Что такое вискомуфта полного привода: Вискомуфта: как работает, устройство, неисправности.

Содержание

Вискомуфта: как работает, устройство, неисправности.

Рынок поддержанных автомобилей полон полноприводных кроссоверов, и не только. Большинство из них имеют так сказать не совсем полноценную систему полного привода, реализованную вискомуфтой. Чаще всего, такой узел встречается на автомобилях Toyota середины 2000-ых годов, и на таких асфальтных машинах многие, покупая полноприводную машину, к примеру RAV4 первого и второго поколения, очень сильно удивляются тому, что по факту покупают моноприводный универсал, по причине вышедшей из строя вискомуфты. Такая система полного привода у Toyota называется V-flex.

На фото — вязкостная муфта

Сегодня я предлагаю на примере этой системы полного привода, разобрать подробней, что же такое вискомуфта, как она работает, и стоит ли покупать автомобиль с системой полного привода, построенной вокруг нее.

Вискомуфта представляет собой механическое устройство, которое передает или стабилизирует крутящий момент, за счет вязкой жидкости. Устройство вискомуфты такое: в закрытом герметичном корпусев котором установлен пакет плоских круглых дисков, имеющих перфорацию. Диски сформированы таким образом, что ведомые и ведущие диски, перемещаются и находятся друг от друга на очень малом расстоянии. Жидкость, заполняющая корпус муфты на основе силикона имеет свойство менять вязкость при интенсивном перемешивании и нагреве, за счет чего зазор между дисками буквально сказать склеивается вязкой жидкостью, за счет ее расширения.

Устройство вискомуфты

Другими словами, работа вискомуфты зависит от разности скорости вращения ведомого и ведущего дисков, за счет чего меняются физические свойства кремний – органического вязкого вещества.

Месторасположение и схема работы вискомуфты

Такая система далеко не безупречна по причине того, что нет какой то регулировки смыкания дисков, и грубо говоря, все пущено на самотек, в прямом смысле этих слов, и зависит от свойств вязкой жидкости. Так же, к минусам можно отнести значительное время, которое требуется на срабатывание муфты. Это не так страшно, когда вискомуфта используется для включения привода вентилятора охлаждения радиатора, вот когда на включение полного привода требуется несколько минут, они могут стать фатальными. Так же, нельзя принудительно включить систему полного привода, и уже тем более ее заблокировать.

Если говорить об узле, то вискомуфта довольно простой, и как следствие недорогое устройство, которое не подлежит ремонту, и обычно ходит весь срок службы автомобиля. Выйти из строя она может только по причине долгой работы, и чаще всего она просто клинит. Что опять же, говорит о недостатках такого полного привода, ведь если вы где-то застрянете, придется много буксовать, и первое, что вас подведет – это вискомуфта.

Устройство в разобранном виде

Вискомуфта не ремонтопригодна, и ее проще купить новую, или контрактную, чем производить вскрытие. К тому же, далеко не каждый мастер возьмется за такую работу, и уж тем более, только единицы смогут ее успешно починить.

На сегодняшний момент, от вискомуфт в системах полного привода отказались уже все автопроизводители, сделав упор на гидромеханические или электромагнитные муфты, так как их работу куда проще регулировать, и в современных автомобилях, напичканных электроникой они более уместны, так как вискомуфту практически невозможно использовать в автомобилях, оборудованных антиблокировочными системами и системами стабилизации.

Я бы ни в коем случае не рекомендовал к покупке автомобиль с системой полного привода, в основе которой стоит вязкостная муфта. Откровенно говоря, это прошлый век. На рынке полно кроссоверов и просто полно приводных седанов и универсалов, которые оснащены подключаемым полным приводом в основе которых муфты Haldex (Volkswagen Tiguan, Opel Mokka, Ford Kuga), Dynamax (полно приводные модели Kia или Hyundai ) или вообще дифференциал Torsen (преимущественно дорогие модели Audi, оборудованные системой полного привода quattro). Это современные AWD системы, которые способны обеспечить и высокую проходимость, и безопасность в движении, как для людей в автомобиле, так и вне его.

С уважением, Андрей Червяков.

Устройство муфты Халдекс 5-го поколенияэлектромуфта Mazda CX-9

Принцип работы вискомуфты вентилятора охлаждения, проверка, замена и ремонт

Охлаждение двигателя автомобиля потоком набегающего воздуха действует далеко не всегда, поэтому все они снабжены вентиляторами принудительного обдува.

На это надо затратить определённую мощность, причём желательно в регулируемом режиме. Постоянное продувание воздуха через радиаторы с максимальной производительностью не всегда требуется и ведёт к значительному перерасходу топлива. Электрический вентилятор достаточно просто отключать, когда в нём нет необходимости, а вот с механическим потребуется дополнительное устройство между приводом и крыльчаткой.

Содержание статьи:

Предназначение вискомуфты

С ростом температуры двигателя открывается клапан термостата, и горячая жидкость начинает поступать в радиатор. Последний охлаждается встречным воздухом при движении автомобиля, температура антифриза падает, и он в охлаждённом состоянии возвращается в рубашки головки и блока.

Это интересно: Что такое компрессия, детонация двигателя и на что она влияет

Когда скорость автомобиля мала или вообще отсутствует на остановках с работающим двигателем, радиатор не продувается и мотор начинает перегреваться.

Необходимо запустить во вращение крыльчатку вентилятора, до того медленно вращавшуюся и не расходовавшую лишнюю энергию. Для этого и предназначена вискомуфта вентилятора.

Она должна почувствовать критический рост температуры и восстановить механическую связь между своим приводным шкивом и крыльчаткой.

Принцип работы

Работа муфты основана на применении специальной жидкости, изменяющей свою вязкость при увеличении внутреннего трения. Если перемешивание её незначительно, то вязкость мала и наоборот, при быстром относительном перемещении её слоёв свойства становятся близкими к гелю и даже твёрдому телу.

Если подобное вещество расположить в небольшом промежутке между двумя дисками, то передача крутящего момента с одного из них на другой будет зависеть от отношения скоростей их вращения.

Связав один из них со шкивом, а второй с крыльчаткой, можно получить муфту, которая заставит вращаться крыльчатку со скоростью, зависящей от количества жидкости между дисками и расстояния между ними. Чем меньше расстояние, тем сильнее жидкость увеличивает вязкость и тем лучше передаётся энергия вращения.

Устройство вискомуфты вентилятора охлаждения

Реализуется эта относительно простая идея различными способами.

  • можно изменять расстояние между дисками, но это не всегда удобно с конструктивной точки зрения, хотя и такой способ используется в некоторых устройствах, обычно при этом задействуется не одна пара дисков, а целый пакет;
  • подачу жидкости в зазор можно регулировать электромагнитным клапаном, управляемым от температурного датчика через реле и запускающим поток в обход зазора или непосредственно в пространство между дисками, так и сделано на некоторых грузовиках, где крыльчатки требуют подвода значительной мощности;
  • способом попроще будет использование механических термочувствительных элементов спирального типа, металлическая спираль из специального материала с высоким коэффициентом теплового расширения имеет значительную длину при небольших внешних габаритах, нагреваясь, поворачивает золотниковый клапан, направляющий жидкость в рабочий зазор;
  • еще проще устроено управление при помощи биметаллической пластины, которая изгибается при нагреве, надавливая на пластину клапана, открывающего перфорацию на одном из дисков, после чего через него начинают поступать дополнительные порции вискожидкости.

На автомобилях использованы различные конструкции, но есть и много общего:

  • ротор муфты связан со шкивом, расположенным на корпусе водяного насоса или на отдельном кронштейне;
  • в конструкции имеются подшипники, на которых вращается шкив и проскальзывает статор относительно ротора;
  • в корпус статора заливается строго определённое количество специальной силиконовой жидкости;
  • на статоре выполняется оребрение для лучшего теплообмена, и к нему же болтами прикреплена крыльчатка обдува радиатора.

Масло заливается на весь срок службы, а его сохранность обеспечивается кольцевым уплотнением.

Роль силиконового масла

Состав масла выполнен таким, чтобы придать продукту так называемые неньютоновские свойства. Обычные жидкости не меняют свою вязкость от скорости перемещения микрослоёв внутри. Здесь же вязкость резко растёт, что и обеспечивает увеличение жидкостного трения между дисками.

При низкой температуре масло отбрасывается центробежными силами из зазора, для чего на дисках иногда делаются направляющие насечки.

