применяется для распределения крутящего момента от двигателя между передней и задней осями, а также с целью регуляции тяговых усилий.

Муфта Haldex состоит из:
{typography list_number_bullet_green}1. Пакета фрикционных дисков, который включает в себя стальные и фрикционные диски. Стальные диски имеют между собой небольшое пространство. Одна их часть соединена с ротором, а другая – с валом привода одного из мостов. Чем больше дисков, тем выше крутящий момент.

При движении по обычной дороге диски не оказывают никакого влияния друг на друга, они вращаются с одинаковой скоростью, также как и колеса. Но стоит хотя бы одному колесу попасть, к примеру, на лед, как диски начинают вращаться с разной скоростью, в гидросистеме возрастает давление, пакет фрикционных дисков сжимается, крутящий момент передается на другую ось. После того, как пробуксовка будет закончена, диски разжимаются.

Кстати при трогании с места диски также максимально сжаты, а при торможении они полностью разжаты;|| 2. Системы электронного управления, которая включает в себя датчик температуры масла, блок управления и исполнительные устройства (клапан управления); || 3. Электронасоса, который создает предварительное давление масла в системе;|| 4. Аккумулятора давления;|| 5. Масляного фильтра;|| 6. Масляных магистралей.{/typography}

Муфта Халдекс обеспечивает быстрое сцепление задних колес с мокрым асфальтом и делает управление автомобилем более легким и комфортным.

Таким образом, действие системы 4Motion сводится к определенному алгоритму работы многодисковой муфты Haldex.

Данная трансмиссия является не только надежным механизмом, способным эффективно удерживать автомобиль как в снег, так и в дождь, но и позволяет экономить топливо. Так, например, машина, оборудованная этой системой, расходует около 6 литров бензина на 100 км (при езде по трассе), что согласитесь, не так уж и много.

Система полного привода 4Motion – тип автоматически подключаемого полного привода AWD. Хотя 4Motion – фирменное обозначение полноприводных автомобилей , ее ключевой узел, распределительная муфта Haldex, применяется и на ряде моделей других марок. Так, Audi TTS с фирменным шильдиком , оснащен, тем не менее, Хальдексом, а не привычным для quattro моментным центральным дифференциалом Торсен.

4Motion, прежде чем заслужить звание самого совершенного на сегодняшний день AWD, прошла долгий и сложный путь эволюции. В свою очередь, полный привод на легковых автомобилях появился тоже неспроста.

Схема системы полного привода 4Motion:
1 — двигатель; 2 — раздаточная коробка; 3 — карданная передача; 4 — главная передача задней оси; 5 — межколесный дифференциал задней оси; 6 — муфта подключения задней оси (муфта Haldex); 7 — межколесный дифференциал передней оси; 8 — коробка передач.

Зачем легковушке полный привод

Развитие автотранспорта идет под знаком увеличения скорости и одновременно – интенсивности трафика. В плотном и быстром потоке машин крайне важна безопасность движения. Ради этого буквально вся конструкция автомобиля за последние десятилетия претерпела революционные изменения.

Функции трансмиссии также радикально изменились. Просто тянуть машину уже мало. В нештатной ситуации автомобиль должен изо всех сил цепляться за дорогу всеми четырьмя, удерживаясь в то же время на своем пути.

Автомобиль с 4Motion

Постоянный полный привод в городе неэкономичен: на фрикционные потери расходуется мощность двигателя и топливо. Включить вручную дополнительный привод (система 4WD) средний водитель может не успеть, или не сообразить.

Схема же AWD такова: нормально машину тянут передние колеса, а при потере сцепления с дорогой включаются задние и подталкивают, пока передние вновь не схватят дорогу, или все четыре не окажутся в равном положении и автомобиль не вернет путевую устойчивость.

Межосевой дифференциал

Главный узел AWD – межосевой (центральный) дифференциал, установленный между передними и задними осями. Он необходим, так как траектория передних колес в повороте длиннее, чем задних. Но ЦД должен работать с точностью до наоборот: передавать крутящий момент на более нагруженные колеса. И делать это нужно быстро, пока не началась пробуксовка.

Реакция или упреждение?

