С ПОЛНЫМ ПРИВОДОМ - ПОЛНЫЙ ВПЕРЕД!
С ПОЛНЫМ ПРИВОДОМ - ПОЛНЫЙ ВПЕРЕД!
ТЕХНИКА
С ПОЛНЫМ ПРИВОДОМ - ПОЛНЫЙ ВПЕРЕД!
Что общего имеют "Порше-Каррера-4" и "Тойота-Лендкрюйзер" - высокоскоростное Подвескаивное купе и большой универсал? Обе эти машины - вэдовые. Соединяет воединыжды их и причина, по которой конструкторы применили такое решение: они стремились использовать весь вес в качестве сцепного, что приметно ограничивает возможность пробуксовки ведущих колес. Благодаря этому увеличивается и проходимость машины, и ее Законодательство. Вероятнее всего, подобные рассуждения приходили в голову еще Роберту Твифорду, южноамериканскому инженеру, который первым (7 июля 1898 года) получил патент на вэдовое транПодвесканое средство. Побуждали они и профессионалов гoлландской компании "Спийкер", построивших таковой автомобиль в самом начале века. В 30-х профессиональный Этторе Бугатти подготовил несколько экземпляров "4х4" собственной модели "тип 53" - специально для горных гонок.
2-ая глобальная война придала новое направление этим разработкам: полный привод "встал под ружье" и честно отслужил в армии - в виде "Виллиса", ГАЗ-67 и других наименее именитых машин.
В наше время "4х4" - не только лишь обязательная принадлежность утилитарных вседорожников, да и практически неотклонимый атрибут автомобилей полностью дорожных, при этом с верхушки модельного ряда: вспомним "Ауди-Кваттро", "Фольксваген-Синкро", "Мерседес-Фирматик", "Лянчу-Дельта" и "Дедра" и многие, многие другие.
Современная коробка с приводом на все колеса, естественно, далековато ушла от механики дедушек - джипов 40-х годов. Как она работает?
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ
Все начинается с коробки - механической ("ручной") либо, все почаще, автоматической. В последней обычно четыре ступени, при этом две - с блокировкой преобразователя вращающего момента. Потом следует коробка, именуемая раздаточной - она распределяет момент на заднюю и переднюю оси. Часто имеется и устройство отбора мощности, скажем, для механической лебедки. В раздаточной коробке еще есть один очень принципиальный механизм - понижающая передача, позволяющая при особо томных критериях движения передавать колесам больший момент - естественно, последнее не настолько принципиально для вэдовых чудовищ с мотором V8, момент которого достаточен фактически в любом случае.
Понижающие редукторы бывают 2-ух типов - с обыкновенными зубчатыми передачами (как вариант - с соединением цепью), также планетарные, к примеру на "Рейндж-Ровере".
Следуя далее по кинематической цепи, лицезреем карданные валы, дифференциалы мостов с блокировкой, полуоси, втулки и, в конце концов, у неких моделей, планетарные колесные редукторы. Ну и нагромождение! Поневоле вспоминается простота малеханьких машин с приводом на два колеса. Даже машины с "подключаемым" вторым мостом устроены не так трудно - вот, скажем, "Ситроен-АХ4х4": поперечное размещение мотора, отбор мощности от коробки, вал привода заднего моста и его дифференциал - и все.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ
Подход к сборке вэдовой коробки почти во всем находится в зависимости от того, речь идет о дорожной машине либо внедорожнике. Вправду, на бездорожье главное - не застрять, а проскальзывают колеса либо нет, не настолько принципиально. На дороге - совершенно другое дело: хоть какое скольжение и пробуксовка чреваты неожиданным заносом. Таким макаром, так как в повороте все колеса идут по дугам различного радиуса, для "дорожных" критерий движения в коробки с неизменным полным приводом нужен межосевой дифференциал.
Попутно - об одном всераспространенном заблуждении. Некие обладатели
УАЗов, ну и других машин без межосевого дифференциала на скользкой дороге подключают фронтальный мост. Как мы узнали, устойчивость движения по прямой это повысит. А вот в повороте, напротив, понизит, так как с неизбежностью принудит колеса проскальзывать.