Диски вращаются свободно, и передачи энергии на крыльчатку почти нет. Если же клапаны открываются термочувствительными элементами, то масло начинает заполнять зазор, увеличивать вязкость и передавать вращение на ведомый диск, связанный через корпус с крыльчаткой.

Читайте также: Как проверить помпу двигателя автомобиля без снятия

Для увеличения поверхностей трения на дисках выполняются кольцевые канавки, входящие одна в другую, так масло используется максимально эффективно при тех же габаритах.

Температурная зависимость вязкости у масла мала, что позволяет муфте нормально работать и при низких температурах. Низкокачественные масла без силикона в таких условиях передавали бы вращение постоянно, ещё более охлаждая двигатель.

Проверка вискомуфты на работоспособность

Первым симптомом нормальной работы муфты будет её кратковременное включение при первом запуске холодного мотора.

Это связано с тем, что во время стоянки жидкость стекла в зазор и ещё не выбросилась в резервуар корпуса. Затем характерный звук работающих лопастей крыльчатки пропадёт, скорость её уменьшится, хотя и не до нуля.

При таком холостом ходе вентилятора его даже можно остановить любым мягким предметом, обычно демонстрируют свёрнутую газету, резиновый шланг или пластиковую бутылку. Ни в коем случае не стоит пытаться это делать руками.

По мере прогрева радиатора клапаны открываются, и вентилятор начинает работать на полную мощь. Его обороты растут при прогазовках практически сразу за двигателем, а остановить его уже не получается. Это и будет признаком нормальной работы муфты.

Замена вискомуфты на примере Ауди А6 С5

На этих автомобилях вентилятор с муфтой и шкивом установлен на отдельной цапфе и приводится в движение вспомогательным ремнём. Ротор муфты прикручен непосредственно на резьбу втулки шкива.

Для замены не потребуется много времени:

  • поскольку удержать шкив за ремень не получится, то придётся специальным приспособлением зафиксировать его через имеющиеся отверстия, оно достаточно легко изготавливается из полоски железа и двух болтиков с гайкам по месту, а можно попытаться обойтись и Г-образным шестигранником из набора;
  • зафиксировав шкив, рожковым ключом на 32 мм отворачивается гайка ротора, следует помнить, что там левая резьба и вращать надо по часовой стрелке на откручивание;
  • отвернув ротор, можно извлечь крыльчатку в сборе с муфтой и рассоединить их, отвернув четыре болта.

Новая муфта устанавливается в обратном порядке, после чего её можно проверить как указано выше, хотя у полностью новых изделий сопротивление вращению значительное даже в холодном состоянии.

Можно ли отремонтировать вентилятор охлаждения

Муфта служит очень долго, ломаться и изнашиваться там особо нечему. После окончания срока службы она меняется на новую, поскольку надёжность системы охлаждения всегда должна быть на высоте, слишком дорого обходятся последствия. Но умельцы пробуют чинить вискомуфты, заменяя в них жидкость.

Процедура достаточно простая, надо только аккуратно просверлить отверстия в корпусе для замены масла и подготовить для них надёжные заглушки.

Сложности в другом – очень трудно точно подобрать жидкость нужной вязкости и определить точное её количество. Иначе муфта нормально работать не будет, но опыт в сети уже имеется, при желании с ним несложно ознакомиться, памятуя, что все муфты разные, важны данные на конкретную модель автомобиля и двигателя.

Как работает вискомуфта?

Вискомуфта получила свое название от лат. viscosus — вязкий, из чего следует, что в своей работе этот узел использует свойства жидкости. Дифференциал — это механическое устройство, которое передает крутящий момент с одного источника на два независимых потребителя таким образом, что угловые скорости вращения источника и обоих потребителей могут быть разными относительно друг друга. Однако, ввиду физики устройства, у дифференциала есть очень нехорошее свойство: он стремится передать полученный крутящий момент туда, куда легче. Поэтому, в ситуации, когда одно из колес оказывается на скользком покрытии весь момент с двигателя передается на него. Для того, чтобы этого не произошло, существуют блокировки — межосевые и межколесные.
Межосевой дифференциал необходим для постоянного движения с полным приводом и передачей момента на все четыре колеса. Ведь в повороте колёса рулевого моста имеют совсем другие угловые скорости, нежели чем колёса заднего моста. Межосевой дифференциал призван передавать крутящий момент от коробки передач к обоим ведущим мостам с разным соотношением угловых скоростей. Возвращаясь к вышеописанному проблемному свойству дифференциала, интересно рассмотреть ситуацию, когда полноприводный автомобиль с межосевым дифференциалом одним из четырёх колёс попал на покрытие с низким коэффициентом сцепления (лед, глина, или просто "вывешивание" одного из колес). Что тогда произойдёт? Дифференциал моста, колесо которого находится на льду, отдаст весь полученный крутящий момент на это колесо. Межосевой дифференциал, в свою очередь, тоже стремится передать крутящий момент туда, куда легче. Естественно, межосевому дифференциалу легче отдать момент на мост с прокручивающимся на льду колесом, нежели чем на мост, колёса которого имеют хорошее сцепление с дорогой и могут двигать автомобиль. В результате, весь крутящий момент от двигателя и коробки передач пойдёт на раскручивание единственного колеса, находящегося на льду. Остальные три колеса остановятся и не будут получать никакого крутящего момента от дифференциалов.
Итог: из четырёх ведущих колёс осталось только одно, которое проскальзывает на льду — полноприводный автомобиль «застрял». Для того, чтобы этого избежать, ставится вискомуфта.
Вискомуфта заполнена силиконовой жидкостью, которая обладает свойством застывать при нагреве и превращаться в жидкость при охлаждении. На этом свойстве силиконовой жидкости и построен принцип работы вискомуфты. Как только одно из колес начинает проскальзывать, вязкость силиконовой жидкости резко возрастает, что приводит к соединению дисков вискомуфты, следовательно, к вращению приводных валов приблизительно с одинаковой скоростью, т. е. к блокировке дифференциала.
Причем, чем больше разница в скоростях, тем сильнее трение внутри вискомуфты и степень её блокировки. Подобный механизм блокировки хорошо подходит для эксплуатации в условиях плохого дорожного покрытия, однако, в условиях настоящего бездорожья его способности далеко не выдающиеся: вискомуфта не справляется с постоянными сменами состояний сцепления мостов с грунтом, запаздывает при включении, перегревается и может выйти из строя.

Конструктивно вискомуфты бывают нескольких типов. Та, что применяется в трансмиссии, состоит из следующих основных элементов: цилиндрического корпуса, внутри которого на шлицах сидят диски, и вала, на котором также на шлицах посажена вторая половина пакета дисков. Диски имеют каналы и отверстия, увеличивающие вязкостное трение жидкости. Для работы этого пакета дисков корпус на 80-90% заполнен силиконовой жидкостью, которая обладает высокой вязкостью.
Перед вискомуфтой поставлена задача передавать подводимый к ней крутящий момент за счет внутреннего трения в жидкости, находящейся между дисками. Когда их скорости одинаковы, муфта передает небольшую часть усилия (5-7%). При отставании ведомых дисков от ведущих жидкость перемешивается, ее температура растет, она расширяется и сжимает воздух. Когда он почти полностью сжат, давление в муфте резко возрастает, что вызывает осевое перемещение дисков по шлицам до их механического контакта. В результате вращение передается за счет механического трения, температура и, соответственно, давление жидкости при этом постепенно снижаются, диски выходят из механического контакта. Передаваемый момент зависит от характеристик муфты и от разности скоростей вращения ее валов.
Вискомуфта может устанавливаться как самостоятельный узел между ведущими осями или «встраиваться» в дифференциал. Этот узел не подлежит ремонту, так как количество и вязкость жидкости определяют характеристики вискомуфты и строго контролируются в процессе ее изготовления. При утечке части жидкости муфта подлежит замене.

Кожный антисептик в аптеке spell Кожный антисептик.

Что такое 4WD на машине и что необходимо знать о полном приводе

Главная » Коробки » Что такое 4WD на машине и что необходимо знать о полном приводе

просмотров 23 190

4WD — что такое полный привод на машине, разбираемся

Автомобили бывают разные. Одни были созданы исключительно для движения по дорогам с твердыми покрытием. Другие – для преодоления более сложных ландшафтов. Не случайно, в инструкции по эксплуатации обычных легковых автомобилей указан их класс – дорожный. С автомобилями, имеющими полный привод все гораздо сложнее.

