Андрей Смирнов
Время чтения: ~7 мин.
Просмотров: 0

Интеллектуальная система управления полным приводом автомобиля

История

Системы полного привода на автомобилях были придуманы не вчера. Их истоки уходят корнями в позапрошлый век.

В 1893 году английский инженер-изобретатель Брама Джозеф Диплок сконструировал и применил систему полного привода для трактора-тягача. Конструкция даже по современным меркам вызывающая уважение, в те годы была верхом инженерного искусства. Бездорожье трактор-вездеход покорял, используя три дифференциала и полноприводную систему с четырьмя (!) управляемыми колесами.

Первым полноприводным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания стал Spyker 60 HP, который создали братья из Голландии- Якобус и Хэндрик-Ян Спайкер, в качестве двухместного спортивного автомобиля для гонок вверх по горам (для хилл-клаймбинга). Эта важная веха в развитии систем полного привода произошла в 1903 году.

Потом был немецкий, неказистый на вид Dernburg-Wagen, построенный Daimler-Motoren –Gesellschaft. За ним последовала целая плеяда различных прототипов и поисков надежной, неприхотливой и оптимальной конструкции.

В предвоенные годы, перед Второй мировой войной, Mercedes-Benz, в сотрудничестве с BMW, работали над военной серией «G». Попытки вознаграждались созданием необычных и уникальных автомобилей. Но настоящую, заслуженную славу получил другой легендарный автомобиль военных лет, пришедший с другого континента, который бок о бок прошел военными путями с нашими дедами по непролазным разбомбленным дорогам Брянщины, Подмосковья, Беларуси, