FRA ENKELT TIL KOMPLEKS
Det klassiske firehjulstrekkordningen er en stiv tilkobling av den andre aksen. Mange terrengentusiaster er sikre på at dette er den eneste riktige avgjørelsen - det er verken sofistikert elektronikk, eller dyr mekanikk. Slike modeller blir vanligvis referert til som 4WD (noen ganger FWD - Fire Wheel Drive, fire drivhjul). Det nærmeste eksemplet er den innenlandske UAZ. Men han er ikke alene om konservatisme - den japanske Nissan Patrol GR ble opprettet på en lignende måte. Overføring av de fleste kinesiske terrengkjøretøyer og pickuper er også arrangert - for eksempel Great Wall Deere-modeller kjent på det russiske markedet. Det er vanskelig å kjøre slike biler, inkludert firehjulstrekk, på vanlige veier - den tette forbindelsen mellom for- og bakaksler ødelegger både komfort og håndtering. For å "løsne" dem, blir en annen differensial lagt til transmisjonen - sentrumsavstanden. Men så oppstår et annet problem - på veiene må den blokkeres slik at når akselen glir, ikke den andre stopper. Selvfølgelig er det hvor du kan gå for en ingeniørfantasi.
Et av de mest multifunksjonelle systemene, Super-Select, ble registrert på Mitsubishi-Pajero terrengkjøretøy (ЗР, 2007, nr. 5). Når du kobler til en firehjulsdrift, fordeles dreiemomentet i et forhold på 33:67, og den viskøse koblingen, installert parallelt med midtforskjellen, endrer dette forholdet til 50:50 avhengig av veiforholdene. På alvorlig terrengkjøring kan forbindelsen mellom akslene stenges strengt, og hvis veien blir fullstendig ufravikelig - slå også på et lavere gir.
PERMANENT MENGDE
Firehjulsdrift er ikke bare nødvendig på vanskelige steder. De fleste 4x4 kjøretøyer, der dreiemomentet kontinuerlig distribueres til alle hjul (de er referert til av forkortelsen AWD), gir det en mer effektiv bruk av motorens potensial, ikke bare under akselerasjon, men også når du svinger. Hovedoppgaven til utviklerne er å fordele skyven riktig mellom akslene.
En av de første beslutningene som overlevde, forresten til i dag, var sentrumsforskjellen til økt friksjon. På begynnelsen av 1980-tallet slapp Audi firehjulstrekkeren Quattro, der Torsen-differensialet fordeler aksialmoment (se dyse). Et slikt opplegg kan sees på etterkommerne til den legendariske sportsbilen - moderne "Audi" og "Volkswagen" med en langsgående motor. Det nåværende "sensing moment" (det er fra forkortelsene til disse ordene navnet kom til å være) kan enheten raskt overføre opptil 100% av skyvekraften til forhjulene eller bakhjulene. Thorsen jobber også med overføringen av American Hammer-H2 (ZR, 2005, nr. 1).
[caption id = "attachment_202820" align = "aligncenter" caption = "xDrive-systemet fra BMW er en moderne symbiose av elektronikk og mekanikk. Datamaskin
omfordeler øyeblikket mellom forhjulene og bakhjulene, han administrerer også simuleringen av mellomaksel og hjuldifferensialsperre.
"]
[/bildetekst] Kjent for sin utvikling av symmetrisk (øyeblikket under normale forhold er delt i to mellom akslene) firehjulsdrift, valgte det japanske selskapet "Subaru" en annen løsning - den mekaniske sentrale differensialen ligger ved siden av den tyktflytende koblingen, som svarer til forskjellen i hjulens vinkelhastigheter. Som i Super-Select-versjonen, når hjulene sklir, kaster det overflødig dreiemoment til en annen akse.
Men mekanikere i deres rene form har seriøse konkurrenter - flerplate-clutcher styrt av smart og rask elektronikk. Så bygget for eksempel xDrive-girkasse på BMW. Drivenheten går til alle hjul (standardforhold 40:60), og den sentrale koblingen med flere plater fordeler dreiemoment mellom akslene avhengig av veiforhold. En lignende ordning fungerer på terrengkjøretøyer fra Volkswagen-Tuareg og deres Porsche-Cayenne-slektning pårørende. For øvrig har ikke disse maskinene mekaniske sperrelåser som standardutstyr - de er etterlignet av elektronikk som holder for raske hjul med bremser. Men elskere av å klatre gjennom gjørmen kan i tillegg bestille den såkalte terrengpakken - for de som sitter ved rattet er det nok å vri håndtaket på midtkonsollen for å gjøre forbindelsen mellom bakhjulene tett.
Dette er en annen tysk produsent. Ved bestilling av Mercedes-Benz M-klasse (ЗР, 2006, nr. 10), installeres en girkasse med automatiske og manuelle låser på sentral- og bakakselens differensialer og en totrinns overføringshylse med reduksjonsgir. I grunnversjonen - en fri sentral differensial fordeler øyeblikket mellom for- og bakakslene i forholdet 60:40. Og trekkraftkontrollsystemet 4ETS sliter med å skli; Den beregner og bremser spinnehjulet med ABS-sensorer.
FORSKJELLIG VERDI
Men er det nødvendig at øyeblikket hele tiden går på alle hjul? Tross alt bruker biler det meste av livet på asfalt. Og hvorfor kaste bort den ekstra kraften og drivstoffet? Så du må lage plugin-modulen for stasjonen - slik at du ikke trenger å bekymre deg om driveren.
For dette formålet bruker de for eksempel den allerede nevnte viskøse koblingen - bare i dette skjemaet er det ingen sentral forskjell. Motormomentet overføres på den ene aksen, og når det sklir, kobler koblingen den andre. På grunn av sin enkelhet har dette designet blitt ganske utbredt - inntil nylig ble det villig brukt på firehjulsdrevne Volvo og Volkswagen.