Для обозначения привода, была принято обозначение колесной формулы следующим образом. Например, колесная формула 4Х4 обозначает количество ведущих колес к их общему количеству. Ведущими называют колеса, на которые подается крутящий момент от двигателя. Также полноприводные машины обозначают 4WD, что буквально означает привод на четыре колеса.

Разумеется, трансмиссия 4WD машины конструктивно куда более сложная, чем автомобиля, имеющего передний или задний привод. Казалось бы, сделать внедорожный автомобиль 4WD довольно просто. Но, это не так.

Чтобы распределить крутящий момент от коробки передач к ведущим мостам, необходим еще один агрегат – раздаточная коробка. С ее помощью крутящий момент распределяется на все ведущие оси. Распределение крутящего момента – ключевая функция полноприводной трансмиссии. Вместе с тем, все автомобили с полным приводом 4WD, конструктивно отличаются друг от друга. наиболее часто встречаются автомобили как с постоянным полным приводом (Full time), так и с подключаемым (Part time). Поговорим о них более подробно.

Жесткий подключаемый полный привод (Part time) 4WD.

https://www.youtube.com/watch?v=xVsxN4K2EcE

Самое простое решение для автомобиля 4WD – прямое подключение всех ведущих мостов. Такой тип трансмиссии сравнительно прост и надежен. Крутящий момент, поступает через коробку передач к раздаточной коробке, а от нее через шарнирные приводы к дифференциалам мостов. Усилие от двигателя непосредственно распределяется на передний и задний мост практически в равном количестве.

В результате, величина крутящего момента как на задних, так и на передних колесах становится практически равной. Такое распределение момента существенно повышает проходимость. Автомобиль может преодолевать существенное бездорожье.

Для увеличения крутящего момента дополнительно в трансмиссию 4WD вводится еще одна понижающая передача, называемая демультипликатором. При включении понижающей передачи, автомобиль существенно теряет в скорости, зато увеличивается тяга на колесах, что еще больше повышает проходимость. Для движения по рыхлому снегу, а также по вязким почвам рекомендуется включение понижающей передачи.

Такая конструкция лежит в основе всех классических 4WD внедорожников – тяжелых автомобилей, имеющих жесткую рамную основу и зависимую, часто, рессорную подвеску с неразрезными балками мостов. Конструкция классического 4WD внедорожника является фактически повторением конструкции автомобилей с американской маркировкой «general purpose», что в буквальном переводе означало: «автомобиль общего назначения». Позднее, это словосочетание трансформировалось в ставший нам привычным «джип» (Jeep).

Повышенной проходимости способствует не только полный 4WD привод на все колеса с дополнительной понижающей передачей. Успешному преодолению бездорожья во многом способствует удачное распределение веса автомобиля по осям, а также жесткая рама и конечно же, высокая и мощная подвеска, в которой вертикальное перемещение обоих колес жестко связано между собой.

Все это способствует хорошим внедорожным качествам. Если в автомобиле используются межколесные самоблокирующиеся дифференциалы, его проходимость повышается еще больше. Большинство «классических» внедорожников представляют собой автомобили с мощными двигателями, высокой посадкой и внушительными габаритными размерами. Такие автомобили способны преодолеть серьезное бездорожье, снежные заносы и даже переехать неглубокие водоемы без сильного течения.

 

Наряду с известными преимуществами, классические внедорожники 4WD имеют и ряд существенных недостатков. Главным из них является, как ни странно, жесткий полный привод. Все дело в том, что крутящий момент распределяется в равной степени между осями автомобиля. При некоторых условиях угловые скорости передних и задних колес не всегда бывают одинаковыми

. И если при движении по рыхлому грунту это компенсируется пробуксовкой колес, то при движении по твердому и ровному дорожному покрытию в трансмиссии будут возникать опасные перегрузки. Например, при прохождении поворотов, из-за разности давления в шинах или неравных угловых скоростях карданных шарниров, в трансмиссии внедорожника возникают крутильные колебания, в результате которых механизмы легко выходят из строя.

Чтобы этого не произошло, один из ведущих мостов, чаще передний, имеет возможность отключения от трансмиссии 4WD. Если вы двигались по бездорожью и решили выехать на дорогу с асфальтовым покрытием, прежде чем двигаться по дороге, вы должны отключить одну из ведущих осей. Многие отечественные и зарубежные модели 4WD внедорожников для уменьшения механических потерь оснащаются специальными муфтами, при помощи которых передние колеса подключаются к трансмиссии.

Некоторые модели имеют вакуумный или электромагнитный привод колесных муфт. Исходя из этого, такой тип автомобилей называют «part time 4WD». Повышенный расход топлива – еще один существенный недостаток внедорожников. Тяжелая рамная конструкция, чугунные балки мостов, большие механические потери обуславливают повышенный топливный аппетит таких автомобилей.

Достоинства 4WD:

  • повышенная проходимость,
  • простота и надежность конструкции,
  • жесткая конструкция.

Недостатки 4WD:

  • высокий расход топлива,
  • повышенные потери мощности,
  • необходимость отключения одной из ведущих осей,
  • высокий центр тяжести (склонность к опрокидыванию).

Постоянный полный привод (Full time) 4WD.

Со временем прогрессивная конструкция внедорожников стала уступать место более легким моделям 4WD автомобилей, которые обладали не менее выдающимися внедорожными качествами. Со временем отпала необходимость в жесткой раме. А колесная подвеска стала полностью независимой. Претерпела изменение и конструкция трансмиссии. Для того, чтобы подключить полный привод 4WD, необходимо было полностью остановить автомобиль, затем подключить колесные муфты, а уж после переводить рычаг включения моста.

Конструкция постоянного полного привода 4WD полностью исключает все эти операции, поскольку крутящий момент передается на обе оси. Это стало возможным, благодаря введению в трансмиссию еще одного элемента – межосевого дифференциала. Межосевой дифференциал напоминает конструкцию колесного дифференциала планетарного типа.

Устройство способно распределять крутящий момент между осями по принципу наименьшего сопротивления. Если передняя ось автомобиля испытывает большее сопротивление движению, крутящий момент автоматически перебрасывается к задней оси. Такая компоновка трансмиссии позволила полностью отказаться от необходимости отключения одной из ведущих осей.

Автомобиль с постоянным полным приводом стал более маневренным и устойчивым к заносу при прохождении поворотов на высокой скорости. Вместе с тем, на бездорожье привод full time 4 WD был бы полностью бесполезен, поскольку при пробуксовке колес на одной из осей, другие остаются недвижимы, поскольку весь крутящий момент переходит на буксующее колесо. Чтобы справиться с этой задачей, в трансмиссию было введено управление блокировкой межосевого дифференциала, также называемое «diff-lock».

В зависимости от марки и модели автомобиля, механизм блокировки дифференциала (diff-lock) может иметь рычажный, вакуумный или электромагнитный привод. Благодаря подобной компоновке полноприводной 4WD трансмиссии, появилась возможность ее установки на более легкие автомобили, имеющие несущий кузов и как продольное, так и поперечное расположение силового агрегата. Автомобили с продольным расположением двигателя имеют компоновку трансмиссии, во многом схожую с «классическими» внедорожниками.

Более интересна конструкция с поперечной компоновкой мотора. Обычно, коробка передач, раздаточная коробка и межколесный дифференциал передней оси собраны в один агрегат. Привод на заднюю ось выполнен в виде углового редуктора, внутри которого и расположены элементы межосевого дифференциала. Такая конструкция 4WD хотя и утяжеляет массу автомобиля, но более компактна по сравнению с аналогичными типами трансмиссии.

В результате, автомобиль 4WD способен одинаково хорошо передвигаться практически на любом покрытии. Конструкция full time 4WD легла в основу многих моделей гибридных внедорожников, называемых кроссоверами. В отличие от «классики», многие модели кроссоверов имеют несущую конструкцию кузова и полностью независимую пружинную подвеску. При этом они способны передвигаться как в плотном городском потоке, так и на легком бездорожье. Главное условие движения с заблокированным дифференциалом (diff-lock on) не рекомендуется разгоняться выше 60 км/ч и двигаться не более 2-х часов.

Вместе с тем, жесткая блокировка дифференциала сегодня стала такой же архаичной, как и зависимая подвеска. Наряду с межосевым дифференциалом или вместо него, часто применяется вязкостная муфта (вискомуфта). Принцип ее работы во многом схож с гидротрансформатором в АКПП. Между дисками, жестко соединенными с трансмиссией, находится специальная жидкость.

При незначительном различии угловой скорости передней и задней осей жидкость допускает проскальзывание дисков друг относительно друга. при пробуксовке одной из осей, жидкость разогревается, в результате чего ее плотность резко повышается. В результате, крутящий момент передается через жидкость к неподвижной оси. Вискомуфта позволяет блокировать межосевой дифференциал автоматически в нужный момент. Недостатком ее является склонность к перегреву. Поэтому, преодолевать тяжелое бездорожье в течение длительного времени на 4WD автомобилях с вязкостной муфтой не рекомендуется.

Современные 4WD автомобили оснащаются более совершенными устройствами блокировки. В них вязкостная муфта заменена многодисковой фрикционной муфтой, работающей по принципу сцепления. Управляется муфта электроникой. Электронное устройство отслеживает угловые скорости колес и распределяет крутящий момент на неподвижные. В отличие от жесткой блокировки, такой механизм позволяет распределить крутящий момент более дозировано. Благодаря электронному управлению, 4WD автомобили стали еще более проходимыми и устойчивыми даже на скользком дорожном покрытии.

Достоинства 4WD

  • универсальность,
  • возможность движения,
  • как по твердому покрытию,
  • так и по бездорожью,
  • лучшая управляемость.

Недостатки 4WD

  • сложность конструкции,
  • увеличение массы деталей трансмиссии,
  • повышенный расход топлива (для full time 4 WD с жесткой блокировкой дифференциала).
Проголосуйте, понравилась ли вам статья? Загрузка...

Полный привод — Википедия. Что такое Полный привод


Материал из Википедии — свободной энциклопедии Полноприводный легковой автомобиль Nissan Avenir (4WD), вид снизу:
1 — поперечнорасположенная механическая коробка перемены передач
2 — левый внутренний шарнир равных угловых скоростей
3 — раздаточная коробка
4 — карданные валы к заднему мосту
5 — задний ведущий мост
6 — масляный поддон поперечнорасположенного двигателя
7 — пыльник рулевой рейки
8 — левый рычаг передней подвески
9 — правый рычаг передней подвески
10 — тяга к рычагу переключения передач
11 — глушитель

По́лный при́вод (2×2, 4×4, 6×6, 8×8, 12×12[1], 24×24, 4WD, AWD, Four-wheel drive и т.  п.) — конструкция трансмиссии автомобиля, позволяющая передавать крутящий момент (мощность, в случае применения электропривода или гидропривода), создаваемый двигателем, на все колёса, при этом спаренные колёса на одной полуоси учитываются как одно колесо.

До 1980-х годов полный привод ассоциировался исключительно с вездеходами, а полноприводные автомобили имели увеличенные дорожный просвет и другие атрибуты повышенной проходимости.

Однако после появления системы quattro на чисто дорожных автомобилях Audi и ряда аналогичных систем у других компаний привод на все колёса стал рассматриваться и как средство повышения ходовых качеств обычных автомобилей без задачи повышения проходимости. В этом случае обеспечивается наиболее эффективное использование мощности двигателя при любом режиме движения, улучшается управляемость, особенно на скользких покрытиях.

Именно с этими целями полный привод используется на спортивных автомобилях, например, Lamborghini Murciélago и некоторых моделях Porsche, широко распространён на автомобилях Subaru, а также на представительских автомобилях для повышения уровня активной безопасности — примеры такого использования включают системы 4Matic (на автомобилях Mercedes Benz), XWD (Saab), xDrive (BMW), AWD[2] (Volvo), 4 Motion (Volkswagen), а из российских разработок — трансмиссию малосерийной представительской «Волги» ГАЗ-3105.

Компоновка полного привода

«Классическая»

Теория вискомуфты вентилятора радиатора

Как устроена муфта вентилятора Toyota и каков ее принцип действия? Поскольку эта тема все еще вызывает порой вопросы, попробуем разобраться...

Принцип

Вентилятор с ременным приводом, обычно совмещенный с насосом охлаждающей жидкости, традиционно устанавливались на большинство моделей с продольным расположением силового агрегата. Если бы крыльчатка вентилятора жестко соединялась с приводным шкивом, то частота его вращения была прямо пропорциональна оборотам коленчатого вала - такое охлаждение было бы чрезмерно эффективно, особенно на больших оборотах и при низкой температуре за бортом. Поэтому, для регулировки интенсивности потока воздуха, проходящего через радиатор, между шкивом и крыльчаткой устанавливается вязкостная муфта.

При низкой температуре скорость вращения вентилятора минимальна, что позволяет двигателю быстрее прогреваться и заодно снижает шум от крыльчатки. По мере роста температуры обороты вентилятора также будут нарастать.

КонструкцияРотор муфты жестко крепится на шкиве насоса охлаждающей жидкости. По окружности диска ротора нарезаны косые зубья, которые выполняют роль насоса для перекачки масла. Корпус муфты в сборе (корпус подшипника и передняя крышка) вращается вокруг ротора на подшипнике.

С обеих сторон ротора установлены пластины, отделяющие рабочие камеры от резервуаров. Передняя (с впускными каналами A и B и возвратным каналом) закреплена на крышке ротора, задняя (с возвратным каналом) - на корпусе подшипника.

1 - биметаллическая пружина, 2 - биметаллическая пластина, 3 - впускной канал B, 4 - впускной канал A, 5 - передняя камера, 6 - возвратный канал, 7 - возвратный канал, 8 - задняя камера,
9 - передний резервуар, 10 - зубья ротора, 11 - корпус подшипника, 12 - вал ротора, 13 - корпус подшипника, 14 - задний резервуар, 15 - задняя делительная пластина, 16 - ротор, 17 - передняя делительная пластина, 18 - передняя крышка.


Рабочие камеры представляют собой "лабиринты", образованные ребрами на роторе и на делительных пластинах. Момент передается от ротора к корпусу за счет "внутреннего трения" в силиконовом масле.
Биметаллическая пружина, установленная с внешней стороны корпуса муфты, перемещает пластину, открывая и закрывая впускные каналы и регулируя перетекание масла в зависимости от температуры воздуха.

Функционирование

1. Холодный воздух.
При вращении ротора его зубья через возвратные каналы "откачивают" в передний резервуар масло из обоих камер и заднего резервуара. В результате его количество в камерах падает, передача усилия через жидкость уменьшается и частота вращения вентилятора становится значительно ниже частоты вращения ведущего ротора.
2. Теплый воздух.
Под действием центробежной силы масло из переднего резервуара вытесняется в переднюю камеру через открывшийся впускной канал A. "Вязкое трение" между ротором и передней пластиной возрастает, а разница в частоте вращения уменьшается.
3. Горячий воздух.
Открываются оба впускных канала, после чего масло поступает в обе рабочих камеры. Объем жидкости в них и "трение" максимальны, так что максимальна и передача вращения через муфту.

Примечание. Поскольку управление оборотами происходит за счет изменения объема силиконового масла в полостях муфты, то его утечка неизбежно ведет к снижению скорости вращения вентилятора и возможному перегреву двигателя.

Часть муфт ранней конструкции не имела заднего резервуара. Поскольку после остановки двигателя масло стекает в нижнюю часть муфты, то здесь его уровень в камерах значительно увеличивался и сразу после запуска двигателя, когда "трение" между ротором и пластинами достаточно велико, частота вращения вентилятора нарастала слишком сильно. При наличии заднего резервуара уровень жидкости в камерах на заглушенном двигателе оказывается ниже, а после запуска падает быстрее - в результате снижается уровень шума от вентилятора.

Евгений, Москва
© Легион-Автодата

Комментарии и вопросы
можно направлять на
[email protected]

Вискомуфта: принцип действия и устройство

Сейчас большую популярность на авторынке получили кроссоверы. У них есть как полный, так и одинарный привод. Он связан с таким устройством, как вискомуфта. Принцип работы агрегата - далее в этой статье.

Характеристика

Итак, что это за элемент? Вискомуфта - это автоматический механизм для передачи крутящего момента через специальные жидкости. Следует отметить, что принцип работы вискомуфты с полным приводом и вентилятором одинаков.

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

Что внутри?

Внутри картера сцепления на силиконовой основе. Обладает особыми свойствами. Если его не вращать и не нагревать, он остается в жидком состоянии. Как только приходит энергия крутящего момента, он расширяется и становится очень плотным. При повышении температуры он выглядит как застывший клей. Как только температура падает, вещество становится жидким. Кстати, заправлен на весь период эксплуатации.

Как это работает?

Что за изделие называется "вискомуфта", принцип действия? По алгоритму действий аналогичен гидротрансформатору автоматической коробки. Здесь крутящий момент тоже передается жидкостью (но только трансмиссионным маслом). Есть две разновидности вискомуфт. Ниже мы их рассмотрим.

Первый тип: рабочее колесо

Включает металлический корпус. Принцип вязкостной муфты (включая вентилятор охлаждения) заключается в работе двух турбинных колес.Они расположены друг напротив друга. Один находится на приводном валу, второй - на ведомом. Тело заполнено жидкостью на основе силикона.

Когда эти валы вращаются с одинаковой частотой, перемешивание композиции не происходит. Но как только происходит пробуксовка, температура внутри корпуса повышается. Жидкость становится гуще. Таким образом, рабочее колесо турбины входит в сцепление с осью. Подключается полный привод. Как только машина выехала из бездорожья, скорость вращения крыльчаток восстанавливается.С понижением температуры плотность жидкости уменьшается. В машине отключается полный привод.

Второй тип: диск

Тут тоже закрытый корпус. Однако, в отличие от первого типа, на ведущем и ведомом валах имеется группа плоских дисков. Что это за принцип работы вискомуфта? Диски вращаются в силиконовой жидкости. При повышении температуры он расширяется и сжимает эти элементы.

Муфта начинает передавать крутящий момент на вторую ось. Это происходит только в том случае, когда машина заглохла и есть другая частота вращения колес (пока одни стоят, вторые глохнут). Оба типа не используют автоматические электронные системы. Устройство работает на энергии вращения. Поэтому вентилятор вискомуфта и полный привод отличается долгим сроком службы.

Где это используется?

Для начала остановимся на элементе, который используется в системе охлаждения двигателя. Принцип вискомуфты вентилятора основан на работе коленчатого вала. Сама муфта прикреплена к штоку и имеет ременную передачу. Чем выше частота вращения коленчатого вала, тем больше нагревается жидкость в сцеплении.Таким образом, соединение стало жестче, и элемент с вентилятором начал вращаться, охлаждая двигатель и радиатор.

При падении скорости и падении температуры гидравлическая муфта прекращает работу. Следует отметить, что вискомуфта вентилятора больше не используется. На современных двигателях используются электронные рабочие колеса 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 размещается не в моторном отсеке, а под днищем автомобиля. И, в отличие от первого типа, вискомуфта полный привод 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 стоит отметить механическую блокировку, которая есть на «Ниве» и «УАЗе». Но в связи с урбанизацией производители отказались от нынешней блокировки, которая жестко соединяет обе оси и улучшает проходимость автомобиля.Водитель сам может выбрать, когда ему нужен полный привод. Если потребуется преодолеть бездорожье «внедорожник», он быстро застрянет и после пробуксовки заведет задний мост. Но выбраться из густой грязи ему не поможет.

Преимущества

Рассмотрим положительные стороны вискомуфты:

  • Простота конструкции. Внутри используется всего несколько рабочих колес или дисков. И все это активируется без электроники, путем физического расширения жидкости.
  • Дешевизна. Благодаря простой конструкции вискомуфта практически не влияет на стоимость автомобиля (если это касается варианта «полный привод»).
  • Надежность. Муфта имеет прочный корпус, выдерживающий давление до 20 килограммов на квадратный сантиметр. Устанавливается на весь срок службы и не требует периодической замены рабочей жидкости.
  • Может работать в любых дорожных условиях. Не скользит по грязи или при езде по снегу. Для нагрева рабочей жидкости внешняя температура не имеет значения.

недостатки

Стоит отметить отсутствие ремонтопригодности. Вискомуфта установлена ​​навсегда.

Для чего используется блок вязкой муфты в автомобилях с полным приводом?

Вискомуфта (VC) - трансмиссия компонент, предназначенный для передачи и выравнивания крутящего момента от центра ведущий вал к переднему дифференциалу и к передним колесам. В отличие от гидравлической муфты и гидротрансформатора, VC использует другой рабочий принцип: крутящий момент передается не через динамические свойства потока жидкости, но благодаря вязким свойствам жидкости, заполняющей внутреннее пространство узла вискомуфты. Этот агрегат используется как механизм автоматического блокировка дифференциала.


Узел вискомуфты

История

ВК был изобретен в 1917 году американцем. Мелвин Северн, но тогда это не нашло применения. Только в 1964 году ВК впервые применялся как механизм автоматической блокировки межосевой дифференциал в автомобиле Interceptor FF производства британской компании Jensen. С середины 60-х годов прошлого века агрегаты ВК получили широкое распространение в самоблокирующихся крестовинах. дифференциалы устанавливаются на легковые автомобили AWD.

Устройство и работа принцип

Блок VC состоит из множества плоских дисков установлен внутри герметичного корпуса. В комплект дисков входит комплект привода. диски, подключенные к ведущему валу, и набор ведомых дисков, подключенных к ведомый вал. Поверхности дисков имеют неровности и отверстия. Пачка дисков есть сформированы таким образом, что ведущий и ведомый диски ВК чередуются и находятся расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Дилатантная жидкость на основе силикон (кремнийорганическое вязкое вещество), заполняет внутреннее пространство Жилье ВК. Эта жидкость имеет свойство загустевать при быстром перемешивании. Кроме того, дилатантная жидкость имеет большой коэффициент расширения при нагревании; Это увеличивает эффективность вязкой муфты, так как процесс смешения дополнительное давление на диски VC, которые слипаются (т. е. прижимаются к каждому другое за счет расширения жидкости) под действием нагретой жидкости.


Расчет вязкости Связь

в постоянное движение ведущего и ведомого валов, диски ВК вращаются на одинаковая скорость и частицы жидкости не перемешиваются, не оказывая влияния на диск пакет. Как только один из валов начинает вращаться быстрее другого Во-первых, диски пакета ВК приходят в движение относительно друг друга. В дилатантная жидкость, заполняющая корпус ВК, интенсивно перемешивается.Жидкость вязкость, благодаря своим дилатантным свойствам, начинает постепенно увеличиваться. Возникающие силы трения между частицами жидкости приводят к выравниванию скорости вращения. дисков. Если разница скоростей очень велика, жидкость становится такой вязкой что он приобретает свойства твердого вещества - ВК блокируется, и крутящий момент, передаваемый с ведущего вала на ведомый через VC пакет пластин, достигает своего максимального значения.

Вискомуфта разборка


Применение вязкой жидкости Связь

Вискомуфта применяется в основном в полноприводные трансмиссии легковых автомобилей, где ВК используется либо как дифференциал повышенного трения (LSD), или играет роль блокирующей муфты в дополнение к обычному дифференциалу.


Схема работы блок вязкой муфты

Когда VC используется для обеспечения дифференциала вращения осей, следует понимать, что ВК отнюдь не дифференциал: он не разделяет крутящий момент и не разделяет потоки мощности. В В конструктивных решениях таких трансмиссий одна ось всегда жестко связана с двигатель, а другой подключен к дифференциалу через VC.В в штатных режимах работы ось, подключенная через ВК, обеспечивает около 5-10% вклада в общее тяговое усилие. В режимах кратковременного проскальзывания главной ведущей оси, VC позволяет передавать до 100% эффективного использованная мощность на активированную ось. Работа ВК в заблокированном режиме обычно имеет непродолжительный срок действия, так как длительная его блокировка приводит к перегреву и падение тягового усилия активированной оси до нуля. Несмотря на это недостаток, конструктивное решение с активированным мостом до сих пор используется во внедорожниках (обычно задний мост активирован).

Полезная информация о AWD легковые автомобили


Когда VC используется для блокировки дифференциал, он соединяет два компонента дифференциала - либо картер дифференциала (водило) и одна солнечная шестерня или две солнечные шестерни (обе варианты идентичны по мощности). В случае одновременного проскальзывания обоих компонентов, ВК выравнивает их угловые скорости до полной блокировки дифференциала.Это конструктивное решение применено на межосевых дифференциалах. автомобилей Toyota Celica GT4 ST205, Subaru Impreza WRX GC8A и Alfa-Romeo 155Q4. Компания BorgWarner считается одним из ведущих производителей агрегатов ВК.

