Сообщений в теме: 10

[Karel]

http://ru.wikipedia..../wiki/По%...?од

Полный привод
[править]
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия(+)
Данная версия страницы не проверялась участниками с соответствующими правами. Вы можете прочитать последнюю стабильную версию, проверенную 19 февраля 2010, однако она может значительно отличаться от текущей версии. Проверки требуют 25 правок.
Перейти к: навигация, поиск
У этого термина существуют и другие значения, см. Полный привод (значения).
Наиболее распространённая (но не единственная) схема трансмиссии полноприводного автомобиля.

По́лный при́вод (4x4, 4WD, AWD и т. п. от англ. «four by four», «all wheel drive») — конструкция трансмиссии автомобиля, когда крутящий момент, создаваемый двигателем, передаётся на все колеса.

До восьмидесятых 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 распространен 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), а из отечественных разработок — трансмиссию малосерийной представительской «Волги» ГАЗ-3105.

Можно выделить три основных схемы полного привода: подключаемый полный привод (part-time), постоянный полный привод (full-time) и постоянный по требованию полный привод (on-demand full-time).
Содержание
[убрать]

* 1 Подключаемый полный привод
* 2 Постоянный полный привод
* 3 Полный привод по требованию (англ. TOD — torque on demand)
* 4 history
* 5 Ссылки

[править] Подключаемый полный привод

Самая простая и в то же время самая надежная схема полного привода: при нормальной эксплуатации момент передаётся только на одну ось, а при необходимости подключается вторая ось — с помощью раздаточной коробки. При подключении оси жестко связываются между собой и вращаются с одинаковой скоростью, что создаёт некоторые ограничения: полный привод можно использовать только на покрытиях, допускающих проскальзывание колес (грязь, песок, снег, лед и т. п.).

При жесткой связи ведущих мостов в трансмиссии может возникнуть циркуляция мощности. При движении по хорошей горизонтальной дороге циркулирующая мощность (ЦМ) может быть значительной. ЦМ не используется для преодоления сил сопротивления движению автомобиля, дополнительно нагружает механизмы трансмиссии и шины, вызывая их повышенное изнашивание. Кроме того, из-за увеличения суммарной мощности, передаваемой через механизмы трансмиссии, возрастают потери мощности в трансмиссии на буксовании колес, увеличивая расход топлива и изнашивание деталей двигателя. Поэтому ЦМ является вредной, и ее часто называют паразитной мощностью. Чтобы уменьшить дополнительное изнашивание механизмов трансмиссии, шин и расход топлива, вызванных ЦМ и перераспределением крутящего момента, при раздаточной коробке с блокированным приводом необходимо включать передний ведущий мост только для повышения проходимости и устойчивости автомобиля. При движении по хорошим дорогам необходимо принудительное отключение переднего ведущего моста для устранения циркуляции мощности или перераспределения крутящего момента.

Таким образом основной недостаток подключаемого полного привода проявляется при перемещении по поверхности с часто меняющимися свойствами — асфальт с пятнами льда или снега, твердый грунт с участками грязи и т. д. Необходимо либо постоянно подключать и затем выключать передний мост (что иногда сопряжено с определенными сложностями в зависимости от реализации способа подключения моста), либо перемещаться на заднем мосту, рискуя застрять, либо перемещаться на полном приводе, изнашивая трансмиссию циркуляциями мощности на хороших участках дороги.
[править] Постоянный полный привод

Постоянный полный привод подразумевает постоянное подключение всех колёс к двигателю, для чего он подключается к осям через дифференциал. Некоторые модели автомобилей имеют принудительную блокировку межосевого дифференциала, что позволяет им становиться аналогичными автомобилям с подключаемым полным приводом (в общем случае это повышает проходимость автомобиля). Некоторые современные автомобили имеют электронное управление межосевым дифференциалом, позволяющее динамически менять соотношение передаваемого момента между осями. В основном это используется для уверенного движения по дорогам, например, в системах динамической стабилизации.

Некоторые вседорожники имеют раздаточную коробку, поддерживающую как режим постоянного полного привода, так и режим подключаемого полного привода, то есть имеют дифференциал, блокировку дифференциала и возможность полного отключения одной оси. Такая схема считается наиболее предпочтительной для многоцелевого вседорожника.
[править] Полный привод по требованию (англ. TOD — torque on demand)

Эта схема классифицируется продавцами автомобилей как разновидность постоянного полного привода. Преимуществ «настоящего» постоянного полного привода не даёт. Фактически, это подключаемый полный привод с тем отличием, что подключение происходит автоматически. В этой схеме одна ось подключена жестко, а вторая (передняя или задняя, чаще — задняя) подключается при проскальзывании первой через разнообразные муфты (вискомуфта (Гольф-3), Халдекс (Гольф-4), многодисковая гидромуфта (Subaru с АКПП серий TZ)…). Управление муфтой осуществляется электроникой или механико-гидравлическим образом, за исключением вискомуфты. Недостатком такой схемы можно считать необходимость улавливания момента включения полного привода, для корректировки управления автомобилем.
[править] history

1. Введение
2. Определения
3. Дифференциалы
4. Блокировка дифференциалов
5. Управление тягой (Traction Control)
6. Распределение момента
7. Системы управления курсовой устойчивостью
8. Точка зрения потребителя
9. Системы с ручным подключением полного привода в сравнении с системами постоянного полного привода
10. Автомобили 4WD/AWD сегодня
11. Советы желающим приобрести автомобиль 4WD/AWD
12. Библиография
13. Ссылки

1. Введение

Первая редакция настоящей статьи была написана осенью 1992 года. Тогда, также как и сейчас, ощущался значительный недостаток информации об автомобилях с постоянным полным приводом и их отличиях от традиционных внедорожных автомобилей с отключаемым полным приводом. Предыдущие редакции статьи были дополнены информацией о последних разработках в этом направлении. Настоящая статья получила очень хорошие отзывы в сети Интернет.

