Полноприводная трансмиссия – Полноприводная трансмиссия | Полноприводная трансмиссия

Полноприводная трансмиссия | Полноприводная трансмиссия

Автомобили, у которых все колеса ведущие, называют полноприводными. Если крутящий момент передается на все колеса, улучшается способность автомобиля двигаться в плохих дорожных условиях. Это послужило толчком к созданию огромного семейства внедорожных автомобилей. Такие автомобили называют автомобилями повышенной проходимости. В некоторых странах легковые автомобили повышенной проходимости принято называть SUV (Sport Utility Vehicle – автомобили для спорта) или RV (Recreational Vehicle – автомобили для отдыха). Некоторые автомобили с приводом на четыре колеса обозначают AWD (All Wheel Drive – все колеса ведущие) или AD (4 Wheel Drive – привод на четыре колеса), а иногда просто 4×4. ­­

Сейчас имеется большой выбор полноприводных автомобилей, предназначенных для движения по дорогам с усовершенствованным покрытием. Большинство мировых производите­лей легковых автомобилей в своей номенклатуре серийных автомобилей имеют вариант с приводом на все колеса.

Трансмиссия полноприводного автомобиля конструктивно сложнее, дороже и тяжелее, чем у автомобиля с двумя ведущими колесами. Кроме того, механические потери в такой трансмиссии выше. Дополнительная масса и потери мощности снижают общие показатели и ухудшают топливную экономичность автомобиля. В то же время сопротивление качению ведущих колес меньше, чем ведомых, что в некоторой степени (но не полностью) компенсирует потери. Несмотря на недостатки полного привода, его преимущества часто являются более важными. Очевидно, что помимо улучшения внедорожных свойств, полный привод мощного автомобиля дает преимущества при движении по скользкой дороге и обеспечивает более ин­тенсивный разгон. Влияние полного привода на управляемость и устойчивость более сложное, но несомненно, что полный привод дает преимущество в устойчивости на скользких дорогах, а главное – он обеспечивает более легкое управление автомобилем в критических ситуациях. На сухих дорожных покрытиях с высоким сцеплением преимущества такого привода не столь очевидны.

Для автомобилей повышенной проходимости важно не только обеспечить хорошее сцепление колес с опорной поверхностью, но и обеспечить большой дорожный просвет, чтобы автомобиль не застрял на неровностях дороги. Кроме того, внедорожные автомобили, как правило, оборудуются трансмиссиями с понижающей передачей, которая дает возможность увеличить крутящий момент, подводимый к ведущим колесам, и обеспечить уверенное движение на малых скоростях.

Легковые автомобили с приводом на четыре колеса могут иметь или постоянный привод всех колес, или подключаемый ко всем колесам при необходимости. Существуют конструкции полноприводных трансмиссий, в которых обеспечивается постоянный привод на передние (автомобили Toyota RAV4, Honda CRV и др.) или задние колеса (автомобили Ford Explorer, Nissan Terrano и др.), а привод на другие два колеса включается при необходимости. Причем это включение может происходить автоматически, в зависимости от условий движения, или вручную по желанию водителя.

В любом автомобиле, имеющем привод на четыре колеса, независимо от расположе­ния двигателя, необходимо разделить крутящий момент, получаемый на ведомом вале коробки передач, на два направления и передать один к переднему мосту, а другой к заднему. Кроме того, требуются две главные передачи: одна для привода передних колес, а другая задних соответственно.

При движении автомобиля по криво­линейной траектории каждое из четырех колес автомобиля проходит различный путь. Следовательно, каждое колесо совершает при повороте разное число оборотов.

То же самое происходит при прямоли­нейном движении автомобиля, если диаметры колес отличаются (различный износ шин, разное давление в шинах). Как было показано выше, для уменьшения неизбеж­ных потерь при движении автомобиля необходимо применять дифференциал. Автомобиль с четырьмя ведущими колесами должен иметь три дифференциала, по одному между колесами передней и задней осей   (межколесные   дифференциалы) и один между осями автомобиля (межосевой дифференциал).

Полноприводные версии легковых автомобилей, которые не предназначены для движения по бездорожью, имеют в своей основе стандартную версию легкового автомобиля. Некоторые легковые автомобили выпускаются только в полноприводном варианте и не имеют аналогов с приводом на одну ось. Примером могут послужить многие автомобили Subaru или автомобиль Jaguar типа X. Наиболее просто переоборудовать в полнопри­водный вариант переднеприводный автомобиль с продольным расположением двигателя и коробки передач (большинство автомобилей Audi). В таком варианте крутящий момент к задней оси поступает от коробки передач через карданную передачу. Задняя ось дополняется главной передачей, а межосевой дифференциал устанавливается в кар­тере коробки передач.