Плюсы и минусы вязкая муфта

В перечень преимуществ ВК входят: следующий:

- улучшенная проходимость автомобиля и лучшая способность делать крутые повороты;

- усиленный контакт шины при ведении переговоров крутые повороты;

- ВК помогают предотвратить пробуксовку колес и автомобилей скольжения;

- лучшая курсовая способность автомобиля при движение в тяжелых погодных условиях (тапочки, дождь, снег) благодаря передача крутящего момента на задние колеса при пробуксовке передних колес;

- тяговое усилие может увеличиваться до 100%;

- автомобили с ВК могут буксировать тяжелые прицепы.

Если говорить о недостатках ВК, то надо отметил, что вязкостные свойства жидкости, заполняющей ВК, зависят от интенсивность его перемешивания, а следовательно, от разницы угловых скоростей вращения дисков. Но линейной зависимости этих свойств нет, поэтому невозможно для прогнозирования передаточного числа дисков муфты. Из-за этого самоблокирующийся дифференциалы с ВК имеют низкий КПД. Дифференциалы на основе ВК (без использования свободного зубчатого дифференциала) не используются в современных автомобилях, из-за низкой эффективности ВК и из-за громоздкости конструкции.Поскольку Эффективность ВК зависит от диаметра дисков и объема жидкости. заполняя корпус ВК, установка данного механизма увеличивает габариты ведущего моста и приводит к уменьшению клиренса автомобиля.

Проблемы и ремонт

В перечень признаков отказа ВК входят: неисправен поведение на дороге, вибрации и визг шин при повороте, износ задней шины. Обычно VC не требуют обслуживания. услуги в течение срока службы автомобиля.Во многих случаях специалисты по ремонту заменить проблемные ВК. Но высокая цена ВК заставляет водителей искать по любым возможным вариантам ремонта.

Для выполнения проверки неисправности VC необходимо поднять один из колеса с помощью выравнивающего домкрата переключить на передачу N и прокрутить колесо вручную. Если колесо вращается, значит ВК все еще «жив». это Важно понимать, что колесо автомобиля не должно быстро вращаться и свободно (даже при исправно работающем ВК), но медленно с натяжением.


Видео о проблемах ВК в AWD Ford / Mountaineer 2002-2010

Для устранения неисправности ВК специалисты выполняют несколько процедур: промывание ВК (можно проводить с помощью разных жидкости - бензин, средство для удаления силикона и др.), замена фрикционных дисков, и замена дилатантной жидкости, что довольно дорого.

Вискомуфта | HowStuffWorks

Этот контент несовместим с этим устройством.

Вискомуфта часто используется в полноприводных автомобилях. Обычно он используется для соединения задних колес с передними, так что, когда один комплект колес начинает буксовать, крутящий момент передавался на другой комплект.

Вязкостная муфта имеет два набора пластин внутри герметичного корпуса, заполненного густой жидкостью, как показано ниже. К каждому выходному валу подсоединен один комплект пластин. В нормальных условиях оба набора пластин и вязкая жидкость вращаются с одинаковой скоростью.Когда один набор колес пытается вращаться быстрее, возможно из-за того, что он скользит, набор пластин, соответствующий этим колесам, вращается быстрее, чем другой. Вязкая жидкость, застрявшая между пластинами, пытается догнать более быстрые диски, увлекая за собой более медленные. Это передает больший крутящий момент на медленно движущиеся колеса - колеса, которые не проскальзывают.

Объявление

При повороте автомобиля разница в скорости между колесами не так велика, как при буксовании одного колеса.Чем быстрее пластины вращаются относительно друг друга, тем больший крутящий момент передает вискомуфта. Муфта не мешает поворотам, потому что крутящий момент, передаваемый во время поворота, очень мал. Однако это также подчеркивает недостаток вязкостной муфты: передача крутящего момента не происходит, пока колесо не начнет проскальзывать.

Простой эксперимент с яйцом поможет объяснить поведение вязкой связи. Если вы положите яйцо на кухонный стол, скорлупа и желток останутся неподвижными.Если вы вдруг закрутите яйцо, скорлупа на секунду будет двигаться быстрее, чем желток, но желток быстро догонит. Чтобы доказать, что желток вращается, быстро остановите его, а затем отпустите - яйцо снова начнет вращаться (если только оно не сварено вкрутую). В этом эксперименте мы использовали трение между скорлупой и желтком, чтобы приложить силу к желтку, ускоряя его. Когда мы остановили скорлупу, это трение - между все еще движущимся желтком и скорлупой - приложило силу к скорлупе, заставив ее ускориться.В вязкой муфте сила прилагается между жидкостью и наборами пластин так же, как между желтком и скорлупой.

компонентов системы полного привода

Основными частями любой системы полного привода являются два дифференциала (передний и задний) и раздаточная коробка. Кроме того, системы неполного рабочего времени имеют блокирующие ступицы, и оба типа систем могут иметь усовершенствованную электронику, которая помогает им еще лучше использовать имеющуюся тягу.

Дифференциалы Автомобиль имеет два дифференциала, один из которых расположен между двумя передними колесами, а другой - между двумя задними колесами. Они передают крутящий момент от карданного вала или трансмиссии на ведущие колеса. Они также позволяют левому и правому колесу вращаться с разной скоростью при прохождении поворота.

Объявление

Когда вы совершаете поворот, внутренние колеса движутся по другому пути, чем внешние колеса, а передние колеса движутся по другому пути, чем задние колеса, поэтому каждое из колес вращается с разной скоростью.Дифференциалы обеспечивают разницу в скорости между внутренними и внешними колесами. (В случае полного привода разница в скорости между передними и задними колесами обрабатывается раздаточной коробкой - мы обсудим это позже.)

В легковых и грузовых автомобилях используются дифференциалы нескольких типов. Типы используемых дифференциалов могут существенно повлиять на то, насколько хорошо автомобиль использует имеющуюся тягу. Подробнее см. Как работают дифференциалы.

Раздаточная коробка

Это устройство, которое распределяет мощность между передней и задней осями полноприводного автомобиля.

Вернемся к нашему примеру поворота на повороте: в то время как дифференциалы регулируют разницу скоростей между внутренними и внешними колесами, раздаточная коробка в полноприводной системе содержит устройство, которое учитывает разницу скоростей между передними и задними колесами. Это может быть вискомуфта, межосевой дифференциал или редуктор другого типа. Эти устройства позволяют системе полного привода исправно работать на любой поверхности.

Раздаточная коробка в системе с частичным полным приводом блокирует приводной вал передней оси с приводным валом задней оси, поэтому колеса вынуждены вращаться с одинаковой скоростью.Это требует, чтобы шины проскальзывали при повороте автомобиля. Такие системы неполного рабочего времени следует использовать только в ситуациях с низким сцеплением, когда шины относительно легко проскальзывают. На сухом бетоне шинам непросто проскальзывать, поэтому следует отключить полный привод, чтобы избежать резких поворотов и дополнительного износа шин и трансмиссии.

Некоторые раздаточные коробки, чаще используемые в системах неполного рабочего времени, также содержат дополнительный набор передач, которые обеспечивают автомобилю низкий диапазон .Это дополнительное передаточное отношение дает автомобилю дополнительный крутящий момент и сверхмалую выходную скорость. На первой передаче в низком диапазоне автомобиль может развивать максимальную скорость около 5 миль / ч (8 км / ч), но на колесах создается невероятный крутящий момент. Это позволяет водителям медленно и плавно подниматься по очень крутым склонам.

Стопорные ступицы

Каждое колесо в автомобиле прикручено к ступице. Полноприводные грузовики с неполным приводом обычно имеют стопорных ступиц на передних колесах. Когда полный привод не включен, стопорные ступицы используются для отсоединения передних колес от переднего дифференциала, полуосей (валов, соединяющих дифференциал со ступицей) и карданного вала.Это позволяет дифференциалу, полуосям и карданному валу перестать вращаться, когда автомобиль находится в режиме полного привода, что снижает износ этих деталей и улучшает экономию топлива.

Ступицы с ручной блокировкой были довольно распространены. Чтобы включить полный привод, водителю фактически приходилось выходить из грузовика и крутить ручку на передних колесах, пока ступицы не заблокируются. В новых системах есть ступицы с автоматической блокировкой, которые включаются, когда водитель переключается на полный привод. Этот тип системы обычно можно задействовать во время движения автомобиля.