Но вот межосевой дифференциал включен в кинематическую цепь, и... необходимо устранять последствия этого: довольно хотя бы одному колесу находиться на скользкой поверхности - и тронуться с места будет совсем не легче, чем на машине "4х2". Таким макаром, дифференциалу требуется к тому же блокировка - грубо говоря, дополнительный рычаг в кабине водителя, управляющий чисто механическим "замыканием". С развитием физики появились идеи лучше - идет речь о силиконовых муфтах (вискомуфтах). Напомним их устройство. В цилиндрический корпус помещены с маленькими зазорами железные пластинки; часть из их агрессивно связана с корпусом, другие - с входящим в него валом. Цилиндр заполнен специальной силиконовой жидкостью. Если резко повернуть вал относительно цилиндра, слои воды сместятся, что будет сопровождаться растущим сопротивлением такому движению. При определенных критериях жидкость даже приобретает характеристики твердого тела - цилиндр и вал крутятся только совместно. Если нагрузку снять, эти Ремонт и эксплуатация вновь сумеют быть сдвинуты друг относительно друга.
Вязкостные муфты употребляют двойственно: либо просто взамен дифференциала ("Рейндж-Ровер-HSE", "Гран Чероки", "Гольф-Синкро"), либо муфты устанавливают наряду с ним как своеобразную "мягенькую" блокировку. Вобщем, при неких критериях движения и саму муфту лучше заблокировать - следует учитывать, что она вступает в работу только после определенного смещения ведущего и ведомого валов, и этой задержки может хватить, чтоб прочно "засадить" автомобиль. Потому у "Гран Чероки-Квадратрак", "Лендкрюйзера-ЕSi" вязкостная муфта автоматом блокируется на пониженой передаче.
Как понятно, вращающий момент должен быть "поделен" меж колесами в согласовании с приходящимся на их весом - тем достигают, чтоб проскальзывание наименее нагруженных колес начиналось сразу с остальными. И это вправду сработает - но только если все колеса находятся на поверхности с схожим коэффициентом сцепления. В неприятном случае следует ввести поправку на этот коэффициент. Здесь не обойтись без электроники и датчиков угловой скорости всех колес; такие системы уже есть - на "Порше-Каррера 4", "Мерседесе-Фирматик" (заметим, очень недешевых). На полноприводниках рангом ниже роль распределителя момента отведена опять-таки вязкостной муфте, в качестве примера назовем систему "твин-виско" компании "Хонда", используемую на "Сивике-Шаттл" и "Кончерто".
БЛОКИРОВКА
Вернемся к тому, что межосевой дифференциал для машин с неизменным полным приводом обязателен. В то же время желательна и его блокировка - как частичная (с ограничителем разности числа оборотов), так и полная - для самых томных критерий. Не считая вязкостных муфт, первую из этих функций могут делать дифференциалы завышенного трения, которых понятно не меньше 10-ка. На легковых машинах в большинстве случаев встречается дифференциал Торсена, использующий способность червячных шестерен к самоторможению.
Блокировка может понадобиться и в заднем мосту. Были пробы перекрыть также фронтальный дифференциал, но управлять такими машинами очень трудно, а условия, в каких без этой конструкции обойтись нельзя, практически не встречаются. Все же, можно вспомнить "Делайе-VLD" с блокировками в фронтальном и заднем мостах средством кулачковых муфт - трудности с управлением стали предпосылкой большого числа аварий с тяжелейшими последствиями. Блокировка же межосевого дифференциала и заднего моста применяется часто, при этом вариантов управления механизмом несколько. Ручной - дешевле, проще и надежней (примеры - "Нива" и "Ленд-Ровер"). Используются и разные сервомеханизмы - гидравлические, пневматические либо вакуумные; упомянем тут электропневматический привод на " Мицубиси Паджеро", схожее устройство было на "Пежо-505-Данжель".
Увлекательна коробка "Тойоты-RAV4". В модификации с механической трансмиссией передач тут предусмотрена ручная блокировка, а у той, что с "автоматом" - только ограничение проскальзывания, контролируемое электрическим блоком. Самая "вседорожная" версия малютки снабжена задним дифференциалом Торсена.
СИНХРОНИЗАЦИЯ
В конце концов, последняя неувязка в удобстве использования этой замудренной коробкой. На большинстве машин прежних лет перейти на понижающую передачу в раздаточной коробке, заблокировать дифференциалы можно было только после полной остановки автомобиля. А сейчас представьте: вы едете по сравнимо хороший дороге, и вдруг - маленький труднопроходимый участок. Есть ли надежда перескочить его "ходом"? Выбор придется сделать еще на этом берегу: либо тормознуть и заблаговременно включить и заблокировать все, что нужно, либо все таки попробовать обойтись без этого. Современные вездеходы уже не попадут в такую ситуацию - повсеместное распространение синхронизаторов и планетарных передач позволяет подключить фронтальный привод либо заблокировать вискомуфту даже на скорости выше 100 км/ч.