В идеале ЦД должен «чуять опасность» и подключить задний привод, пока передний еще тянет, то-есть быть упреждающим. Упреждение дают срабатывающие по отношению моментов конструкции, например – Торсен (Torsen; Torgue sensing), на основе самоблокирующейся гипоидной передачи. Но при полной разгрузке вторичного вала такой дифференциал вовсе не передает усилие: сравниваются моменты, а отношение любого значения к нулю есть ноль.

Устройства, срабатывающие по скорости, передают усилие на вал, вращающийся медленнее. Пример – вязкостная муфта (вискомуфта, ВМ), на основе силиконовой жидкости, застывающей при нагревании. Их недостаток – реактивность: заметная разница в угловой скорости колес означает, что уже что-то не так.

И у Торсена с ВМ есть общее свойство: они автономны. Системы EDL, ESP, ABS и роботы-помощники не могут изменить конфигурацию шестерен или свойства силикона, и на одни и те же действия водителя машина в зависимости от внешних факторов может реагировать неоднозначно.

Водителя-аса автомобиль «с характером» может даже радовать, как лихого наездника – горячий норовистый конь. Но если ординарному водителю нужно просто доехать до места, «фокусы» систем с обратной связью внутри осложняют вождение.

Haldex Traction — устройство и работа

Удачным решением проблемы оказалась разработанная шведскими инженерами муфта Haldex Traction (Хальдекс). С 1998 г. Хальдекс используется на ряде моделей Audi и Volkswagen. Конструкция муфты несколько раз менялась, при том же принципе работы. Сейчас выпускаются муфты Хальдекс 4-го поколения.

Схема фрикционной муфты Haldex:
1 — барабан; 2 — пакет фрикционных дисков; 3 — ступица; 4 — поршень; 5 — тарельчатая пружина; 6 — подающая магистраль; 7 — клапан управления; 8 — обратная магистраль; 9 — блок управления; 10 — обратный клапан; 11 — насос; 12 — масляный фильтр; 13 — аккумулятор давления; 14 — масляный бак.

В основе Хальдекса – пакет фрикционных дисков, работающий в масляной ванне. В нормальном движении на задние колеса передается 2,5% момента (не 5%, как часто неверно указывают) за счет 5% зацепления дисков вследствие вязкого трения в слое масла между ними. Остальные 2,5% передаются обратно на передние колеса.

При нагнетании масла в камеру сложные эффекты в масляной пленке сначала тянут диски друг к другу, а затем вступает в действие их непосредственное зацепление. Очень быстро, но плавно включается 100% блокировка, и так же быстро происходит расцепление, так как вязкость масла на порядки меньше, чем у силикона, и фазового перехода в твердое тело не происходит.

Хальдекс срабатывает по скорости, но его реактивность меньше, чем время оборота колеса. Это поистине революционное решение: авторы создали муфту по сути БЕЗРЕАКТИВНУЮ. Хальдексу для нормальной работы необходима внешняя управляющая автоматика: он может блокироваться, когда это не нужно, например, при парковке.

Но Хальдекс абсолютно предсказуем в любых условиях движения. Есть у него и психологическое достоинство: для принудительного включения в обход автоматики нужно притормозить. Обычному водителю легче решиться дернуть ручник, чем дать прогазовку, как того в аналогичных случаях требует Торсен.

Недостатки у Хальдекса тоже имеются, но при теперешнем уровне развития автоэлектроники их остается всего два, и не очень существенных:

1. Хальдекс – не дифференциал, а распределительная муфта. Задние колеса не могут вращаться быстрее передних. Но при обычном вождении потребность резкого рывка сзади возникает крайне редко.
2. Хальдекс требует регулярного техобслуживания: через 60 000 км пробега нужно менять масло и маслофильтр. При эксплуатации в цивилизованных условиях это означает всего лишь заезд на СТО.

Видео:

Вывод

Система полного привода 4Motion – самая сложная и совершенная из существующих систем AWD.

В 4Motion может использоваться и моментный дифференциал Torsen TypeC на основе корончатых шестерен с плоскими сателлитами. 4Motion легко интегрируется в автомобильную автоматику и в полной мере проявляет свои достоинства при ее наличии.