Если базовый автомобиль имеет привод только на задние колеса, а двигатель расположен спереди, при его переоборудовании в полноприводный вариант не обойтись без раздаточной коробки с межосевым дифференциалом, которая может быть объединена с коробкой передач.

Переднеприводные автомобили с поперечным расположением двигателя гораздо труднее переделать в полноприводный вариант. Обычно картер главной передачи располагают за двигателем и используют карданную передачу, соединяющую переднюю главную передачу с дополнительной главной передачей задней оси.

Для любого автомобиля с четырьмя ведущими колесами важно обеспечить движение автомобиля в случае, если одно из колес теряет сцепление с дорогой.

Если одно из колес на оси буксует, то дифференциал передает на другое крутящий момент, недостаточный для движения. Если автомобиль имеет привод на четыре колеса и три дифференциала, то достаточно попасть одним колесом на скользкую поверхность, чтобы лишить автомобиль способности тронуться с места. Существуют различные способы борьбы с этим нежелательным свойством.

Блокировка дифференциала

Один из таких способов  это блокировка дифференциала. При заблокированном диф­ференциале крутящий момент, подводимый к колесам с лучшим сцеплением, увеличивается. Необходимо учитывать, что, если вся величина крутящего момента передается в одном на­правлении, карданный вал и полуоси должны быть сделаны более прочными, чтобы исключить возможность их поломки. Внедорожные автомобили, работающие в сложных условиях, могут иметь устройства, блокирующие как межосевой, так и задний межколесный диффе­ренциалы. Блокировка дифференциала передней оси обычно не предусматривается из-за негативного воздействия на управляемость автомобиля.

Устройства повышенного трения

Другим распространенным способом улучшения характеристик трансмиссий современных полноприводных автомобилей является применение различных устройств повышенного трения, применяющихся в качестве межосевых и задних дифференциалов. Самый простой способ заключается в создании дополнительного трения при проскальзывании деталей в дифференциале. Здесь, однако, требуется ограничить величину проскальзывания таким образом, чтобы оно не оказывало чрезмерного влияния на возможность движения колес автомобиля с небольшой разницей в угловых скоростях при обычном повороте. Таким образом, дифференциалы повышенного трения должны быть такими, чтобы передавать только часть крутящего момента на колесо с хорошим сцеплением.

Следует помнить что любой дифференциал повышенного трения, независимо от места его расположения (в раздаточной коробке или ведущих мостах) отнимает часть механиче­ской энергии переводя ее в тепло, а значит увеличивает расход топлива. Повышается также изнашивание шин и трансмиссии в целом. Гораздо лучше, если дифференциал сможет «почувствовать» момент начала проскаль­зывания колеса и сумеет перераспределить крутящий момент на отстающее колесо. Другими словами, желательно использовать самоблокирующийся дифференциал.

ustroistvo-avtomobilya.ru

все четыре колеса — журнал За рулем

За разными аббревиатурами прячутся схожие полноприводные схемы.

Полноприводная трансмиссия с электронным управлением «Вольво‑ХС90»:

Полноприводная трансмиссия с электронным управлением «Вольво‑ХС90»: 1 — щиток приборов; 2 — главный электронный модуль; 3 — блок ABS; 4 — блок управления двигателем; 5 — электронный модуль дифференциала; 6 — муфта «Халдекс».

1 — щиток приборов;

2 — главный электронный модуль;

3 — блок ABS;

4 — блок управления двигателем;

5 — электронный

модуль дифференциала;

6 — муфта «Халдекс».

КОРОТКО И ЯСНО

Большинство производителей используют незамысловатые и интуитивно понятные обозначения. Например, классическое 4×4 у «Шкоды» и «Опеля» (флагман «Инсигния»), в недрах которых трудится муфта «Халдекс».

Лишь одну цифру 4 к индексу приписывает «Кадиллак» на моделях CTS и SRX. У первой постоянный полный привод (распределение тяги 25:75), а в арсенале кроссовера муфта «Халдекс» и задний умный дифференциал eLSD. Такую же четверку ставит и «Порше» на 911-х и «панамерах» со всеми ведущими. Однако этой цифры нет на легковых «Турбо» и вседорожниках «Кайен»: они полноприводные по умолчанию. Фирменное название системы — Porsche Traction Management (PTM).