Ручные или автоматические, в этих системах обычно используется скользящая муфта, которая фиксирует передние полуоси на ступице.

Продвинутая электроника

На многих современных полноприводных и полноприводных автомобилях передовая электроника играет ключевую роль. Некоторые автомобили используют систему ABS для выборочного торможения колес, которые начинают заносить - это называется тормоз-контроль тяги .

Другие имеют сложные сцепления с электронным управлением, которые могут лучше контролировать передачу крутящего момента между колесами.Позже в этой статье мы рассмотрим одну из таких продвинутых систем.

Во-первых, давайте посмотрим, как работает самая простая неполная система полного привода.

Общие сведения о системах полного привода

Фото 1/3 | Типичная система полного привода на базе FWD. Обратите внимание на поперечно установленную трансмиссию Evo X.

История полного привода началась в 1893 году, когда эта идея была впервые запатентована, за 10 лет до того, как она была реализована парой голландских джентльменов из Амстердама, и за целое столетие до того, как вы подумали, что Evo - это круто из-за его наличия.Audi и ныне несуществующая AMC были одними из первых компаний, начавших массовое производство легковых автомобилей с полным приводом на полный рабочий день, начиная с начала 1980-х годов, но именно автопроизводители, такие как Subaru, Mitsubishi и Nissan, взяли концепт и сделали из него то, что на самом деле заботиться о.

Не нужно быть умным, чтобы знать, что компоновка AWD означает лучшее сцепление с дорогой. Современные системы полного привода прошли долгий путь; они гибкие и могут оставаться незамеченными, когда они не нужны, но обеспечивают дополнительный захват, когда они нужны.Помимо лишнего веса, незначительных потерь мощности через трансмиссию и, как правило, более высокой стоимости, вы не можете сказать много плохого об этом.

Здравый смысл подсказывает, что да, но 4WD и AWD не являются синонимами друг друга. Различия охватывают не только тот факт, что один обозначает поднятые грузовики, а другой постоянно распределяет крутящий момент на все четыре колеса. Приложения с полным приводом делают нечто подобное, но только частично, с помощью отдельных передач с низким диапазоном, которые позволяют при необходимости использовать более полезный крутящий момент на нижнем уровне, что делает их идеальными для коммерческих автомобилей, внедорожников и, конечно же, грузовые автомобили.

Современные автомобили с полным приводом имеют возможность по мере необходимости направлять различную величину крутящего момента двигателя на каждое колесо. Поскольку сцепление данного колеса ухудшается, система распределяет больший или меньший крутящий момент там, где это необходимо. Например, если левое переднее колесо теряет сцепление с дорогой, крутящий момент двигателя может распределяться от передней части к задней. Самое приятное то, что большинство систем полного привода пассивны, а это значит, что шансы на то, что вы что-то напортачите, невелики.

Блокируемый межосевой дифференциал, расположенный внутри раздаточной коробки, делает все это возможным в сочетании с вязкостной муфтой, управляемой компьютером, многодисковой гидравлической муфтой или дифференциалом Torsen (подробнее об этом позже).Дифференциал - это просто модная шестерня, которая может передавать мощность от коробки передач на ее полуоси. По сути, он позволяет одному входному валу независимо приводить в движение два выходных вала с разными скоростями. В автомобиле с передним приводом это то, что позволяет внешнему колесу вращаться быстрее, чем внутреннему колесу при повороте, чтобы предотвратить скольжение, заедание или царапание шины. Однако вместо того, чтобы ограничивать проскальзывание колес слева направо, центральный дифференциал AWD ограничивает проскальзывание колес спереди назад, позволяя его передним и задним колесам вращаться с разной скоростью.Тип дифференциала, который имеет автомобиль с полным приводом, может существенно повлиять на его поведение.

Обычные открытые дифференциалы допускают неравномерное вращение колес, но мало что делают для тяги. При нарушении сцепления, блокировке или ограниченном проскальзывании дифференциал имеет возможность временно заблокировать свои выходные валы вместе, заставляя два противоположных колеса вращаться с одинаковой скоростью, слева направо или спереди назад. Почти каждый автомобиль AWD имеет блокировку межосевого дифференциала.На межосевой дифференциал действует либо вискомуфта, либо многодисковое гидравлическое сцепление, либо дифференциал Torsen. Каждый из них может блокировать компоненты трансмиссии вместе для увеличения тяги.

Вязкостная муфта на самом деле представляет собой герметичный корпус, заполненный жидкостью и состоящий из ряда пластин, отверстий и пазов, которые соединяются с выходными валами раздаточной коробки. Вязкостные муфты обычно встроены в межосевой дифференциал, хотя могут быть независимыми.В нормальных условиях обе пластины вращаются с одинаковой скоростью, но когда один набор колес начинает вращаться быстрее, чем другой, вязкая жидкость реагирует, образуя полутвердое состояние, соединяя оба выходных вала вместе, в результате чего пластина соединяется с более медленным. выходной вал для ускорения, по сути передавая крутящий момент на этот конец через карданный вал автомобиля. Вязкостные муфты не обладают быстродействием, но все еще широко используются.

Многодисковые гидравлические системы сцепления дают аналогичные результаты, но за счет более сложного механизма ограниченного проскальзывания, который с помощью электроники управляет включением сцепления.Как только система обнаруживает пробуксовку колеса, сцепления включаются, блокируя выходные валы и передавая крутящий момент надлежащим образом и быстро. Многодисковые гидравлические системы сцепления - одни из самых эффективных и дорогих.

Редко используемые дифференциальные системы Torsen обычно ведут себя как открытый дифференциал, но при необходимости позволяют каждому выходному валу получать разный крутящий момент. Обратной стороной является то, что, если одно колесо полностью теряет сцепление с дорогой, противоположное колесо не получит надлежащей передачи крутящего момента, и в этот момент вас обьют из шланга.

Довольно неинтересный остаток системы AWD состоит из трансмиссии с передним приводом или трансмиссии со смещением RWD, каждая со своими дифференциалами, а также корпуса переднего или заднего дифференциала, в зависимости от области применения. Сторонники AWD могут заставить вас поверить в то, что любой автомобиль с полным приводом был разработан с нуля и не думал о каком-либо другом типе привода, но правда в том, что автомобили с полным приводом почти всегда основаны на схемах FWD или RWD.

Автомобили

AWD, такие как Mitsubishi Evo и его раннее трио Diamond Star, с поперечно установленными двигателями впереди, по своей сути больше переднеприводные, чем нет.Как и платформа FWD, система полного привода Mitsubishi основана на трансмиссии, в которой, что неудивительно, находится передний дифференциал. Как и следовало ожидать, раздаточная коробка с шестеренчатым дифференциалом соединена с коробкой передач и задним дифференциалом через карданный вал.

В отличие от большинства платформ AWD, межосевой дифференциал Evo является неблокируемым. Обычно это означало бы плохие новости, если бы не ACD (активный центральный дифференциал) Mitsubishi. Многодисковое сцепление системы ACD ограничивает степень реакции дифференциала, по существу блокируя передний и задний выходные валы вместе, когда это необходимо и в разной степени.Ряд датчиков и заранее определенных программ, выбранных драйвером, усложняют задачу. По сравнению с узлами вязкостной муфты, многодисковые системы сцепления могут обеспечивать до трех раз большее усилие.

Такие автомобили, как Nissan Skyline, с продольно расположенным впереди двигателем, который соединен с обычной коробкой передач типа RWD, по сути, ведут себя как автомобиль с задним приводом, пока не начнется ханжество. Все это Nissan выполняет с помощью ATTESA (Advanced Total Traction Engineering System for All Terrain).Система основана на стандартной коробке передач с задним приводом, которая приводит в движение задний дифференциал через стандартный задний вал. В конце трансмиссии находится раздаточная коробка AWD, короткий приводной вал которой через другой дифференциал проходит обратно к передним колесам. Внутри раздаточной коробки крутящий момент распределяется многодисковым сцеплением. Такая информация, как перегрузка, давление наддува, положение дроссельной заслонки и частота вращения отдельных колес, вводится в компьютер. Если обнаруживается потеря тяги, срабатывают муфты, включая и передавая крутящий момент на соответствующие колеса.