2. Определения

Очень важно с самого начала определиться с терминологией поскольку для любого четырехколесного транспортного средства AWD и 4WD означают в общем одно и то же. Говоря обобщенно AWD подразумевает постоянный или автоматически подключаемый полный привод, а 4WD — полный привод, подключаемый и отключаемый вручную. В автомобильной индустрии эта терминология обычно соблюдается, но не во всех случаях. Так например новоиспеченные AWD Ford Tempo и Subaru Justy на самом деле являются автомобилями с ручным подключением полного привода, как и более ранняя Subaru GLs. Существует еще достаточно двусмысленный термин — полный привод, подключаемый при необходимости (on demand four wheel drive), который может означать либо автоматически подключаемый полный привод, либо полный привод, подключаемый и отключаемый вручную.

Автомобильная пресса несет на себе большую часть ответственности за путаницу в этом вопросе. Ошибки подобного рода встречаются довольно часто и вызваны неаккуратным использованием этих двух терминов.

В настоящей статье вышеупомянутые термины используются свободно. Там, где это необходимо вносятся дополнительные уточнения.

3. Дифференциалы

Дифференциалом называется набор шестерен, который распределяет крутящий момент приходящий от трансмиссии между двумя исходящими валами. У переднеприводных или заднеприводных автомобилей он позволяет обоим ведущим колесам вращаться с различными скоростями для того, чтобы автомобиль мог поворачивать без сопротивления.

Полноприводные системы постоянного действия должны иметь три дифференциала которые передают мощность ко всем четырем колесам и обеспечивают поворот без сопротивления — это передний, задний и центральный дифференциалы. Центральный дифференциал необходим, потому что расстояние, которое проходят в повороте передние поворачиваемые колеса не равно расстоянию, проходимому задними колесами.

Мощность отбираемая у коробки передач распределяется центральным дифференциалом между приводными валами идущими к переднему и заднему дифференциалам. Полноприводные системы с ручным подключением полного привода как правило не имеют центрального дифференциала поэтому их использование на сухой дороге связано с определенными неудобствами. Когда полный привод включен передняя и задняя ось связаны напрямую и будут вращаться с одинаковыми скоростями. Поэтому разница скоростей вращения между передними и задними колесами в повороте будет обеспечиваться за счет проскальзывания покрышек, что приводит к повышенному их износу.

4. Блокировка дифференциалов

Является основным камнем преткновения в технологии полного привода поскольку оказывает огромное влияние на поведение автомобиля на дороге. Если рассмотреть простейший пример AWD с тремя «свободными» дифференциалами, то становится ясно, что автомобиль может быть обездвижен при потере сцепления хотя бы одного из четырех колес. Особенностью простого «свободного» дифференциала является то, что он перераспределяет мощность в пользу оси, имеющей меньшее сопротивление. Таким образом если одно колесо теряет сцепление с дорогой вся развиваемая мощность передается на него. При этом полноприводный автомобиль имеет вдвое больше шансов потерять сцепление одного ведущего колеса с дорогой, чем автомобиль с приводом на одну ось. А поскольку использование полноприводного автомобиля предполагает более частую езду в плохих дорожных условиях для него становится очень важным наличие какой-либо блокировки дифференциалов. Все автомобили с постоянным полным приводом предлагающиеся на рынке сегодня такую блокировку имеют. Для лучшего понимания этой концепции стоит проследить эволюцию полноприводных систем с самого начала до современных высокотехнологичных образцов.

Audi был первым автопроизводителем, который успешно начал продавать автомобили с постоянным полным приводом под торговой маркой quattro с 1981 года в Европе и с 1983 года в США. (В США этот автомобиль более известен под именем Turbo quattro Coupe, а в мире под названием Ur quattro). Эти автомобили добились больших успехов в ралли, выиграли несколько титулов в мировых первенствах и поразили мир автомобильной промышленности поскольку до этого полноприводная схема никогда не ассоциировалась с высокими техническими характеристиками. Хотя еще в 1966 году появился Jensen FF с постоянным полным приводом и антиблокировочной системой тормозов он не имел коммерческого успеха и оставил Audi честь совершить технический переворот в общественном мнении и оставить свое имя в истории как родоначальника постоянного полного привода.

В восьмидесятых годах руководство Audi приняло решение оснастить полным приводом и присвоить имя quattro всей выпускаемой гамме моделей. Первое поколение quattro имело простые блокировки центрального и заднего дифференциалов, которые жестко блокировали один или оба дифференциала (не допуская разных скоростей вращения) для преодоления самых сложных дорожных ситуаций. Когда центральный дифференциал заблокирован, то для обездвиживания автомобиля необходимо, чтобы сцепление с дорогой потеряли одно переднее и одно заднее колесо. При двух заблокированных дифференциалах для обездвиживания необходима потеря сцепления уже трех — двух задних и одного переднего — колес. Блокировки на этих моделях Audi включались и выключались вручную, что было не очень удобно, поскольку требовало от водителя дополнительного внимания. Как выяснилось многое водители забывали выключать блокировки после преодоления трудных участков.

Дальнейшие разработки постоянного полного привода двигались в направлении автоматически блокируемых дифференциалов. Первой появилась вязкостная муфта (в дальнейшем — ВМ), в корпусе которой находилась специальная силиконовая жидкость, которая позволяла поддерживать небольшую разницу скоростей вращения между двумя осями, но увеличение проскальзывания приводило к резкому увеличению вязкости этой жидкости, которая блокировала муфту. Было изобретено два совершенно разных способа применения вискомуфты в полноприводной трансмиссии.

Некоторые производители использовали обычные дифференциалы в паре с ВМ, которая при необходимости автоматически блокировала дифференциал. Такая схема используется в трансмиссии современных Mitsubishi Eclipse GSX и полноприводных Subaru с механической коробкой передач, а также снятых с производства BMW325ix и полноприводной Toyota Celica turbo.