I de senere år har imidlertid de fleste produsenter forlatt tyktflytende koblingstjenester til fordel for mer "intelligente" og raskere enheter. Vi snakker selvfølgelig om de mest lovende enhetene - elektronisk styrte koblinger. Prinsippet er det samme som med visco - i riktig øyeblikk er den andre aksen tilkoblet, ikke bare på grunn av oppvarmingen av væsken, men ved kommando fra datamaskinen (se die). Et eksempel er 4-trinns transmisjon fra Volkswagen-konsernet. Den elektronisk kontrollerte Haldex flerplattkoblingen er montert foran bakakselen til firehjulsdrevet Volkswagen, Audi, Skoda, SEATs, hvis motorer er på tvers. For å understreke arten av denne eller den bilen, endrer ingeniører innstillingene til den elektroniske kontrollenheten, og justerer responstiden og graden av blokkering.
Mercedes-Benz 4-Matic girkasse fungerer på samme måte, bare her er drivakselen bak, og det ekstra øyeblikket går frem gjennom clutchen. Elektronikk beregner styrken og varigheten av diskkomprimering ved å evaluere forskjellen i rotasjonshastigheten til forhjulene og bakhjulene. Hvis dette ikke er nok, gir kontrollenheten en ekstra kommando for å lukke den bakre tverrgående differensialkoblingen også. Og slik at låsene ikke forstyrrer driften av ABS-systemet, når du trykker på bremsepedalen, kobler datamaskinen fra begge koblingene samtidig.
“Nissan X-Trail” på tørr og jevn asfalt, bare forhjulene kjører. Ved å trykke på en knapp, kan sjåføren slå på Auto firehjulsdrift-modus - en elektromagnetisk flerplate-kobling kaster overflødig dreiemoment tilbake. Det er også en terrenglåsmodus, der mesteparten av tiden trekkverket er fordelt mellom akslene i et forhold nær 57:43.
Originale løsninger skiller Honda-transmisjonen. På CR-V-modellene (ЗР, 2007, nr. 6) og HR-V introduserte japanerne Real-Time 4WD-låsesystemet. Høydepunktet er at koblingen styres av hydraulikk. Pumper er installert på akslene: på fronten - trykkpumpe i kretsen, på bakutløpet. Når forhjulene begynner å gli, stiger trykket i systemet og blokkerer koblingen, og kobler bakakselen.
Det neste trinnet i utviklingen av firehjulstrekkkonstruksjoner er ganske forutsigbart. Elektronikk, som på mange andre felt, vil gradvis erstatte kompleks mekanikk eller ta patronage over det, forenkle og forbedre de gamle systemene. Og det er ikke noe overraskende i dette, fordi det er mye raskere og enklere å løse komplekse ligninger på en datamaskin enn å bruke en lysbilde-regel.
"SILIKON" VARIABEL
Et av de enkleste selvlåsende systemene er viskøs kobling. I et tilfelle fylt med silikonvæske med høy viskositet, er perforerte skiver plassert nær hverandre, hvorav noen er koblet til inngangsakselen til koblingen (lest med foraksel), og andre er koblet til utgangen (bakfra). Hvis hjulutglidning oppstår, endres forskjellen i vinkelhastighetene til noen skiver i forhold til andre. Væsken tykner og “festes sammen” skivene - dreiemomentet strømmer til den andre aksen. En av ulempene med denne designen er at under skarp bremsing kan alle hjul låses samtidig, noe som vil føre til at ABS fungerer som den skal. Derfor er det nødvendig å installere mekanismer for å låse opp koblingene under bremsing.
+ Relativ enkelhet og lave byggekostnader, kompakthet.
- Forsinkelser i driften av koblingen, tendensen til overoppheting under langvarig drift, noe som skaper forstyrrelse av ABS-driften.
GIRKONSTANT
Torsen-differensialet (fra det engelske TORque SENsitive-sensitive moment) er en rent mekanisk design. Inni i det er drevne (semi-aksiale) ormhjul og drivende (satellitter) ormhjul installert. I normal tilstand fungerer differensialen som gratis. Når rotasjonshastigheten til en av de drevne akslene øker (hjulglidning), lukkes satellittene, og overfører en del av dreiemomentet til den andre aksen, mens de stoppede hjulene "bremser" på grunn av forekomsten av en forbindelse mellom akslene. I motsetning til viskøs kobling er “Thorsen” kun låst under trekkraft, og forstyrrer derfor ikke nødbremsing.
+ Rask omfordeling av dreiemoment, ingen effekt på bremseprosessen.
- Kompleksiteten i produksjon og montering, den eneste fabrikkinnstillingen, høy pris.
BEREGNING AV PAKKET
Både Torsen differensial og tyktflytende kobling er passive systemer: de fungerer bare når dreiemoment kommer til dem. Elektronisk kontrollerte koblinger med flere plater er fri for denne ulempen. En av de mest berømte er Haldex-koblingen patentert av svenskene. En veldig lik TOD-enhet (Torque On Demand - moment on demand) er produsert av Isuzu.
Kort sagt, driftsprinsippet: den elektriske koblingspumpen skaper konstant et lite trykk i systemet for rask respons. Trykk på stempelet som komprimerer koblingsskivene utvikler en hydraulisk stempelpumpe. Den slås på når det er en forskjell i vinkelhastigheter på inn- og utgangsakselen. Diskene er lukket - den andre aksen er tilkoblet.
I noen utførelser, i stedet for hydrauliske sylindre, er aktuatorer elektromagneter, som når spenning tilkobles, kobler til skivene. Den elektroniske enheten som er koblet til andre bilsystemer, administrerer alle prosessene.