Отметим тут необычную автоматическую коробку последнего "Рейндж-Ровера". Коробка компании ZF управляется электроникой, преобразователь вращающего момента блокируется на III и IV передачах. Планетарная раздаточная коробка с электросерводвигателем включения понижающей передачи дополняется вязкостной муфтой, распределяющей вращающий момент на переднюю и заднюю оси. "Трудно", - скажете вы. "Зато отлично", - ответят инженеры-разработчики.
В окончание хотелось бы малость... попугать хозяев вэдовых машин. Ехать-то им, может быть, и легче. А вот легче ли тормозить? Различные условия сцепления с дорогой для каждого колеса, беря во внимание, что они все связаны в жесткую кинематическую цепь, "завязанную" на дифференциалы, может привести к очень внезапной реакции машины на нажатие педали тормоза. Для решения трудности, к примеру, у "Гольфа-Синкро" имеется механизм свободного хода, разъединяющий коробку при движении накатом, у других машин и эту функцию делает вискомуфта.
Итак, полный привод. Более чем полувековое улучшение его агрегатов все таки не привело ни к единой схеме, ни даже к убежденности, что все трудности разрешены. Сейчас надежда - на внедрение электроники, которая сама подберет подходящие передачи, перекроет в подходящий момент муфты и дифференциалы, пустит в ход Abs и ПБС... И только любитель вправду острых чувств будет с грустью вспоминать хлопанье брезентового тента на ветру и три верных рычага под правой рукою.
Борис ШИШМАРЕВ
Коробка "Ситроена-АХ4х4" с подключаемым задним мостом (межосевого дифференциала тут нет): 1 - коробка; 2 - муфта подключения заднего моста; 3 - карданный вал; 4 - дифференциал заднего моста.
Кинематическая цепь " Мицубиси Паджеро-SS4WD": 1 - фронтальный дифференциал; 2 - пневмопривод отключения фронтального моста; 3 - движок и коробка; 4 - муфта блокировки межосевого дифференциала и включения понижающей передачи;
5 - муфта подключения фронтального моста; 6 - межосевой дифференциал; 7 - задний дифференциал с блокировкой; 8 - вязкостная (силиконовая) муфта; 9 - цепная передача в приводе фронтального моста.
Коробка "Виллиса": 1 - движок; 2 - коробка; 3 - раздаточная коробка;
4 - задний мост; 5 - фронтальный мост; 6 - подвеска; 7 - лебедка; 8 - механизм отбора мощности.
Межосевой дифференциал с планетарной передачей и вязкостной муфтой блокировки (" Audi А8").
ТЕХНИКА
С ПОЛНЫМ ПРИВОДОМ - ПОЛНЫЙ ВПЕРЕД!
Что общего имеют "Порше-Каррера-4" и "Тойота-Лендкрюйзер" - высокоскоростное Подвескаивное купе и большой универсал? Обе эти машины - вэдовые. Соединяет воединыжды их и причина, по которой конструкторы применили такое решение: они стремились использовать весь вес в качестве сцепного, что приметно ограничивает возможность пробуксовки ведущих колес. Благодаря этому увеличивается и проходимость машины, и ее Законодательство. Вероятнее всего, подобные рассуждения приходили в голову еще Роберту Твифорду, южноамериканскому инженеру, который первым (7 июля 1898 года) получил патент на вэдовое транПодвесканое средство. Побуждали они и профессионалов гoлландской компании "Спийкер", построивших таковой автомобиль в самом начале века. В 30-х профессиональный Этторе Бугатти подготовил несколько экземпляров "4х4" собственной модели "тип 53" - специально для горных гонок.
2-ая глобальная война придала новое направление этим разработкам: полный привод "встал под ружье" и честно отслужил в армии - в виде "Виллиса", ГАЗ-67 и других наименее именитых машин.
В наше время "4х4" - не только лишь обязательная принадлежность утилитарных вседорожников, да и практически неотклонимый атрибут автомобилей полностью дорожных, при этом с верхушки модельного ряда: вспомним "Ауди-Кваттро", "Фольксваген-Синкро", "Мерседес-Фирматик", "Лянчу-Дельта" и "Дедра" и многие, многие другие.
Современная коробка с приводом на все колеса, естественно, далековато ушла от механики дедушек - джипов 40-х годов. Как она работает?
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ
Все начинается с коробки - механической ("ручной") либо, все почаще, автоматической. В последней обычно четыре ступени, при этом две - с блокировкой преобразователя вращающего момента. Потом следует коробка, именуемая раздаточной - она распределяет момент на заднюю и переднюю оси. Часто имеется и устройство отбора мощности, скажем, для механической лебедки. В раздаточной коробке еще есть один очень принципиальный механизм - понижающая передача, позволяющая при особо томных критериях движения передавать колесам больший момент - естественно, последнее не настолько принципиально для вэдовых чудовищ с мотором V8, момент которого достаточен фактически в любом случае.