В процессе разработки полноприводной трансмиссии инженеры Audi тоже пытались использовать ВМ, но совершенно другим образом. В их схеме автоматически отключаемого полного привода ВМ использовалась вместо центрального дифференциала. В этом случае автомобиль в основном имеет передний привод и незначительная разница скоростей вращения между передней и задней осью в повороте корректируется работой ВМ. При проскальзывании колес передней оси разница скоростей вращения увеличивается до того момента, когда ВМ начинает передавать часть крутящего момента на заднюю ось и автомобиль становится полноприводным. Разница между этой схемой и предыдущей в том, что в первом случае мы имеем постоянный полный привод с автоматической блокировкой дифференциала, а во втором — автоматически включаемый и отключаемый полный привод.

Такая система никогда впоследствии не использовалась в автомобилях Audi, но была взята на вооружение фирмой Volkswagen, которая выпустила на рынок полноприводную схему Syncro. Простота этой схемы привела к тому, что она использовалась большим количеством производителей в огромном диапазоне моделей — от минивэнов до такой экзотики, как современные Porsche 911 Turbo и Carrera 4 и Lamborghini Diablo VT (они, конечно имеют постоянный привод на задние колеса). Самая свежая версия полного привода от Volvo тоже построена по этой схеме с необычной примесью устройств ограниченного трения — система управления тягой (traction control) в передней оси и механический дифференциал ограниченного трения — в задней. Некоторые автомобильные издания нашли эту систему не совсем доведенной.

Следующим этапом было использование дифференциала Torsen (от TORque SENsing — чувствительный к моменту) в конструкции второго поклоения quattro. В конце семидесятых, в процессе разработки первой схемы quattro специалисты Audi даже вели переговоры с владельцем патента на ВМ — FF Development, но впоследствии схема с ВМ была отклонена по причинам, которые станут понятными дальше. Дифференциал Torsen был изобретен американской фирмой Gleason Сorp., имел все достоинства ВМ и не имел ее недостатков. Это полностью механическое устройство, работа которого основана на принципе червячной передачи, а подробное описание выходит за рамки настоящей статьи. Однако его характеристики достаточно интересны. В нормальных условиях Torsen распределяет крутящий момент в пропорции 50:50. Но если колеса одной из осей начнут проскальзывать момент начнет перераспределяться в пользу оси, колеса которой имеют лучшее сцепление с дорогой, другими словами работа дифференциала Torsen прямо противоположна работе обычного дифференциала. Максимальное достижимое перераспределение момента — 80:20 в зависимости от шага червячной передачи. А поскольку конструкция Torsen полностью механическая процесс блокировки происходит моментально в отличие от ВМ, которой нужно некоторое время, пока жидкость «схватится». Поэтому Torsen более чувствителен к пробуксовке, чем ВМ. Процесс блокировки Torsen имеет более прогрессивную характеристику. (Инженеры Porsche отказались от ВМ в трансмиссии 964 Carrera 4 потому, что ВМ имеет экспоненциальную, а не линейную характеристику блокировки, чем объясняется ее худшая управляемость).

Еще более важным преимуществом Torsen является то, что он не блокируется и не пытается выровнять разности скоростей при торможении позволяя всем четырем колесам вращаться независимо при отсутствии тяги. Torsen блокируется только под тягой в то время, как ВМ и под тягой и при ее отсутствии. Torsen реагирует на крутящий момент, в то время как ВМ на обороты.

Реакция ВМ на обороты вызывает много инженерных проблем. Антиблокировочная система тормозов, например, определяет начало блокировки одного из колес по разнице скоростей вращения всех четырех колес. Наличие в трансмиссии механизма, который пытается выровнять скорости вращения всех четырех колес создает серьезные проблемы для АБС.

Для преодоления этой проблемы инженеры вынуждены идти на разные ограничения. Специалисты Mitsubishi отложили внедрение АБС на первом поколении модели GSX, а в дальнейшем АБС и ВМ в заднем дифференциале ограниченного трения стали взаимоисключающими опциями. В системе VW Syncro полный привод при нажатии на педаль тормоза просто отключался посредством второго сцепления. Подобную же особенность имеет большинство других автомобилей использующих схожую схему с ВМ. Доходило даже до того, что управляющий компьютер победителя мирового чемпионата по ралли Lancia Delta Integrale увеличивал крутящий момент двигателя, чтобы уменьшить сопротивление ВМ при торможении. В самых примитивных системах использовалась обгонная муфта. В результате с одной стороны при торможении полный привод отключался, с другой — он не работал при движении задним ходом.

Самым простым способом уменьшения сопротивления ВМ было уменьшение эффективной вязкости жидкости. Это в свою очередь означает, что уменьшится эффективность блокировки ВМ, что в принципе приемлемо для автомобилей, эксплуатирующихся преимущественно в нормальных дорожных условиях. В общем привлекательность ВМ не в ее высоких характеристиках, а в простоте и дешевизне.

В конце восьмидесятых Porsche и Mercedes вывели на рынок системы полного привода различавшиеся по своей степени сложности. Система 4Matic фирмы Mercedes использовала датчики АБС для определения проскальзывания колес. На нормальном сухом покрытии Mercedes был нормальным заднеприводным автомобилем. Когда сенсоры АБС определяли начало скольжения колес задней оси они выдавали на управляющий процессор сигнал заблокировать гидравлическую многодисковую муфту, передающую тягу на переднюю ось. Степень блокировки изменялась процессором по прогрессивной характеристике. Когда процессор определял необходимость в еще больших сцепных качествах он посылал управляющий сигнал на вторую муфту, блокирующую задний дифференциал. При нажатии на педаль тормоза обе муфты разъединялись одновременно для того, чтобы обеспечить песперебойную работу АБС.