Последний GT-R Nissan, R35, немного отличается. R35 оснащен двумя полноразмерными карданными валами: один простирается от двигателя к трансмиссии, которая расположена в задней части автомобиля, а другой - от задней трансмиссии к передней. В то время как более старые центральные дифференциалы GT-R имеют механическую обратную связь, R35 полагается на серию электрических датчиков и сцеплений с гидравлическим приводом.

Если и был какой-нибудь автомобиль, который можно было бы утверждать, что он был разработан с нуля на базе платформы AWD, то Subaru - это он.Возможно, это потому, что Subaru до недавнего времени производила только полноприводные автомобили.

Фото 2/3 | Симметричный подход Subaru к AWD: двигатель и компоненты трансмиссии равномерно распределяются из стороны в сторону и спереди назад для обеспечения надлежащего баланса.

Красота симметричного AWD, хотя и похожего на системы FWD, заключается в сбалансированном распределении веса.При симметричном расположении двигатель и трансмиссия равномерно и пропорционально расположены в поперечном и пропорциональном направлениях, что обеспечивает одинаковую длину осей и равномерное распределение веса. Как правило, автомобили с симметричным полным приводом также распределяют вес трансмиссии равномерно, спереди назад. В отличие от других конфигураций AWD, симметричные межосевые дифференциалы часто встроены в коробку передач. Это помогает сохранить оптимальный баланс веса, так как нет никаких посторонних корпусов или валов, выступающих со стороны коробки передач. В отличие от систем на основе FWD, карданный вал выходит из коробки передач и приводит в движение задний дифференциал.

Subaru использует более одного типа межосевого дифференциала, включая блокировку с вискомуфтой и, что более известно, систему DCCD (управляемый водителем центральный дифференциал). DCCD состоит из двух дифференциалов: планетарного редуктора и ограниченного скольжения с электронным управлением. Система позволяет регулировать межосевой дифференциал изнутри кабины для индивидуального управления водителем. Например, межосевой дифференциал можно затянуть для увеличения тяги на скользком асфальте, а эта функция еще не реализована в грузовике.

Фото 3/3 | AWD R35 GT-R имеет больше общих характеристик с платформой RWD, чем нет, - за исключением того факта, что его коробка передач находится не на том конце шасси.

Смотреть фото галерею (3) Фото

Тойота полный привод. Муфта ATC / DTC

Эугенио, 77
[email protected]
© Toyota-Club.Net
Янв 2011 - Октябрь 2020

Впервые представленный в 1998 году, до конца 2000-х годов ATC (Active Torque Control) был основным типом полного привода - без межосевого дифференциала, с автоматическим подключением задних колес с помощью электромеханической муфты, установленной на балке заднего дифференциала.


1 - электромеханическая муфта, 2 - ведущая шестерня, 3 - корпус дифференциала, 4 - правый карданный вал, 5 - боковая шестерня, 6 - ведущая шестерня, 7 - коронная шестерня, 8 - левый карданный вал, 9 - корпус дифференциала.

Конструкция

Узел электромеханической муфты установлен на картере дифференциала. Внешние части главной муфты и управляющей муфты соединены с передним корпусом, внутренняя часть главной муфты - с валом, внутренняя часть управляющей муфты - с кулачком.Муфта управления - многодисковая, главная муфта - многодисковая.

1 - передний корпус, 2 - главная муфта, 3 - управляющая муфта, 4 - соленоид, 5 - кулачок, 6 - якорь, 7 - поршень, 8 - вал.

Эксплуатация

Если на соленоид не подается питание, управляющая муфта не задействована - приводное усилие передается с карданного вала на передний корпус, а не передается на задние колеса.

Когда на соленоид подается питание от блока управления, якорь притягивается к управляющей муфте, чтобы включить его. Это заставляет кулачок вращаться, а вращательное движение кулачка заставляет поршень толкать и включать главную муфту. Движущая сила передается от переднего корпуса на задние колеса. Величина передаваемой движущей силы бесступенчато регулируется путем управления силой тока, подаваемой на соленоид - более высокая сила тока означает больший ход поршня.

1 - передний корпус, 2 - главная муфта, 3 - якорь, 4 - управляющая муфта, 5 - соленоид, 6 - блок управления, 7 - кулачок, 8 - поршень, 9 - вал.

Система управления автоматически поддерживает заданное значение крутящего момента, передаваемого на задние колеса. При пробуксовке передних колес или при резком взлете - тяговое усилие на задних колесах увеличивается, при медленном повороте - уменьшается, при торможении двигателем - задний ход выключается.

ATC управляется блоком управления ABS или, в более поздних моделях, отдельным блоком управления. В системе используются датчики скорости вращения колес, датчик положения рулевого колеса, датчик ускорения, сигналы положения дроссельной заслонки, оборотов двигателя, диапазона, педали тормоза и стояночного тормоза.


Индикатор комбинированного счетчика (диаграмма распределения крутящего момента) показывает значение крутящего момента, подаваемого на оси, по количеству выделенных сегментов.

Режимы управления

Тип 1: С кнопкой «AUTO» - режимы «AUTO 4WD» и «2WD». В состоянии ВЫКЛ - только передний привод, в состоянии ВКЛ - блок управления автоматически управляет распределением крутящего момента на задние колеса.

Контрольная лампа горит, кнопка нажата - режим «AUTO 4WD».
Контрольная лампа мигает, кнопка нажата - включение режима «AUTO 4WD».
Индикатор не горит, кнопка отпущена - режим «2WD».
Световой индикатор горит постоянно - неисправность системы ATC.
Световой индикатор мигает во время самодиагностики.

Тип 2: С кнопкой «LOCK» - режимы «AUTO 4WD» и «LOCK». В режиме AUTO блок управления автоматически управляет распределением крутящего момента на задние колеса, в режиме LOCK - поддерживает максимально возможную скорость блокировки электромеханической муфты.
Контрольная лампа не горит - режим «AUTO 4WD».
Горит контрольная лампа - режим «БЛОКИРОВКА».
При скорости выше 40 км / ч система автоматически переключается с «LOCK» на «AUTO 4WD».
Индикаторная лампа мигает медленно - перегрев, прекращается управление ATC.
Индикаторная лампа быстро мигает - управление ATC прекращается.
Световой индикатор горит постоянно - неисправность системы УВД.

Тип 3: Без кнопок - постоянный автоматический контроль распределения крутящего момента.

Тип 4: С контроллером или кнопками «Multi-Terrain Select» - функция оптимального управления 4WD для выбранных дорожных и внедорожных условий.



Режим «Mud & Sand» - для случаев, когда требуется вращать все колеса независимо от пробуксовки - грязь, снег, песок.Муфта 4WD включается с максимальным усилием (полный привод «заблокирован») до 40 км / ч. Эмуляция Difflock минимальна и не предотвращает скольжение.

Режим «Rock & Dirt» - для случаев, когда требуется обеспечить максимальный крутящий момент на колесах с наилучшим сцеплением - диагональный пробук, неровные или неоднородные поверхности. Муфта 4WD включается с максимальным усилием (полный привод «заблокирован») до 25 км / ч. Эмуляция дифференциала максимальна, буксирующее колесо тормозится быстрее и сильнее.

Новые коды неисправностей производителя, связанные с системой DTC:

9027 902 902 902 902 902
SAE OBD Вспышка Причина
C120C 79 Неисправность системы питания линейного соленоида
C1241 94 Низкое напряжение источника питания
C1280 82

Двигатель Неисправность АБС
C1297 97 Датчик угла поворота рулевого колеса
C1298 98 Линейный электромагнитный контур
C1299 91 Диаметр шины неодинаков
U0073 86 Шина связи модуля управления ВЫКЛ. 84 Нарушена связь с ул. Модуль датчика угла наклона
U0129 83 Потеряна связь с модулем управления тормозной системой

Основная и массовая проблема АТС - это шум из области заднего дифференциала из-за загрязнения и износа переднего подшипника муфты.

Ремонт муфты Toyota ATC 4WD


На цивилизованных рынках на этот дефект распространяется расширенная гарантия. Например, программа увеличения гарантии ZF4 (для RAV4 2006-12, ~ 650 000 автомобилей) предусматривает бесплатную замену муфты ATC в течение 9 лет без ограничения пробега.


Toyota полный привод. Обзор
· A241H · A540H · ATC / DTC · V-Flex · ДТВ · i-Четыре · Торсен · E-Four ·

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *