All mode 4x4 i принцип работы

Содержание

Четыре на четыре: как работает полный привод

Полный привод нужен не только для езды по бездорожью: он помогает и на асфальте, повышая комфорт и безопасность вождения. Расскажем, как работает трансмиссия 4х4 на примере полноприводных моделей Nissan

текст: Иван Соколов / фото: Иван Соколов и компания Nissan / 28.08.2015

Еще совсем недавно огромная доля покупателей во всем мире предпочитала автомобили, оснащенные приводом лишь на одну ось, относя категорию «4х4» исключительно к внедорожной тематике. Теперь такой взгляд явно устарел: системы полного привода на сегодняшний день серьезно эволюционировали и выполняют ряд других, не менее важных функций. Так, система All Mode 4×4-i стала «общекорпоративной» для большинства «ниссановских» моделей. Из 14 предлагаемых на российском рынке автомобилей марки, включая два пикапа, 10 предлагаются с приводом на все колеса! Схожую трансмиссию имеют X-Trail, Juke, Qashqai, Pathfinder, Murano… Это не значит, что все элементы систем автомобилей одинаковы — у них лишь общая идеология. Все вроде бы просто: задний (в случае, к примеру, с «Кашкаем» или «Икс-Трейлом») или передний (у Patrol) привод должен подключаться лишь по необходимости посредством электромагнитной муфты. Но это лишь верхушка айсберга, основную часть которого составляют различные электронные системы помощи водителю. Начнем с того, что сама трансмиссия All Mode 4×4-i является идеологическим продолжением предыдущего поколения с тем же названием, разве что без приставки «i», над которой, собственно, мы и хотели расставить все точки. Но сначала — краткий исторический экскурс.

При сносе увеличи вается крутящий момент на задней оси для достижения нужного радиуса поворота. При заносе уменьшается крутящий момент на задней оси для достижения нужного радиуса поворота

ПРЕДПОСЫЛКИ

Идея автоматического подключения второй оси, в общем-то, не нова: на заре третьего тысячелетия почти все автопроизводители рванули избавляться от классических и полностью «механических» трансмиссий в пользу разного рода автоматических систем. Зачем? Один из главных недостатков — постоянная работа полного привода неизбежно вела к повышенному расходу топлива (речь идет про постоянный полный привод Full-time). Здесь у читателя должен возникнуть железный контраргумент: а как же внедорожники с отключаемым передним мостом с системой Part-time? Не спорю, подобное решение действительно позволяет экономить топливо, но автомобиль лишался другого достоинства — надежной управляемости на скользких покрытиях. Конечно, есть и третий тип по-настоящему внедорожных трансмиссий — гибрид, совмещающий в себе плюсы Part-time и Full-time (как на Mitsubishi Pajero или некоторых версиях Jeep). Компромисс удачный, но и здесь есть недостатки, главные из которых — дорого и громоздко. Устанавливать на автомобиль тяжелую и недешевую трансмиссию, требующую определенной подготовки водителя, в наше время крайне несуразно — цена автомобиля и его масса сейчас играют далеко не последние роли. Ну и последний довод, который, пожалуй, стал решающим в угасании эры классических внедорожников: они перестали пользоваться спросом, о чем красноречиво говорят результаты продаж. Покупатель сам сделал свой выбор: никто уже не хочет разбираться в тонкостях оффроуд-пилотирования, думать, какую блокировку нужно активировать и нужно ли вообще ее потом выключать. Конечно, истинные джиперы существуют и по сей день, но их доля настолько мала, что производителям попросту нет смысла заморачиваться на производстве, по сути, штучной, прожорливой и устаревшей продукции.

Автоматическое распределение крутящего момента на заднюю ось от 0 до 50%

Режим принудительной блокировки 4WD Lock

ТЕОРИЯ

С идеологией вроде бы разобрались: современный кроссовер должен обладать низким расходом топлива, оставаться комфортным и легким в управлении при любых дорожных условиях, сохраняя при этом высокий уровень безопасности и к тому же оправдывать свое предназначение, то бишь уметь передвигаться по пересеченной местности. Нетрудно догадаться, что «ниссановский» All Mode всем этим параметрам соответствует. Что же он собой представляет? Разберем на примере нового X-Trail. Как уже было сказано, All Mode 4×4-i является очередным этапом развития прежнего поколения полноприводной трансмиссии. Условно систему можно поделить на несколько составляющих: раздаточная коробка (по сути редуктор, совмещающий в себе дифференциал переднего моста и редуктор отбора мощности для задних колес), задний редуктор, установленная на его корпусе электромагнитная муфта и ворох управляющей электроники. Такая система на сегодня оптимальна как с точки зрения компактности, так и эффективности. В автоматическом режиме момент от коробки передач по умолчанию передается лишь на передние колеса, а карданный вал при этом крутится вхолостую, «ожидая» смыкания муфты, дабы в нужное время передать момент назад. Расположение муфты непосредственно на заднем мосту не случайно. Во-первых, так достигается лучшее распределение веса автомобиля между осями; во-вторых, не загромождается и без того загруженный передок; в-третьих, происходит наиболее плавное и максимально быстрое срабатывание заднего редуктора — проще провернуть шестерни редуктора уже вращающимся карданным валом с высокой силой инерции, чем пытаться это сделать «в начале» пути у переднего моста. Полный привод, реализованный таким образом, гораздо проще, легче, и универсальнее «настоящих» внедорожных конструкций. Осталось разобраться, в каких случаях электромагнитная муфта должна смыкаться, и от нее ли все зависит? Здесь в игру вступают загадочные силы электроники.

ТОЧКИ НАД i

Хотя, если разобраться, ничего загадочного тут нет: вся система отвечает строгим правилам логики и здравого смысла. Стоит начать с режимов трансмиссии: как и в прошлом поколении системы сохранились режимы 2WD, Auto и Lock (передний привод, автоматический режим, заблокированная муфта). В целом логика распределения момента осталась прежней. В автоматическом режиме задние колеса вступают в работу в основном при пробуксовке передних колес, при этом назад может передаваться до 50 % момента. Само замыкание муфты зависит от работы множества датчиков — поворота руля, угловой скорости, ускорения, частоты вращения колес… Хотя муфту в приводе задней оси можно заблокировать жестко включением режима Lock. Но здесь стоит помнить, что передвижение с заблокированным «центром» (по сути межосевым дифференциалом) возможно только на скользких покрытиях — колеса задней и передней оси вращаются с одинаковой скоростью, что может негативно сказаться на элементах трансмиссии. Именно поэтому во избежание поломок муфта автоматически переключается в режим Auto при резком разгоне автомобиля или если скорость движения превысит 40 км/ч. Как и раньше, система полного привода активно сотрудничает с системой динамической стабилизации автомобиля (ESP): помимо помощи при потере управления (снос или занос автомобиля), система может помочь на бездорожье. Наиболее характерно это проявляется при диагональном вывешивании, когда ESP подтормаживает буксующие колеса, передавая момент на колеса неподвижные. Но данный электронный помощник нужен не всегда: для преодоления скользких участков, когда необходима максимальная отдача мотора, систему рекомендуется отключать.

Главное отличие от предыдущих поколений системы — активное взаимодействие трансмиссии с комплексной системой управления шасси Nissan Chassis Control. Помимо того, что в зависимости от дорожных условий система может автоматически перебрасывать момент между осями, электроника может помочь удержаться на траектории торможением двигателем во время сброса газа в повороте или на прямой. Также для сохранения заданной траектории во время движения в повороте система раздельно регулирует тормозные усилия, поступающие на каждое колесо, компенсируя недостаточную или избыточную поворачиваемость. Венчает картину система гашения колебаний кузова: если электроника замечает развитие диагональной раскачки, колебания кормы могут быть упразднены коротким тормозным импульсом.

ПРАКТИКА

С модернизированной системой полного привода я познакомился еще зимой, на премьерном тесте нового Nissan X-Trail. Надо отдать должное организаторам — локация для зимнего тест-драйва была подобрана идеально. Речь о потрясающем уголке нашей необъятной, о Карелии, с ее крайне разнообразными дорогами и их не менее разнообразным отсутствием. Главной изюминкой дорог помимо их незагруженности, является довольно интересное покрытие: реагенты здесь используют разве что близ крупных городов, вследствие чего дороги часто покрыты либо укатанным снегом, либо ровным слоем льда. Здесь-то и становится понятным, что хорошие зимние шины и грамотный полный привод — штуки небесполезные. Первое, чем удивил автомобиль — стабильным и безопасным поведением. Если бы мне заранее не сказали про наличие системы гашения колебаний, я вряд ли бы обратил на нее внимание — настолько та незаметно и ненавязчиво гасила диагональную раскачку автомобиля. Действия All Mode 4×4-i вкупе с Chassis Control особенно проявились на голом льду: заходишь на приличном ходу в поворот и точно знаешь, что обязательно понесет наружу… А «Ниссан» будто бы невидимыми нитями кто-то затягивает обратно во внутрь поворота. Потрясающе! Чтобы заправить «Икс-Трейл» в лихой занос, нужно очень постараться, выключив предварительно систему ESP. Еще лет десять назад рядовой автомобилист о таком и мечтать не мог — крайне прогнозируемое поведение! Подводя итоги, можно смело утверждать, что старания разработчиков не прошли даром — управлять автомобилем стало действительно легче.

5koleso.ru

Как устроена система полного привода Nissan X-Trail? Что на самом деле означают режимы 2WD , AUTO (ALL MODE 4×4) и LOCK

Перед тем как рассказать о полном приводе данной модели, необходимо прийти к единому мнению к какой категории относиться «икс». X-Trail — автомобиль, который относиться к разряду универсалов с повышенной проходимостью. Достаточно мощный мотор, высокий клиренс, достаточно широкий и высокий протектор дают преимущество и приближают к разряду «внедорожники». Дополнением к данной характеристике будет система полного привода. На ней остановимся подробней.

Весь модельный ряд Nissan X-Trail имеет 3 положения системы привода: 2WD , AUTO (ALL MODE 4×4) и LOCK.

Обеспечивает полный привод специальный узел, который называется «Электромагнитная муфта». При подаче управляющего тока, муфта создает сцепление между валом и задней парой колес. При чем крутящий момент задних колес будет зависеть от прижимного усилия.

Управление происходит путем нажатия кнопок в Т30 (дорестайл) или поворота вращающейся ручки в более новых моделях. Естественно каждое новое поколение имеет больше особенностей и тонкостей в системе полного привода. Но мы опишем то, что является базой для X-Trail всех поколений.

Режим 2WD .

В классическом понимании это «передний привод». Но не так все просто. При обычных условиях — хорошее сцепление с трассой, отсутствие пробуксовок – система дает 100% нагрузку на передние колеса. Но при срабатывании ABS будет выполнена автоматическое подключение задней колесной пары. На это уйдет около 2х секунд.

Данный режим для ровной, качественной трасы и городской езды.

Режим AUTO.

В данном режиме на муфту подается ток постоянно, что обеспечивает постоянное , но слабое сцепление. Около 75% усилия сосредоточено на передней колесной паре. Но при малейшем сигнале с датчиков ABS – система усиливает сцепление и задняя колесная пара получит около 50% нагрузки. Подключение происходит около 0.1 секунды. Создается впечатление, что он не подключился, а был постоянно включен.

Данный режим для трасы/города в условиях дождя или снега. Так же для легкого бездорожья. В целом для тех ситуаций где 2 секунды для подключения задних колес ждать нельзя.

Режим LOCK

В данном режиме на муфту подается максимальное напряжение. Распределение силового момента идет 50% на 50% между задними и передними колесами. Фактически имитируя межосевой дифференциал. При этом система автоматически связывает скорость вращения колес. Такая жесткая сцепка позволяет выбраться из болота или снега.

Как использовать данный режим. Подъехав к труднопроходимому участку:

Остановиться до полной остановки, переключить селектор режима в LOCK, коробку переключить на первую (или вторую в зависимости от задачи) передачу и переехать препятствие.

Поделимся некоторыми особенностями эксплуатации, которые помогут вам лучше понимать свой автомобиль.

1. Сломать «что-то» переключая режимы привода или не придерживаясь скоростного режима у вас не получиться. Система полностью управляется автономно. При включенном 2WD при проскальзывании передних колес включится AUTO (но на панели индикатор не загорится). При включенном LOCK скорость будет выше 30 км/час – система его выключит сама для вашей же безопасности (но индикатор LOCK будет гореть). Вообще LOCK выключается сам при порогах 10км/час и 30км/час в зависимости от нагрузки.
2. Подрифтовать на асфальте тоже не получится. И дело не в «слабом моторе» или еще чем то – система включит полный привод без вашего согласия для безопасности.
3. При желании, можно электромуфту сломать. Например, царапаясь в заснеженную горку при 2WD (подключение / отключение заднего привода при экстремальной нагрузке сильно укоротит ей срок работы). Попытки выехать из болота/снега в режиме LOCK с помощью «тапку в пол» — тоже могут изрядно навредить.
4. В режиме LOCK на скорости около 10км/час попытка совершить резкий поворот приведет к колоссальным нагрузкам на дифференциал (хотя и тут есть система которая отключит блокировки. Но мы проверять не рекомендуем)
5. Если летом ездить на AUTO – расходуется больше топлива. Формально «да» — так как идет питание на муфту постоянно, а это нагрузка на генератор, значит расход больше. Но речь идет о полном приводе, а о возможности быстрого подключения.
6. Не стоит ждать от «икса» внедорожных характеристик, аналогичных Land Cruiser. Это нужно учитывать и понимать в какое болото можно лезть , а какое лучше объехать.

Nissan X-Trail – нельзя отнести к внедорожникам. Это универсал повышенной проходимости. Понимание этого факта, совмещенное со знаниями о принципах работы 4×4, сделает ваши поездки более безопасными и комфортабельными в разных погодных условиях.

И напоследок мы покажем несколько своих личных записей с использованием разных режимов привода икса.

x-trail.com.ua

All mode 4x4i — Kir Kolyshkin — LiveJournal

Почти полностью разобрался (в теории), как на Nissan X-Trail работает All mode 4x4i. По сути это электронно подключаемый полный привод, плюс технологии ESP, ABS, EBD, Nissan Brake Assist, TSC, USS, DDS и т.п., работающие не отдельно, сами по себе, а вместе (то есть, не мешающие друг другу). Для потребителя всё это подаётся как собачки в колёсах (кто телик смотрит, видели, наверное — кто нет, посмотрите, довольно прикольный ролик):

Как это на самом деле всё работает, за 40 секунд не расскажешь.

Начнём с того, что на каждом автомобиле есть две оси, на каждой оси два колеса. Между колёсами есть дифференциал — это такая штука, которая позволяет крутиться колёсам с разной скоростью. То есть: если бы крутящий момент передавался с двигателя непосредственно на колёса, то и левому и правому колесу пришлось бы крутиться с одной скоростью — а это очень плохо. К примеру, в повороте колёса проделывают разный путь: то, которое снаружи, проезжает больше, соответственно, «внутреннему» колесу пришлось бы проскальзывать по дороге. Вот, собственно, дифференциал эту проблему решает — колёса могут крутиться с разной скоростью, постоянна лишь их суммарная скорость.

Дальше. Обычные автомобили имеют одну ведущую ось — это значит, что крутящий момент передаётся только на эту ось, а на другой колёса «просто так» крутятся, свободно, с двигателем они не связаны. Бывает передний привод (почти на всех современных легковых автомобилях) и задний (очень редко, но, например, на старых «Жигулях» так). Это почти всегда хорошо, но если ты застрял, к примеру, в грязи, то только два колеса «гребут», пытаясь выехать, а два других просто так стоят.

Поэтому бывают ещё полноприводные автомобили — это где обе оси ведущие, то есть крутящий момент от двигателя передаётся на обе оси, на все 4 колеса. При этом в дополнение к двум межколёсным дифференциалам (на каждой оси) есть ещё и межосевой дифференциал, работающий примерно так же (распределяя крутящий момент между передней и задней осью).

Теперь, какие могут быть проблемы с дифференциалом? Если «вывесить» одно колесо (то есть, например, попасть им в яму), то оно, свободное, будет быстро крутиться, весь крутящий момент поступит на него, а на другое колесо, соответственно, фиг чего поступит, ввиду чего машина будет крутить вывешенным колесом, но никуда не ехать. Примерно то же самое происходит, когда, к примеру, одно колесо попало на лёд или мокрый асфальт. Так уж устроен дифференциал — на хорошей дороге он помогает, а на плохой вот иногда мешает.

Есть два пути, как с этой проблемой «вывешенного колеса» справится. Первый — заблокировать дифференциал, то есть заставить колёса крутиться с одной скоростью, как будто никакого дифференциала и нет. Второй — подтормозить быстро крутящееся колесо, при этом дифференциал сам распределит усилие на другое.

Пожалуй, я потом продолжу — а то действительно очень длинно получается.

k001.livejournal.com

как работают системы полного привода

Когда приходит настоящая снежная зима, ездить по дорогам становится значительно сложнее. Владельцам полноприводных моделей в этих условиях чуть проще: выехать с заснеженной парковки и резво стартовать со светофора четыре ведущих колеса позволяют без труда. Почти все современные системы используют только одну ось, подключая вторую лишь при необходимости.

полноприводной трансмиссии, тесно связанная с системами курсовой устойчивости и контроля тяги, помогает управлять автомобилем в различных дорожных условиях.

На сегодняшний день на рынке предлагается немало разновидностей систем полного привода, поэтому Autonews.ru решил разобраться, какие из трансмиссий не просто помогают уверенно ехать по скользкой дороге, но и обеспечивают автомобилю лучшую управляемость.

Subaru: Symmetrical AWD, ATS, VTD и DCCD

Компания Subaru предлагает сразу четыре разных системы полного привода: Symmetrical AWD, ATS, VTD и DCCD. Первая ставится на автомобили с механической коробкой передач – это традиционная для марки система с симметричным распределением момента между осями и межосевым дифференциалом, который блокируется вязкостной муфтой. Электроники нет: муфта зажимается при повышенном трении, то есть при пробуксовке колес одной из осей. Такая схема обещает равномерное распределение тяги по осям и прогнозируемое поведение на скользкой дороге, но требует определенных навыков от водителя.

Модели Subaru с АКП или вариатором оснащаются электронноуправляемой муфтой ATS, встроенной в корпус коробки передач и работающей постоянно. В отличие от традиционных решений с подключаемой задней осью, трансмиссия Subaru всегда передает момент на задние колеса, поэтому характер поведения таких машин ближе к полноприводным с симметричным распределением тяги.

На мощные версии моделей Subaru (WRX, Legacy Turbo, Forester S, Outback 3,6) ставят другую трансмиссию VTD с управляемым электроникой несимметричным межосевым дифференциалом, который изначально распределяет момент в соотношении 45:55 в пользу задней оси и делает поведение машины более азартным. Похожей системой под названием DCCD оснащается и спортивная Subaru WRX STi, только с еще более заднеприводным акцентом (41:59) и двойным управлением муфтой. Степень блокировки напрямую зависит и от тяги двигателя, и от команд электронного блока, который учитывает даже угол поворота руля и силу боковых ускорений.

Nissan: All mode 4×4-i

Вариант трансмиссии All mode 4×4-i для популярного городского кроссовера Nissan Juke тоже может управлять тягой на отдельных колесах, но речь в данном случае идет о задних. Переднеприводный по умолчанию Juke отдает тягу на заднюю ось постоянно, но сами колеса подключаются только через отдельные многодисковые муфты, то есть электроника может гибко регулировать степень участия каждого из них. А заднего межколесного дифференциала здесь нет вовсе за ненадобностью. Помимо переднеприводного режима трансмиссия Juke предлагает два автоматических, которые отличаются только степенью вмешательства задних колес.