Понижающие редукторы бывают 2-ух типов - с обыкновенными зубчатыми передачами (как вариант - с соединением цепью), также планетарные, к примеру на "Рейндж-Ровере".
Следуя далее по кинематической цепи, лицезреем карданные валы, дифференциалы мостов с блокировкой, полуоси, втулки и, в конце концов, у неких моделей, планетарные колесные редукторы. Ну и нагромождение! Поневоле вспоминается простота малеханьких машин с приводом на два колеса. Даже машины с "подключаемым" вторым мостом устроены не так трудно - вот, скажем, "Ситроен-АХ4х4": поперечное размещение мотора, отбор мощности от коробки, вал привода заднего моста и его дифференциал - и все.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЫ
Подход к сборке вэдовой коробки почти во всем находится в зависимости от того, речь идет о дорожной машине либо внедорожнике. Вправду, на бездорожье главное - не застрять, а проскальзывают колеса либо нет, не настолько принципиально. На дороге - совершенно другое дело: хоть какое скольжение и пробуксовка чреваты неожиданным заносом. Таким макаром, так как в повороте все колеса идут по дугам различного радиуса, для "дорожных" критерий движения в коробки с неизменным полным приводом нужен межосевой дифференциал.
Попутно - об одном всераспространенном заблуждении. Некие обладатели
УАЗов, ну и других машин без межосевого дифференциала на скользкой дороге подключают фронтальный мост. Как мы узнали, устойчивость движения по прямой это повысит. А вот в повороте, напротив, понизит, так как с неизбежностью принудит колеса проскальзывать.
Но вот межосевой дифференциал включен в кинематическую цепь, и... необходимо устранять последствия этого: довольно хотя бы одному колесу находиться на скользкой поверхности - и тронуться с места будет совсем не легче, чем на машине "4х2". Таким макаром, дифференциалу требуется к тому же блокировка - грубо говоря, дополнительный рычаг в кабине водителя, управляющий чисто механическим "замыканием". С развитием физики появились идеи лучше - идет речь о силиконовых муфтах (вискомуфтах). Напомним их устройство. В цилиндрический корпус помещены с маленькими зазорами железные пластинки; часть из их агрессивно связана с корпусом, другие - с входящим в него валом. Цилиндр заполнен специальной силиконовой жидкостью. Если резко повернуть вал относительно цилиндра, слои воды сместятся, что будет сопровождаться растущим сопротивлением такому движению. При определенных критериях жидкость даже приобретает характеристики твердого тела - цилиндр и вал крутятся только совместно. Если нагрузку снять, эти Ремонт и эксплуатация вновь сумеют быть сдвинуты друг относительно друга.
Вязкостные муфты употребляют двойственно: либо просто взамен дифференциала ("Рейндж-Ровер-HSE", "Гран Чероки", "Гольф-Синкро"), либо муфты устанавливают наряду с ним как своеобразную "мягенькую" блокировку. Вобщем, при неких критериях движения и саму муфту лучше заблокировать - следует учитывать, что она вступает в работу только после определенного смещения ведущего и ведомого валов, и этой задержки может хватить, чтоб прочно "засадить" автомобиль. Потому у "Гран Чероки-Квадратрак", "Лендкрюйзера-ЕSi" вязкостная муфта автоматом блокируется на пониженой передаче.
Как понятно, вращающий момент должен быть "поделен" меж колесами в согласовании с приходящимся на их весом - тем достигают, чтоб проскальзывание наименее нагруженных колес начиналось сразу с остальными. И это вправду сработает - но только если все колеса находятся на поверхности с схожим коэффициентом сцепления. В неприятном случае следует ввести поправку на этот коэффициент. Здесь не обойтись без электроники и датчиков угловой скорости всех колес; такие системы уже есть - на "Порше-Каррера 4", "Мерседесе-Фирматик" (заметим, очень недешевых). На полноприводниках рангом ниже роль распределителя момента отведена опять-таки вязкостной муфте, в качестве примера назовем систему "твин-виско" компании "Хонда", используемую на "Сивике-Шаттл" и "Кончерто".
БЛОКИРОВКА
Вернемся к тому, что межосевой дифференциал для машин с неизменным полным приводом обязателен. В то же время желательна и его блокировка - как частичная (с ограничителем разности числа оборотов), так и полная - для самых томных критерий. Не считая вязкостных муфт, первую из этих функций могут делать дифференциалы завышенного трения, которых понятно не меньше 10-ка. На легковых машинах в большинстве случаев встречается дифференциал Торсена, использующий способность червячных шестерен к самоторможению.