Изначально аббревиатура 4WD обозначала подключаемый полный привод, а AWD — постоянный. Со временем все смешалось: например, схемы внутри модельных рядов «Тойоты», «Мицубиси» и «Ниссана» разные, а обозначение одно — 4WD. У «Вольво» с обозначением AWD заднюю ось подключает муфта «Халдекс», а у «Крайслера-300С» постоянный полный привод, распределяющий тягу в соотношении 38:62.

Схема полного привода «Опеля-Инсигния 4×4» со спортивным шасси:

Схема полного привода «Опеля-Инсигния 4×4» со спортивным шасси: 1 — задний дифференциал, перераспределяющий под контролем электроники момент между колесами; 2 — модуль полного привода отслеживает угол поворота руля, боковое ускорение, скорость автомобиля, обороты двигателя и с помощью гидронасоса контролирует распре- деление тяги между осями и задними колесами; 3 — муфта «Халдекс».

1 — задний дифференциал, перераспределяющий под контролем электроники момент между колесами;

2 — модуль полного привода отслеживает угол поворота руля, боковое ускорение, скорость автомоби

www.zr.ru

Поговорим о полном приводе и его разновидностях

В связи с недостаточным качеством дорожного покрытия в нашей стране, большинство автолюбителей постепенно переходят на кроссоверы или внедорожники. Благодаря полноприводным конструкциям трансмиссии, данные категории могут легко передвигаться как по городским улицам, так и по бездорожью. Но что такое полный привод автомобиля и какие виды встречаются в современных моделях?

Как работает полный привод

Основная задача полного привода — передать крутящий момент на все оси автомобиля. В результате этого повышается проходимость транспорта даже в самых сложных для передвижения условиях. Сейчас на авторынке можно найти системы постоянного полного привода и подключаемого. Исходя из названий можно понять, что в первом случае при передвижении автомобиля используются обе оси, во втором — одна из осей подключается либо автоматически в определенных условиях, либо по требованию пользователя. Постоянный привод в большинстве случаев используется во внедорожниках, а подключаемый — в городских вариантах авто. Внедрение последней позволило значительно поднять уровень проходимости транспорта не повышая при этом общие ходовые характеристики, что является прямой выгодой как для производителей, так и для автолюбителей. Устройство полного привода каждая компания определяет самостоятельно конкретно под нужды своего круга потребителей.

Системы полного привода

Практически каждая компания-производитель автомобильного транспорта использует определенную систему полного привода, которая рассчитана под конкретные условия. Такое разнообразие вызвано также патентными ограничениями, но давайте рассмотрим самые популярные технологии от ведущих производителей транспорта.

xDrive

Разработка от инженеров концерна BMW, которая предоставляет возможность пользователю произвести тонкую настройку распределения крутящего момента, а также обладает автоматическим тормозным механизмом дифференциала. Система позволяет не только регулировать количество оборотов конкретной оси, но и проворачивать отдельное колесо. xDrive тесно связана с бортовой системой курсовой устойчивости, что повышает безопасность практически на любой скорости, а также позволяет заранее предугадать возможность проскальзывания ведущей пары.

4motion

Система полного привода 4motion — это, по сути, торговая марка, а не конкретный механизм. Впервые один из типов трансмиссии 4motion был использован компанией Volkswagen еще в 1998 году. Отличительной чертой систем, распространяющихся под данным брендом, является их подключение к муфте Халдекс, которая управляется при помощи электроники и подключается к системам ABS и EDS. В итоге крутящий момент распределяется между осями автоматически, основываясь на внешних и внутренних условиях.

4matic

Система полного привода 4matic ‑ очередная разработка от немецких производителей, правда, уже от компании Mercedes. Работает такая трансмиссия в сочетании с электронной системой отслеживания и регулировки динамики транспорта и позволяет распределить крутящий момент не только между осями, но и отдельным колесом. Устанавливается 4matic только в комплекте с автоматический КПП.

Super All Wheel Control

Япония не ушла далеко от своих конкурентов, а в некоторых моментах даже может дать фору, благодаря трансмиссии S-AWC. Система полного привода Super All Wheel Control выделяется тем, что в общую схему добавлен еще один активный дифференциал — на переднюю ось. Он позволяет распределить скорость вращения колес, находящейся в передней части автомобиля, что увеличивает маневренность транспорта, а также устойчивость на опасных участках дороги.