Таким образом Mercedes 4Matic представляет собой систему автоматически подключаемого полного привода. Причина, по которой Mercedes пошел на разработку такой сложной системы заключалась по словам представителей фирмы в том, что они не хотели отпугнуть своих почитателей постоянным полным приводом, который по причине передачи части крутящего момента на переднюю ось может «изменить традиционное ощущение от управления Mercedes». Можно также предположить что Mercedes не мог себе позволить использовать более простую схему, чем Audi, которая на рынке занимает более низкую позицию. Практически же система 4Matic работала не лучше и не хуже других систем постоянного полного привода, но ее стоимость и сложность снижали ее привлекательность. Сейчас Mercedes отказался от такой системы и новые полноприводные машины, включая перспективный M класс оборудуются постоянным полным приводом. А система, подобная первой версии 4Matic нашла свое применение на автомобиле Nissan Skyline GTR.

Инженеры Porsche использовали в конструкции модели 959 подобную Mercedes (но иным способом реализованную) схему с дополнительными муфтами, где центральный дифференциал (в общем то просто гидравлическая муфта) был заблокирован постоянно, и разблокировался только для облегчения парковки. Распределение момента у Porsche 959 изменялось в зависимости от нагрузки и дорожных условий при помощи переменной степени блокировки муфты с прогрессивной характеристикой. В этой системе в отличие от всех других схем полного привода распределение момента не зависело от проскальзывания ведущих колес. В любой другой системе полного привода момент распределяется в постоянной пропорции до тех пор пока не наступает проскальзывание колес, после чего различные механизмы ограниченного трения изменяют эту пропорцию. В Porsche 959 компьютер системы полного привода получал информацию из многих источников, включая положение заслонки, угол поворота руля, ускорения и даже датчика давления турбонаддува. При движении по прямой с максимальным ускорением система отдавала до 80 % тяги на задние колеса (при нормальном распределении 40 % впереди 60 % сзади) даже если все четыре колеса вращались с одинаковой скоростью. Эта система была наиболее сложной и изощренной среди всех когда либо сконструированных систем полного привода.

После 959 пришла модель 964, которая была представлена в 1989 году как 911 Carrera 4. Представители Porsche заявляли, что ее система полного привода была дальнейшим развитием системы, применявшейся в 959 и соответственно более передовой. Но на самом деле это была система с постоянным раздаточным соотношением, такая же как все остальные, с компьютерным управлением муфтами, используемыми в качестве устройств ограниченного трения. Изюминкой этой системы было то, что совместное использование датчиков скорости и ускорения и управляемой компьютером блокировки заднего дифференциала было призвано предотвращать свойственную 911 модели чрезмерную избыточную поворачиваемость при добавлении газа в повороте. Когда компьютер определял неминуемость заноса задней оси задний дифференциал начинал блокироваться. Таким образом благодаря использованию системы полного привода с «умными» дифференциалами инженерам Porsche удалось превратить бенгальского тигра в котенка. В общем то это и было главной причиной внедрения системы полного привода в конструкцию 911, поскольку Porsche 911 с ее распределением веса в пользу задней ведущей оси не очень то нуждалась в увеличении сцепления.

В 1993 году инженеры Porsche представили совершенно новую конструкцию задней подвески для модели 911. Заднеприводная версия стала вполне управляемой и необходимость сложной компьютеризованной системы полного привода отпала. Полноприводная версия этой машины (модель 993) имеет более простую, легкую и дешевую автоматически подключаемую систему полного привода с ВМ, похожую на ту, которая используется в VW Golf Syncro и большинстве минивэнов. Тем не менее «умный» задний дифференциал, который победил чрезмерную избыточную поворачиваемость этой машины был сохранен для подавления любых рецидивов этой особенности. Новый Porsche 911 (996) С4 с двигателем водяного охлаждения оборудован почти такой же системой, как та, что использовалась на 993 C4, но с дополнительной системой обеспечения устойчивости, управляемой компьютером. Это несколько разочаровывающая ситуация, в которой Porsche — некогда беспорный лидер в этом вопросе до сих пор оборудует свои полноприводные версии вязкостной муфтой, в то время как многие другие — VW Golf 4Motion и Jeep Grand Cherokee 1999 модельного года, например, перешли к более продвинутым системам.

Subaru так же заслуживает особого упоминания в этой статье, поскольку в трансмиссии моделей Legacy и Impreza (включая и Outback) с автоматической коробкой передач используется система полного привода с микропроцессорным управлением подобная Mercedes 4Matic, Audi A8/V8 с АКПП и ранним моделям Porsche. Использование такой сложной системы, которая к тому же хорошо себя зарекомендовала, в относительно недорогих автомобилях действительно впечатляет. В последнее время и другие автопроизводители приняли подобные системы на вооружение. Honda CR-V, VW Golf 4Motion 1999 модельного года и автомобили, построенные, как Audi TT, на его платформе оборудованы концептуально схожими полноприводными трансмиссиями.

В трансмиссии Audi V8 и A8 с АКПП также используется управляемая микропроцессором муфта, которая блокирует центральный дифференциал подобно описанным выше системам. Одной из причин использования такой схемы является то, что АКПП предоставляет готовый источник гидрожидкости под давлением, которая необходима для блокировки муфты. Эта система представляет собой первый успешный опыт Audi по совмещению автоматической трансмиссии с полноприводной схемой quattro. За исключением Audi A8 современные модели quattro с АКПП используют центральный дифференциал Torsen.

5. Управление тягой (Traction Control)

Несмотря на все технологическое разнообразие в восьмидесятых годах полноприводные автомобили в конечном итоге не оправдали себя в коммерческом плане и оставили сегмент рынка в котором прочно укрепились только Audi и Subaru. В конце восьмидесятых годов любой крупный автопроизводитель предлагал полноприводные версии своих автомобилей, что можно объяснить просто тогдашней модой. С тех пор многие из них переключились на производство высокоприбыльных автомобилей для активного отдыха (SUV — Sport Utility Vehicles). И была придумана более простая и дешевая альтернатива AWD.