Блокировка может понадобиться и в заднем мосту. Были пробы перекрыть также фронтальный дифференциал, но управлять такими машинами очень трудно, а условия, в каких без этой конструкции обойтись нельзя, практически не встречаются. Все же, можно вспомнить "Делайе-VLD" с блокировками в фронтальном и заднем мостах средством кулачковых муфт - трудности с управлением стали предпосылкой большого числа аварий с тяжелейшими последствиями. Блокировка же межосевого дифференциала и заднего моста применяется часто, при этом вариантов управления механизмом несколько. Ручной - дешевле, проще и надежней (примеры - "Нива" и "Ленд-Ровер"). Используются и разные сервомеханизмы - гидравлические, пневматические либо вакуумные; упомянем тут электропневматический привод на " Мицубиси Паджеро", схожее устройство было на "Пежо-505-Данжель".
Увлекательна коробка "Тойоты-RAV4". В модификации с механической трансмиссией передач тут предусмотрена ручная блокировка, а у той, что с "автоматом" - только ограничение проскальзывания, контролируемое электрическим блоком. Самая "вседорожная" версия малютки снабжена задним дифференциалом Торсена.
СИНХРОНИЗАЦИЯ
В конце концов, последняя неувязка в удобстве использования этой замудренной коробкой. На большинстве машин прежних лет перейти на понижающую передачу в раздаточной коробке, заблокировать дифференциалы можно было только после полной остановки автомобиля. А сейчас представьте: вы едете по сравнимо хороший дороге, и вдруг - маленький труднопроходимый участок. Есть ли надежда перескочить его "ходом"? Выбор придется сделать еще на этом берегу: либо тормознуть и заблаговременно включить и заблокировать все, что нужно, либо все таки попробовать обойтись без этого. Современные вездеходы уже не попадут в такую ситуацию - повсеместное распространение синхронизаторов и планетарных передач позволяет подключить фронтальный привод либо заблокировать вискомуфту даже на скорости выше 100 км/ч.
Отметим тут необычную автоматическую коробку последнего "Рейндж-Ровера". Коробка компании ZF управляется электроникой, преобразователь вращающего момента блокируется на III и IV передачах. Планетарная раздаточная коробка с электросерводвигателем включения понижающей передачи дополняется вязкостной муфтой, распределяющей вращающий момент на переднюю и заднюю оси. "Трудно", - скажете вы. "Зато отлично", - ответят инженеры-разработчики.
В окончание хотелось бы малость... попугать хозяев вэдовых машин. Ехать-то им, может быть, и легче. А вот легче ли тормозить? Различные условия сцепления с дорогой для каждого колеса, беря во внимание, что они все связаны в жесткую кинематическую цепь, "завязанную" на дифференциалы, может привести к очень внезапной реакции машины на нажатие педали тормоза. Для решения трудности, к примеру, у "Гольфа-Синкро" имеется механизм свободного хода, разъединяющий коробку при движении накатом, у других машин и эту функцию делает вискомуфта.
Итак, полный привод. Более чем полувековое улучшение его агрегатов все таки не привело ни к единой схеме, ни даже к убежденности, что все трудности разрешены. Сейчас надежда - на внедрение электроники, которая сама подберет подходящие передачи, перекроет в подходящий момент муфты и дифференциалы, пустит в ход Abs и ПБС... И только любитель вправду острых чувств будет с грустью вспоминать хлопанье брезентового тента на ветру и три верных рычага под правой рукою.
Борис ШИШМАРЕВ
Коробка "Ситроена-АХ4х4" с подключаемым задним мостом (межосевого дифференциала тут нет): 1 - коробка; 2 - муфта подключения заднего моста; 3 - карданный вал; 4 - дифференциал заднего моста.
Кинематическая цепь " Мицубиси Паджеро-SS4WD": 1 - фронтальный дифференциал; 2 - пневмопривод отключения фронтального моста; 3 - движок и коробка; 4 - муфта блокировки межосевого дифференциала и включения понижающей передачи;
5 - муфта подключения фронтального моста; 6 - межосевой дифференциал; 7 - задний дифференциал с блокировкой; 8 - вязкостная (силиконовая) муфта; 9 - цепная передача в приводе фронтального моста.
Коробка "Виллиса": 1 - движок; 2 - коробка; 3 - раздаточная коробка;
4 - задний мост; 5 - фронтальный мост; 6 - подвеска; 7 - лебедка; 8 - механизм отбора мощности.
Межосевой дифференциал с планетарной передачей и вязкостной муфтой блокировки (" Audi А8").