Quattro

Полный привод Quattro — это также товарный знак, которым представители AUDI отмечают наличие полноприводной трансмиссии в своих авто. Данная система в большинстве случаев подойдет для той категории автолюбителей, которая не любит лихачить на крутых поворотах, так как стандартное распределение крутящего момента равняется 40% на переднюю и 60% на заднюю ось. При этом на склонах это соотношение может автоматически сменяться на значение 50:50.

Можно ли ездить все время на полном приводе

Основное предназначение полного привода — повысить проходимость автомобиля вне городских условий, поэтому вождение авто с постоянным полным приводом целесообразно только в определенных условиях. К тому же во время использования обоих осей как движущих, значительно повышается износ как раздаточной коробки так и расходуется значительно больше топлива. Хотя все производители рекомендуют ежемесячно преодолевать конкретное расстояние, чтобы поддерживать нужный уровень смазки узлов и агрегатов.

Видео теста полноприводных кроссоверов

moj-vnedorozhnik.ru

Трансмиссия автомобиля, принципиальные схемы — В Мире Моторов

Трансмиссия автомобиля, принципиальные схемы

Коробка переменных передач, взаимодействуя с другими механизмами и агрегатами, осуществляющими передачу крутящего момента от двигателя автомобиля к его ведущим колесам, составляют один из наиболее важных узлов под названием трансмиссия автомобиля.

Во время движения автомобиля крутящий момент коленчатого вала может достигать 7000 об/мин при том, что ведущие колеса в тот момент вращаются более, чем в четыре раза медленнее и этот показатель постоянно меняется, в зависимости от дорожных условий. Кроме этого, эксплуатация авто подразумевает изменение как скорости движения, так и необходимость выполнять различные маневры, движение задним ходом, останавливаться. Все это было бы выполнять затруднительно без трансмиссии.

На сегодняшний день автомобили оснащаются различными трансмиссиями трех основных компоновок:переднеприводной, заднеприводной и полноприводной.

Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля

Схема трансмиссии переднеприводного автомобиля

При производстве автомобилей с передним приводом устанавливаются следующие узлы и агрегаты, передающие крутящий момент от коленвала к колесам:

• Сцепление;
• Коробка переменных передач;
• Главная передача;
• Дифференциал;
• Шарнир равных угловых скоростей, вал привода колес.

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения трансмиссии от двигателя и плавного ее подключения во время начала движения автомобиля или переключения передач.

Коробка переменных передач используется для изменения передаваемого карданному валу крутящего момента о двигателя и тем самым, получения тяговых усилий на ведущих колесах. Также с помощью КПП осуществляется изменение направления ведущих колес и отключение трансмиссии от мотора на длительное время.

Помимо того, что главная передача передает усилие от карданного вала полуосям под прямым углом, с ее помощью происходит уменьшение по отношению к карданному валу числа оборотов ведущих колес. Таким образом, сила тяги на ведущих колесах увеличивается, за счет уменьшения крутящего момента механизмов трансмиссии после главной передачи.

Дифференциал обеспечивает разную скорость вращения правого и левого ведущих колес, с учетом дорожных условий (повороты, неровности и т. д.). К ведущим колесам крутящий момент передается через полуоси от дифференциала посредством полуосевых шестерен. Такие дифференциалы называют межколесными. Другой вид дифференциалов – межосевые, когда они остановлены между разными осями автомобиля.

Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля

Схема трансмиссии заднеприводного автомобиля

Составными данной трансмиссии (ее еще называют классической) являются:

• Сцепление;
• Коробка переменных передач;
• Карданная передача;
• Главная передача;
• Дифференциал;
• Полуоси.

Как видно, в состав узлов заднеприводной трансмиссии входит карданная передача, которая является промежуточным узлом между выходным валом коробки передач и задним мостом, и служит для передачи крутящего момента, вне зависимости от угла между осями вала коробки передач и главной передачи.

Переднеприводные машины в карданной передаче не нуждаются, т. к. у них все узлы и агрегаты трансмиссии объединены в один общий узел агрегатов под капотом автомобиля. Благодаря тому, что в корпусе коробки передач находится дифференциал с главной передачей, из самого картера КПП выходят валы привода передних ведущих колес.