Все АБС имеют датчики на двух или всех колесах, для определения разницы их скоростей вращения, чтобы компьютер мог вмешаться и ослабить тормозное усилие на заблокированном колесе. При помощи несложного расширения системы ее можно заставить притормозить проскальзывающее колесо и таким образом перераспределить тягу в пользу колеса с лучшим сцеплением. Более сложные системы могут уменьшить мощность двигателя, чтобы более эффективно препятствовать проскальзыванию ведущих колес. В общем системы управления тягой представляют из себя оптимизацию привода колес одной оси с использованием технологии АБС.

Современная версия Audi quattro четвертого поколения использует полный привод совместно с управлением тягой всех четырех колес. В нормальных условиях тяга распределяется между осями в соотношении 50:50 при помощи центрального дифференциала Torsen, который обеспечивает ограниченное проскальзывание между осями. Система управления тягой обеспечивает ограниченное проскальзывание между колесами одной оси. Таким образом, впервые в схеме quattro, автомобиль должен потерять сцепление всех четырех колес с дорогой для того, чтобы лишиться подвижности.

Предыдущее поколение quattro имело центральный дифференциал Torsen и ручную блокировку заднего дифференциала, которая автоматически отключалась при скоростях движения выше 15 миль/час, чтобы помочь забывчивому водителю. Audi V8 quattro имела задний дифференциал Torsen и управляемую микропроцессором муфту (АКПП) либо Torsen (ручная КПП) в качестве центрального дифференциала.

Новый Mercedes ML320 (также, как и ML430) использует относительно простой вариант трансмиссии с тремя свободными дифференциалами и управлением тягой на всех четырех колесах. Такой вариант был подвергнут критике из разных источников, как неудовлетворительный. Главным недостатком полного привода на M классе является то, что тормозная система подвергается чрезмерным нагрузкам в сложных дорожных условиях. Инженеры фирмы Zexel рассчитали, что при использовании в этой системе центрального дифференциала Torsen, который будет действовать до начала проскальзывания колес использование тормозов системой контроля тяги снизится на более чем на 50 %. Эти данные свидетельствуют, что Mercedes зашел слишком далеко в попытках снизить стоимость трансмиссии путем исключения из центрального дифференциала механизма чувствительного к моменту или устройства ограниченного трения.

6. Распределение момента

Вопрос о распределении момента всегда был слегка запутанным. В общем распределение момента между осями в условиях, когда ни одно из колес не проскальзывает, остается постоянным у всех автомобилей с полным приводом (за исключением Porsche 959). Для автомобилей с постоянным полным приводом наиболее распространенным отношением является 50:50, хотя бывают и варианты 30+% — на переднюю ось, 60+% — на заднюю. Вторая пропорция обычно применяется на автомобилях, которые изначально были заднеприводными, в то время, как первая — на автомобилях изначально переднеприводных.

Для систем с подключаемым полным приводом с ВМ распределение момента обычно выбирается как 95 % — на переднюю ось, 5 % — на заднюю. В связи с этим существует мнение, что постоянно имея 5 % крутящего момента на задней оси такие системы должны рассматриваться, как системы с постоянным полным приводом. Вне зависимости от весомости этого аргумента фактом является то, что основной причиной передачи части крутящего момента на заднюю ось является желание обеспечить некоторое скольжение в ВМ и тем самым поддерживать ее в состоянии начала блокировки, для того, что бы минимизировать ее «задумчивость» при начале скольжения передних колес. При такой схеме ВМ всегда «думает», что передние колеса слегка проскальзывают относительно задних, даже если все колеса вращаются с одинаковой скоростью, что достигается слегка различными отношениями главной передачи для передних и задних колес.

Стандартная идея о скольжении предполагает сценарий, когда одно или более колес проскальзывает при движении автомобиля на скользком покрытии. Существует тем не менее еще одна ситуация, которую нужно принимать во внимание, говоря о скольжении. Вспомним, что передние колеса в повороте проходят большее расстояние, чем задние. Таким образом устройству, ограничевающему трение в центральном дифференциале «кажется», что передние колеса проскальзывают по отношению к задним и это устройство перераспределяет момент в пользу задней оси. Для машин с большей долей веса, приходящейся на переднюю ось, как, например, Audi этот эффект позволяет увеличить поворачивающую силу на передних колесах. Такая небольшая оптимизация распределения момента позволяет Audi значительно уменьшить недостаточную поворачиваемость присущую Audi quattro первого поколения.

Рассмотрим Mercedes ML 320 где используется свободный центральный дифференциал и система контроля тяги на всех четырех колесах. Когда перед или зад полностью потеряют сцепление с дорогой система перебросит весь момент на другую сторону. Теоретически, если поднять заднюю часть автомобиля домкратом, то система передаст 100 % крутящего момента на переднюю ось, превращая автомобиль в переднеприводный и наоборот. В действительности, поскольку контроль тяги просто повышает давление в соответствующем тормозном контуре, а не блокирует колесо полностью, на переднюю соь будет передаваться меньше, чем 100 % момента.

Но самое главное — запомнить, что указанное для этого автомобиля распределение момента 37:63 в пользу задней оси действует только тогда, когда ни одно из колес не проскальзывает. В приведенном выше примере с поддомкрачиванием одной из осей система AWD с любым типом блокировки может теоретически изменить перераспределение момента с 50:50 (или любого другого) до 0:100 или 100:0 в зависимости от того, насколько полно осуществляется блокировка. Mercedes не указывает коэффициент блокировки, который обеспечивает система контроля тяги, поэтому невозможно сказать каков реальный диапазон перераспределения момента в предельных условиях. Системы с ручным подключением полного привода без центрального дифференциала, так же как и первые системы постоянного полного привода с ручными блокировками имеют диапазон распределения момента от 100:0 до 0:100. Эти экстремальные значения также означают, что между осями не допускается разницы скоростей, вот почему большинство современных систем никогда не достигают 100 % перераспределения тяги. Коэффициент блокировки 80 % позволит беспрепятственно обеспечить небольшую разницу скоростей между осями.