Acura SH-AWD

Еще раньше трансмиссия с раздельным управлением задними колесами появилась на полноприводных моделях Honda и Acura. Принцип действия системы SH-AWD почти такой же, как у Juke: электромагнитные муфты управляют тягой каждого из двух задних колес. Основа системы – редуктор с повышающей передачей, установленный на задней оси. В зависимости от дорожной ситуации задняя ось получает от 30 до 70% момента двигателя, которые редуктор по командам электроники распределяет уже между задними колесами. В крутом повороте до 70% тяги двигателя может приходиться на одно только заднее колесо.

BMW xDrive

Изначально заднеприводная архитектура автомобилей BMW предопределяет и характер полноприводной трансмиссии xDrive. По умолчанию вся тяга двигателя подается к задним колесам, а передние подключаются посредством многодисковой муфты, управляющейся электроникой. В движении муфта все время меняет степень блокировки, активно влияя на управляемость. Вроде бы ничего особенного, но именно баварцы первыми объединили электронику трансмиссии и системы стабилизации DSC – последняя тоже вмешивается в управление, подтормаживая отдельные колеса и имитируя таким образом работу блокировок межколесных дифференциалов. Среди опций для некоторых моделей BMW встречается и более серьезный задний дифференциал, управляемый электроникой.

А вот новейшие модели переднеприводной архитектуры, например, BMW Active Tourer, оснащаются более традиционной трансмиссией с подключаемым электронноуправляемой муфтой задним приводом.

Land Rover: Terrain Response и Active Driveline

Классический внедорожник Land Rover Discovery имеет сложную трансмиссию с постоянным приводом на все колеса, блокировками межосевого и межколесного дифференциалов, а также понижающей передачей. Но управление этим железом отдано на откуп электронным компонентам системы Terrain Response – водитель лишь выбирает тип покрытия, а электроника уже в процессе движения сама подключает и отключает блокировки дифференциалов, меняет алгоритмы работы систем курсовой устойчивости (например, позволяет пробуксовки или блокировку колес при торможении) и даже меняет дорожный просвет.

Трансмиссия младшего кроссовера Range Rover Evoque изначально была построена по традиционной схеме с электронноуправляемой муфтой задней оси, но обновленный автомобиль получил более сложную систему Active Driveline сразу с тремя управляемыми муфтами: одна ведает подключением задней оси, две другие отвечают за передачу тяги на каждое из задних колес. Изюминка в том, что в некоторых режимах и колеса, и карданная передача могут физически полностью отключаться от трансмиссии, что сулит экономию топлива.

Jeep: Quadra-Drive II и Quadra-Trac II

Внедорожник Jeep Grand Cherokee обладает не менее серьезной трансмиссией, чем Land Rover Discovery. Quadra-Drive II – это постоянный полный привод, понижающая передача и управляемые электроникой межосевой, передний и задний дифференциалы, алгоритм работы которых зависит от выбранного водителем режима движения. Вариант попроще называется Quadra-Trac II: у него нет управляемых межколесных дифференциалов, а их роль отчасти выполняет противобуксовочная система.

Lexus Hybrid Drive

Гибридные кроссоверы Lexus имеют комбинированный привод Hybrid Drive: передние колеса вращает двигатель внутреннего сгорания, задние – электромотор. В зависимости от ситуации Lexus может ехать только на переднем или только на заднем приводе, но в большинстве случаев система управления использует сразу оба. В любом случае, задняя ось, на которую работает менее мощный электромотор, у гибридов является вспомогательной. При разряде батарей машина не лишится заднего привода – энергию для него в любой момент обеспечит генератор.

Источник

zabarankoi.mirtesen.ru

Как работают системы полного привода

К нам пришла настоящая снежная зима, и ездить по дорогам стало значительно сложнее. Владельцам полноприводных моделей в этих условиях чуть проще: выехать с заснеженной парковки и резво стартовать со светофора четыре ведущих колеса позволяют без труда. Почти все современные системы используют только одну ось, подключая вторую лишь при необходимости. Более того, электроника полноприводной трансмиссии, тесно связанная с системами курсовой устойчивости и контроля тяги, помогает управлять автомобилем в различных дорожных условиях.