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля

Схема трансмиссии полноприводного автомобиля

Схемы трансмиссий машин с полным приводом пестрят большим разнообразием и условно разделяются на три группы:

• Постоянный полный привод. Обязательный атрибут автомобилей с такой схемой трансмиссии – межосевой дифференциал.Автомобильная трансмиссия с передачей мощности на все четыре колеса является эффективной как при создании автомобилей с повышенной проходимостью, так и при улучшении разгона машины. Достижение обоих эффектов возможно, благодаря распределению силы тяги – уменьшение тяги на каждом колесе исключает вероятность пробуксовки.
•  Полный привод, подключаемый вручную, который предусматривает наличие раздаточной коробки, но межосевой дифференциал в большинстве моделей отсутствует. Вся ответственность по распределению крутящего момента между задней и передней осями автомобиля в этой схеме возложена на “раздатку”.
• Автоматически подключаемый полный привод присущ автомобилям с передними ведущими колесами, а функции дифференциала выполняет вискомуфта либо фрикционная муфта с электронным управлением. Что касаетсявискомуфты (вязкостной муфты), передача крутящего момента с ее помощью осуществляется, за счет трения кремнийорганической жидкости между дисками, заключенными в корпусе. Данную муфту могут также, использовать для автоматической блокировки дифференциала, установив ее между осями или встроив непосредственно в корпус дифференциала. При использовании же фрикционных муфт передача крутящего момента осуществляется за счет сжатия пакета дисков и возникающего, вследствие этого, трения.

Анимационный видео ролик принципа построения трансмиссии автомобиля.

avto-ka.ru

Система активного распределения крутящего момента (ATTS)

Система активного распределения крутящего момента ATTS (Active Torque Transfer System) служит для улучшения управляемости автомобиля.

При повороте автомобиля на колеса автомобиля действуют две главные силы – тяговая, ускоряющая автомобиль и боковая, которая заставляет автомобиль поворачивать. Обе они связаны с силой трения, возникающей в пятне контакта. Сила трения в свою очередь, ограничена лимитированными сцепными свойствами шины и покрытия.

Рассмотрим распределение сил на колесах при повороте автомобиля.

Рис. Распределение сил на колесах автомобиля при повороте:
а) обычного автомобиля; б – автомобиля с системой активного распределения крутящего момента

При повороте из-за действия центробежной силы внутреннее колесо оказывается разгруженным, то есть оно находится в худших условиях по сцеплению с дорогой. Соответственно, уменьшится и та суммарная сила, сложенная из тяговой и боковой, которую может воспринять колесо, и поэтому оно в меньшей степени будет способно ускорять и поворачивать автомобиль. Система ATTS  перераспределяет крутящий момент между ведущими колесами, убирая излишек тяговой силы с внутреннего колеса и перебрасывая его на более нагруженное внешнее. В результате у малонагруженной внутренней шины, освобожденной от излишка тяги, появляется больше возможностей для реализации боковой силы, так необходимой в повороте.

Увеличение крутящего момента на наружном колесе позволяет создать дополнительный момент, который стремится «затащить» автомобиль в поворот.

Задача перераспределения крутящего момента не только между ле­вым и правым колесами, но и зад­ней и передней осями, решена компаниями «Хонда» и «Мицубиси».

Система электронного управления включает в себя датчики угла поворота  бокового и углового ускорения, скорости вращения колес, частоты вращения коленчатого вала двигателя и давления воздуха на впус­ке, передаточного отношения в трансмиссии.

Рис. Схема трансмиссии полноприводного автомобиля  Mitsubishi Lancer Evolution VIII:
1 – коробка передач; 2 – двигатель; 3 – муфта блокировки межосевого дифференциала; 4 – блок управления дифференциалами; 5 – датчик угла поворота рулевого колеса; 6 – датчик положения дроссельной заслонки; 7 – колесные датчики АБС; 8 – датчики продольного ускорения; 9 – датчики поперечного ускорения; 10 – задний активный дифференциал; 11 – гидронасос с гидроаккумулятором; 12 – лампа стоп-сигнала; 13 – датчик включения стояночного тормоза; 14 – индикатор переключения режимов: асфальт/гравий/снег; 15 – блок управления АБС; 16 – передний дифференциал; 17 – межосевой дифференциал (50:50)

Информация от всех датчиков поступает в ЭБУ,  рассчитывает оптимальное распределение крутящего момента по колесам. Далее ЭБУ передает информацию блоку управления дифференциалом для распределения момента между осями и задними колесами в соответствии с условиями движения. На нужную ось он пере­распределяет от 30 до 70% момента, на одно из задних колес – от 0 до 100%. В обычных условиях до 70% крутящего момента передается на передние колеса. При больших ускорениях до 70% крутящего момента поступает на заднюю ось для улучшения динамики разгона и одновременной стабилизации движения. При ускорении в повороте почти 100% крутящего момента может передаваться на заднее внешнее колесо. Диаметрально противоположная картина возникает при снижении скорости на изгибе дороги –  крутящий момент будет передаваться на внутреннее колесо.

Рис. Траектория движения автомобиля с электронным приводом управляемых колес:
1 – наибольший крутящий момент; 2 – траектория движения автомобиля с электронным приводом управляемых колес; 3 – автомобиля без электронного привода управляемых колес

Существуют различия в приводе дисков сцеплений приводов колес. Компания «Мицубиси» в своих конструкциях применяет электрогидравлический привод, а компания «Хонда»  – электромагнитный.

В дифференциале автомобилей «Хонда» применяются электромагнитные мно­годисковые сцепления 4. Каждое сцепление индивидуально передает крутящий момент к одному из задних колес  правому или левому. Встроенные электромагнитные соленоиды 3 изменяют положение сердечника магнита относительно его корпуса. Блок управления дифференциалом, в зависимости от условий движения определяет какой ток подать на магнит – тем самым, сжимая пакеты дисков и плавно меняя распределение крутящего момента. Оба сцепления способны работать независимо друг от друга.

Модули сцепления дополнены собственными планетарными передачами 2.

Вместе с дифференциалом работает ускорительный модуль с гидравлическим приводом (на рисунке не показан), включающий планетарную передачу и передающий крутящий момент на ведущую шестерню гипоидной передачи 1. Этот модуль позволяет сделать более надежным поведение автомобиля в крутых поворотах. Он принудительно «подкручивает» задние колеса в виражах.

В повороте траектория движения внешнего заднего колеса смещается наружу относительно траектории передних колес. Проблема заключается в том, что при традиционной схеме трансмиссии заднее внешнее колесо вращается медленнее передних и тем самым препятствует полноценной передаче мощности. Как результат – ухудшение управляемости и риск заноса. Эту проблему решает ускорительный блок.

Рис. Привод задних колес с электромагнитным сцеплением:
1 – ведущая шестерня гипо­идной передачи;  2 – планетарная передача; 3 – соленоид; 4 – многодисковые сцепления

Во время движения по прямой, шестерни планетарной передачи вращаются синхронно с карданным валом  – скорость передних и задних колес одинакова. При входе автомобиля в поворот гидравлический привод посредством еще одного, уже третьего по счету модуля сцепления включает планетарную передачу ускорительного модуля в работу, при этом заднее колесо с нужной стороны «подкручивается» до оптимальной скорости.

Блок управления, воспринимая сигнала датчиков, может определять стиль вождения. Когда автомобиль едет прямо, фрикционы разомкнуты и планетарные шестерни системы вращаются вхолостую, дифференциал поровну распределяя идущий от двигателя крутящий момент между ведущими колесами.

Если водитель вводит автомобиль в поворот, держа ногу на педали акселератора  реакция электронной системы управления будет отличаться от ситуации, когда автомобиль описывает дугу по инерции или при торможении. При этом один из фрикционов с помощью исполнительного устройства частично или полностью блокируется, при этом крутящий момент на колесах изменяется, что позволяет перераспределить его до 80% с противоположного колеса.

При резком трогании с места у полноприводных автомобилей возникает дефицит крутящего момента на колесах задней оси и избыток – на передней. Чтобы этого не происходило, система оборудована датчиком ускорения, фиксирующим момент, когда необходимо перебросить энергию к задней оси. При спокойном режиме движения больший момент передается  на передние колеса, способствуя более стабильному поведению автомобиля.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Трансмиссии автомобилей с полным приводом

Все про полный привод, его разновидности и принцип работы:часть 1, часть 2, часть 3.
Данная статья поможет разобраться и понять, что собой представляет полный привод, какие бывают типы полноприводной трансмиссии, что такое дифференциал и зачем вообще необходимо данное устройство. Мы постараемся максимально просто рассказать о трансмиссиях автомобилей с полным приводом.