В случае, если система имеет полную блокировку центрального дифференциала это приводит к тому, что каждая ось должна иметь запас прочности, чтобы передать все 100 % мощности, выдаваемой двигателем, хотя большую часть времени они не будут загружены более, чем на 50 %. Это приводит к практически неубиенной трансмиссии срок службы которой может намного превысить срок службы автомобиля. Негативной стороной этой особенности является то, что удвоение вращающихся масс приводит к снижению разгонных показателей автомобиля, что становится особенно заметным для автомобилей с АКПП, так как они обычно имеют более высокую первую передачу.

7. Системы управления курсовой устойчивостью

Новейшие тенденции в развитии динамики автомобилей — использование систем управления курсовой устойчивостью, которые, используя уже существующее оборудование АБС и полного привода с микропроцессорным управлением, помогают оптимизировать сцепление автомобиля с поверхностью. Наиболее современные системы полного привода умеют изменять распределение мощности в соответствии со сцепными свойствами каждого из колес, что приводит к очень безопасному нейтральному поведению автомобиля при выходе из поворота под тягой. В то же время эти системы не работают, если водитель полностью отпустил педаль газа в повороте.

Вспомним, что Porsche победили подобную ситуацию используя задний дифференциал с прогрессивной блокировкой. В дополнение к этому новейшая 996 Carrera 4 умеет выборочно подтормаживать отдельные колеса, когда автомобиль управляется на пределе своих возможностей. К примеру для корректировки заноса задней оси подтормаживается внешнее переднее, а при сносе передней оси — внутреннее заднее колесо. Это происходит независимо от желания водителя. Такие системы уже стали появляться и на других более дорогих автомобилях и, несомненно, со временем станут такими же распространенными, как и АБС.

8. Точка зрения потребителя

Многие потенциальные покупатели полноприводных автомобилей интересуются приводит ли большее количество «железа» к большим проблемам или значительному повышению расхода топлива. Мировая практика показывает, что системы постоянного полного привода не приносят никаких специфических проблем. Вероятность отказа дополнительных приводных валов и шестерен не более вероятности того, что восьмицилиндровый двигатель откажет только потому, что в нем в два раза больше цилиндров, чем в четырехцилиндровом. Это неплохая аналогия, потому что при распределении тяги между четырьмя колесами нагрузки на трансмиссию меньше.

Те схемы, которые основаны на использовании датчиков АБС для блокировки диффернциалов будут страдать от технических проблем не более, чем любой другой автомобиль оснащенный АБС.

На самом деле недоверие к постоянному полному приводу вызвано использованием автомобилей с ручным подключением полного привода, где делаются постоянные попытки упростить этот процесс при помощи различных автоматически блокирующихся ступиц и/или разных дополнительных приспособлений. Системы постоянного полного привода проще по конструкции поскольку в нет необходимости в этих «упрощающих» приспособлениях и всех деталях, связанных с ними.

Обвинения в том, что автомобили с полным приводом расходуют много горючего справедливы только по отношению к системам с ру

[ABooch]

Вообще очень интересно узнать все о полном приводе!
Еще бы рассказывалось в какой ауди какой тип полного привода применен, точнее хорошо бы узнать какие из дифференциалов блокируются и как.

[Karel]

я так понял межосевой - торсен точно на свежаках, а что на осях пока нипанятна

[Alexander]

на ютубе очень познавательные ролики есть по конструкции кватры сделанные из лего
наглядно всё показано

[Karel]

давай линк

[Alexander]

забанен ютуб на работе, поиск там рулит

[krig]

Вообще очень интересно узнать все о полном приводе!
Еще бы рассказывалось в какой ауди какой тип полного привода применен, точнее хорошо бы узнать какие из дифференциалов блокируются и как.

Вот здесь о разновидностях полного привода:
Полный привод,
а здесь о дифференциалах, в том числе и самоблокирующихся:
Дифференциал

[Gennadich]

давай линк

линк, не quattro, правда, но принцип торсена понятен.
Quattro, правда, не лего.

[Alexander]

А кто знает про поколния торсена и чем они различаются?
На новых аудях стоит вроде торсен 3

[Karel]

дада, на табурегах тоже слышал, чем отличаецо?

[_AntoN_]

С пол года назад я выкладывал это на форуме ауди-клуба:




Поколения Quattro
Quattro I

С 1981 до 1987 на Audi Quattro turbo coupe, Audi 80 платформа B2 (1978-1987), Audi 100 платформа C3 (1983-1992), на американском рынке Audi 4000, Audi 5000.

Постоянный полный привод
В центре свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на центральной консоли. *
Сзади свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на центральной консоли. *
Спереди свободный дифференциал.
* ABS принудительно отключается при заблокированном дифференциале.

При заблокированныж дифференциалах до 100% тяги может быть передано на любую ось. Автомобиль не сможет стронуться с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой.

За: Настоящий полный привод, идеально для бездорожья.
Против: Не удобен при постоянном использовании на дорогах с переменными сцепными свойствами, требует вмешательства водителя – необходимо включать блокировки при плохом сцеплении с дорогой (иначе достаточно лишь любому из четырех колес забуксовать чтобы машина обездвижилась) и сразу же выключать при восстановлении сцепных свойств (движение с заблокированным дифференциалом по сухому асфальту ухудшает управляемость и вызывает напряжения в трансмиссии приводящие к поломкам).

Quattro II

Начиная с 1988 года используется на Audi платформ B2 и C3, Audi Quattro turbo coupe вплоть до прекращения их производства, затем на Audi нового поколения – платформа B3 (1989-1992) Audi 80/90 Quattro, платформа B4 (1992-1995) Audi 80, Coupe Quattro, S2, RS2, платформа C4 (1991-1997) Audi 100/200 Quattro, S4, позднее переименованные в A6/S6 (1995-1998).

Постоянный полный привод
Центральный дифференциал Торсен (TorSen) тип II, распределение тяги 50:50. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на ось имеющую лучшее сцепление с дорогой.
Сзади свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на консоли около рычага ручного тормоза. *
Спереди свободный дифференциал.
* ABS принудительно отключается при заблокированном дифференциале. Блокировка отключается автоматически если скорость превышает 25 км/ч

При заблокированном заднем дифференциале автомобиль на сможет стронутся с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой, но это только при условии что колеса стоят на земле. Из за конструктивных особенностей дифференциала Торсен (Torsen: TORque SENsing – чувствительный к тяге, крутящему моменту) при вывешивании, к примеру, одного переднего колеса блокировки дифференциала не происходит. Торсен в состоянии передать на мост имеющий лучшее сцепление с дорогой момент в 3 раза превосходящий момент который он «чувствует» на буксующем мосту. Однако если колесо свободно вращается не встречая никакого сопротивления то момент на этом мосту равен нулю. Ноль умножить на три получается ноль. Машина стоит. Для выхода из такой ситуации рекомендуется слегка нажать на педаль тормоза чтобы вращающееся колесо встретило сопротивление и Торсен перебросил тягу на другой мост. Соответственно при вывешивании одного заднего колеса выручит принудительная блокирока заднего дифференциала.

За: Всепогодный постоянный полный привод с автоматическим распределением тяги требующий вмешательства водителя (блокировки заднего дифференциала) лишь в самых суровых условиях
Против: При вывешивании переднего колеса полный привод перестает работать.

http://www.youtube.c...player_embedded
http://www.youtube.c...player_embedded
http://www.youtube.c...layer_embedded#!


Quattro III

Использовался на Audi V8 (1990-?)

Постоянный полный привод.

V8 с «автоматом»:
Центральный дифференциал с распределением тяги 50:50. Блокируется многодисковым гидравлическим электронно-управляемым сцеплением при возникновении разницы в скоростях вращения переднего и заднего мостов.
Сзади дифференциал Торсен тип II. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на колесо имеющую лучшее сцепление с дорогой.
Спереди свободный дифференциал.

V8 с ручной коробкой:
Центральный дифференциал Торсен тип II, распределение тяги 50:50. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на ось имеющую лучшее сцепление с дорогой.
Сзади дифференциал Торсен тип II. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на колесо имеющую лучшее сцепление с дорогой.
Спереди свободный дифференциал.

Автомобиль на сможет стронутся с места если одно переднее и оба задних колеса потеряют сцепление с дорогой, при условии что колеса стоят на земле. V8 с «автоматом» не сдвинется с места если и одно переднее и одно заднее колеса окажутся в воздухе. Из за конструктивных особенностей дифференциала Торсен V8 с ручной коробкой не сдвинется с места если одно колесо, переднее или заднее окажется в воздухе. Для выхода из такой ситуации рекомендуется слегка нажать на педаль тормоза чтобы вращающееся колесо встретило сопротивление и Торсен перебросил тягу на колеса имеющие сцепление с дорогой.

За: Всепогодный постоянный полный привод с автоматическим распределением тяги не требующий никакого вмешательства водителя.
Против: -

Quattro IV

Начиная с 1998 года на Audi A4/S4, A6/S6 нового поколения, A8/S8 с ручными и автоматическими коробками передач. Также на VW Passat 4motion кузов B5 (1998-2005), VW Phaeton (2002-?).
Принудительная ручная блокировка заменена на EDL. EDL - Electronic Differential Lock, электронная блокировка дифференциала (точнее сказать имитация блокировки). С помощью датчиков ABS система собирает информацию о скоростях вращения колес и при проскальзывании колеса притормаживает его. Тем самым происходит перераспределение тяги на колеса с лучшим сцеплением с дорогой.

Постоянный полный привод
Центральный дифференциал Торсен тип II, распределение тяги 50:50. Автоматическая частичная блокировка с перебросом до 75% тяги на ось имеющую лучшее сцепление с дорогой.
Сзади свободный дифференциал, EDL.
Спереди свободный дифференциал, EDL.

Это идеальная система постоянного полного привода для дорожного автомобиля. Автомобиль не сможет стронутся с места только если все четыре колеса потеряют сцепление с дорогой. Эффект Торсена при котором полный привод перестает работать если колесо вывешивается в воздухе не проявляется на Quattro IV так как свободно вращающееся колесо тут же будет приторможено EDL и тяга будет переброшена на другой мост.

В условиях бездорожья (колеса в воздухе, препятствие мешает свободному продвижению) достаточно потерять сцепление одному переднему и одному заднему колесу для того чтобы автомобиль не смог сдвинуться с места. Причиной этому является то что EDL не заменяет собой обычный механически блокируемый дифференциал и в тяжелых условиях не способен передать достаточное количество тяги на колеса имеющие хорошее сцепление с дорогой. Автомобиль будет стоять на месте, одно передние и одно заднее колеса будут крутиться сопровождаемые треском EDL.

За: Идеальный всепогодный постоянный полный привод с автоматическим распределением тяги не требующий никакого вмешательства водителя.
Против: -

Quattro V

С 2004 года на Audi RS4 B7, с 2005 года на Audi S4 B7, с 2004 года на Audi Q7. все модификации Audi A4 B8 с 2007 года.

Постоянный полный привод
Центральный планетарный дифференциал Торсен тип 3. Распределение тяги 40% вперед 60% назад в нормальных условиях. Автоматическая частичная блокировка с перебросом тяги в пределах от 70/30 до 15/85 вперёд/назад.
Сзади свободный дифференциал, EDL. Audi S4 - активный "подруливающий" спорт-дифференциал.
Спереди свободный дифференциал, EDL.