Существует несколько основных типов трансмиссий с полным приводом. Без сомнений, современные технологичные трансмиссии на электронном управлении способны занять в недалеком будущем львиную долю соответствующего сегмента автомобильного рынка.
Интересно, что многие автовладельцы до сих пор не слишком хорошо ориентируются в особенностях того или иного типа полноприводных трансмиссий. И из большинства автомобильных изданий, к сожалению, также невозможно почерпнуть полную информацию о принципах работы и устройстве различных типов приводов.
Очень многие серьезно заблуждаются, считая, что полный привод – это постоянно работающее устройство, и автоматически подключаемым быть не может. Однако такие системы существуют, и вполне успешно функционируют. При этом еще и имеют свои разновидности.

Например, по характеру работы системы автоматически подключаемого полного привода различают реактивные и превентивные. Первые включаются при пробуксовке ведущей оси, а вторые – по сигналу педали газа, которая активирует передачу момента на обе оси.

Общее устройство трансмиссии автомобиля представляют многие. Принцип работы ее не сложен: она передает крутящий момент ведущим колесам от коленчатого вала. Трансмиссия включает в себя коробку передач, сцепление, главную передачу, дифференциал, а также полуоси и кардан (приводные валы).

Одним из важнейших элементов трансмиссии является дифференциал, который выполняет функцию распределителя крутящего момента между полуосями ведущих колес и дает им возможность иметь разную скорость вращения. Это очень важно, так как во время движения, особенно на поворотах, у каждого колеса имеется своя индивидуальная траектория. Именно поэтому у каждого из них отличается и скорость вращения, и проходимое ими расстояние. Если не будет дифференциала, а между колесами на одной оси будет жесткая связь, это приведет к усилению нагрузки на трансмиссию, не говоря уже о том, что автомобиль просто не сможет повернуть, и намного быстрее станут изнашиваться шины.
Поэтому для того, чтобы автомобиль мог нормально ездить по твердому дорожному покрытию, необходимо его оснащение дифференциалом, одним или несколькими. На автомобиль, имеющий привод на одну ось, ставят один дифференциал – межколесный. Если же автомобиль полноприводной, его оснащают сразу тремя дифференциалами: два на каждую из осей и один межосевой, центральный.

Основной особенностью функционирования свободного дифференциала является то, что автомобиль не начнет движение, пока хоть на одном из ведущих колес отсутствует сцепление с поверхностью дороги (движение по льду или вывешивание на подъемнике). Это колесо сможет вращаться с какой угодно скоростью, тогда как другое будет неподвижно. Таким образом, обездвиженным любой моноприводный автомобиль может стать из-за потери сцепления с дорогой одного из колес его ведущей оси.
В этом отношении у полноприводного автомобиля с тремя дифференциалами ситуация такова: чтобы его потенциальная способность двигаться стала ограниченной, стоит потерять сцепление с дорогой любому из его четырех колес. То есть, полноприводному автомобилю достаточно попадания одного колеса на лед или поднятия его над дорогой, чтобы стать неспособным двигаться.
Чтобы вернуть автомобилю его способность ехать, необходима блокировка одного или нескольких дифференциалов. Однако, как уже было сказано, если жестко заблокировать дифференциал (что значит то же самое, что его устранить вообще), автомобиль не сможет эксплуатироваться на твердом дорожном покрытии из-за повышенных трансмиссионных нагрузок и утраты способности поворачивать.
Именно поэтому нужна изменяемая степень блокирования дифференциала (имеется в виду дифференциал, устанавливаемый между осями), которая будет зависеть от условий движения. При этом на бездорожье передвижение возможно даже с полной блокировкой всех трех дифференциалов.

povozcar.ru

Особенности работы трансмиссии полноприводных автомобилей

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Разные виды систем полного привода имеют, как правило, разное предназначение. Вместе с тем можно выделить следующие преимущества данных систем, определяющие область их применения:

· эффективное использование мощности двигателя;

· лучшая управляемость и курсовая устойчивость на скользком покрытии;

· повышенная проходимость автомобиля.

 

19. Назначение раздаточных коробок, разновидности и требования к ним.

Раздаточная коробка предназначена для распределения вращающего момента между ведущими мостами. Кроме того, в раздаточной коробке может осуществляться также увеличение момента, подводимого к ведущим колесам ТС.

Требования, предъявляемые к устройству раздаточных коробок:

• распределять крутящий момент по ведущим мостам таким образом, чтобы обеспечивалась наилучшая проходимость автомобиля;

• иметь возможность создания больших передаточных чисел для преодоления повышенных сопротивлений движению автомобиля;

• иметь устройства, предотвращающие перегрузку деталей трансмиссии при включении демультипликатора;

• не создавать повышенный уровень шума;

• иметь высокий КПД.

Типы:

— Вязкостная муфта (вискомуфта) является наиболее простым и недорогим устройством автоматической блокировки дифференциала.

— Самоблокирующийся дифференциал Torsenпредставляет собой конструкцию, состоящую из червячных шестерен: ведущих (сателлиты) и ведомых (солнечные шестерни приводов осей).

— Многодисковая фрикционная муфта представляет собой набор фрикционных дисков с контролируемой степенью сжатия (блокировки).

 

Конструктивные схемы раздаточных коробок, особенности их работы.

1 — фланец первичного вала; 2 — первичный вал; 3, 4, 8, 13,75, 17, 40 — подшипники; 5 — ведущая шестерня; 6 — крышка верхнего люка; 7 — шестерня отбора мощности; 9 — муфта включения коробки отбора мощности; 10 — коробка отбора мощности; 11 — маслосборник; 12 — шестерня понижающей передачи; 14 — штуцер; 16 — сателлит; 18 — вал привода задних мостов; 19 — задняя обойма дифференциала; 20 — эпициклическая шестерня; 21 — ведущая шестерня межосевого дифференциала; 22 — солнечная шестерня; 23 — передняя обойма; 24 — картер раздаточной коробки; 25 — шестерня повышающей передачи; 26 — крышка картера раздаточной коробки; 27 — пробка; 28, 30, 41 — муфты; 31 — ведущая шестерня привода датчика электрического спидометра; 32 — вал привода переднего моста; 33 — вилка; 34 — пружина; 35 — шток; 36 — диафрагма; 37 — выключатель; 38 — замок; 39 — промежуточный вал; 42 — промежуточная шестерня

ВИСКОМУФТА

Самоблокирующийся дифференциал Torsen

1, 4 — ведомый и ведущий валы; 2, 3 — ведомый и ведущий диски; 5 — шпонка; 6 — отводка; 7 — отводная втулка; 8 — ведомая часть муфты. Многодисковая фрикционная муфта

 

Применение карданных передач на автомобилях и тракторах. Требования к карданным передачам. Конструкции карданных передач.

Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента между валами, расположенными под углом друг к другу. В автомобиле карданная передача применяется, как правило, в трансмиссии и рулевом управлении.

Карданные передачи используются во многих как грузовых, так и легковых автомобилях. А если учесть всевозможную сельскохозяйственную технику, то там карданная передача нашла весьма широкое применение. Как известно, подвеска автомобиля имеет подвижное крепление, поэтому как ведущие, так и управляемые колеса машины имеют возможность перемещаться относительно кузова в вертикальной плоскости. Однако силовой агрегат и коробка передач имеют эластичное, но довольно жесткое крепление к кузову автомобиля. Тем не менее, коробка передач и ведущие колеса связаны друг с другом. И эта связь осуществляется посредством карданной передачи.

Требования к карданной передаче Дополнительно к общим требованиям к системам, агрегатам и механизмам автомобиля к карданной передаче предъявляются специальные требования, в соответствии с которыми она должна обеспечивать:

• передачу крутящего момента и равномерное вращение валов соединяемых механизмов независимо от угла между валами;

• передачу крутящего момента без создания в трансмиссии автомобиля дополнительных нагрузок;

• высокий КПД;

• бесшумность при работе.

Карданная передача с шарниром неравных угловых скоростей имеет устоявшееся название – карданная передача, обиходное название – кардан. Данный тип передачи применяется в основном на заднеприводных автомобилях и автомобилях с полным приводом. Карданная передача включает шарниры неравных угловых скоростей, расположенные на карданных валах. При необходимости используется промежуточная опора. На концах карданной передачи установлены соединительные устройства.

Карданная передача с шарниром равных угловых скоростей нашла широкое применение в переднеприводных автомобилях для соединения дифференциала и ступицы ведущего колеса. Карданная передача данного типа включает два шарнира равных угловых скоростей, соединенных приводным валом. Ближайший к коробке передач (дифференциалу) шарнир носит название внутреннего, противоположный ему – внешний шарнир.

Карданная передача с полукарданным упругим шарниром, полукарданный упругий шарнир обеспечивает передачу крутящего момента между двумя валами, расположенными под небольшим углом, за счет деформации упругого звена.

Рекомендуемые страницы:

lektsia.com