Как работает "активный спорт-дифференциал" (2:40 и дальше):


Quattro VI

Появится в 2011 году на Audi RS5 (2011-...) -

Дифференциал на основе плоского зубчатого колеса (Коническое зубчатое колесо, у которого угол делительного конуса равен 90°, англ: "crown-gear differential"), распределение тяги 40:60 в нормальных условиях. Автоматическая частичная блокировка с перебросом тяги в пределах от 70/30 до 15/85 вперёд/назад.



"На смену Торсену пришел новый дифференциал повышенного трения. В нормальных условиях подводимый крутящий момент распределяется между передними и задними колесами в пропорции 40:60. Но как только появляется разница в частоте их вращения, сателлиты начинают проворачиваться и за счет специального профиля зубьев раздвигают ведомые «торцевые» шестерни. Точнее, отодвигают одну из них, преодолевая сопротивление пружины и сжимая пакет фрикционов, который и осуществляет частичную блокировку дифференциала. В предельном состоянии на заднюю ось может быть подано до 85% крутящего момента двигателя, на переднюю — до 70%".


Quattro без Торсена: Haldex AWD

С 1998 года шильдик Quattro на автомобиле более не означает что в основе системы полного привода лежит дифференциал Торсен. Шильдиком Quattro стали обозначаться все полноприводные автомобили Audi, 4motion – все автомобили Volkswagen, не зависимо от используемого типа полного привода. Так на автомобилях концерна V.A.G. (Volkswagen-Audi Gruppe) с продольным расположением двигателя продолжает использоваться система постоянного полного привода с межосевым дифференциалом Торсен, а на автомобилях с поперечным расположением двигателя – автоматически подключаемый полный привод с электронно-управляемой муфтой Хальдекс (Haldex) вместо межосевого дифференциала. Таким образом, Haldex применяется на Audi A3/S3 Quattro, Audi TT Quattro, VW Golf, Bora (Jetta на североамериканском рынке) 4motion (1998-), VW Sharan 4motion (2001-), последнем VW Passat 4motion (2005-) и на других автомобилях концерна с поперечным расположением силового агрегата – Seat and Skoda.

Автоматически подключаемый полный привод.
Электронно-управляемая муфта Хальдекс (Haldex) вместо межосевого дифференциала.
Сзади свободный дифференциал, EDL на некоторых моделях (не подтверждено).
Спереди свободный дифференциал, EDL.

В нормальных условиях автомобиль является переднеприводным, 100% тяги передается на передний мост. Для Haldex первого и второго поколений, один из приводных валов должен опередить другой лишь на 1/8 оборота чтобы давление масла в системе Haldex возросло, многодисковое сцепление сомкнулось и до 100% тяги было передано на задний мост. Переднее колесо успевает проскользнуть лишь на 1/4 оборота как в работу вступает задний мост. Начиная с третьего поколения, муфта Haldex превентивно блокируется электроникой до того, как колёса начнут проскальзывать, к примеру, если водитель резко нажмёт на педаль газа.
При содействии EDL на переднем мосту автомобиль не сможет сдвинуться с места если оба передних и одно заднее колеса потеряют сцепление с дорогой.
На моделях с EDL на обеих мостах автомобиль не сможет стронутся с места только если все четыре колеса потеряют сцепление с дорогой.

Однако, в условиях бездорожья (колеса в воздухе, препятствие мешает свободному продвижению) достаточно потерять сцепление одному переднему и одному заднему колесу для того чтобы автомобиль не смог сдвинуться с места. Причиной этому является то что EDL не заменяет собой обычный механически блокируемый дифференциал и в тяжелых условиях не способен передать достаточное количество тяги на колеса имеющие хорошее сцепление с дорогой. Автомобиль будет стоять на месте, одно передние и одно заднее колеса будут крутиться сопровождаемые треском EDL.
Электроника в состоянии контролировать работу муфты Haldex. Так при нажатии педали тормоза муфта принудительно размыкается для того чтобы не мешать работе ABS. Эта система полного привода позволяет совершать разворота с «ручником» - блок управления муфты Haldex отключает привод задних колес если потянуть ручной тормоз. Так же при маневрировании на малых скоростях (парковка) муфта остается разомкнутой для предотвращения возникновения напряжений в трансмисси. Настройка блока управления муфты Haldex и количество датчиков с которых собирается информация (положение педали газа, угла поворота руля, и т.п.) индивидуально для каждой модели автомобиля.

За: В сравнении с Quattro, Haldex блокируется полностью и перебрасывает до 100% момента на заднюю ось. В сравнении же с другими видами автоматически подключаемого полного привода (например, работающий через вискомуфту Syncro), Haldex предлагает моментальное срабатывание. Экономичнее чем постоянный полный привод.
Против: Haldex первого и второго поколений требует проскальзывания (хоть и незначительного) переднего колеса для активации. Постоянный полный привод (Quattro IV) считается более предсказуемым при активном прохождении поворотов на скользком покрытии. Постоянный полный привод "всегда" активен, увеличивая устойчивость при прямолинейном движении и в поворотах, когда дело еще не дошло до проскальзывания колес. Несмотря на это, подключаемый полный привод с муфтой Haldex довольно хорошо работает, поведение автомобиля предсказуемое, и обычный водитель вряд ли заметит разницу между Torsen и Haldex. Начиная с третьего поколения, Haldex более не требует проскальзывания колеса для активации.

© www.awd.ee

Взято отсюда: http://www.awd.ee/quattroru.html



Единственное, что A6 C4 попадает в кватро II и пишут "Сзади свободный дифференциал, жестко блокируется вручную с помощью выключателя на консоли около рычага ручного тормоза." - но на А6, в отличии от "сотки" нет кнопки. Вместо жесткой блокировки заднего межосевого дифферинциала там есть электронная эмуляция блокировки обоих межосевых дифферинциалов посредством системы EDL - то есть по сути это кваттро IV.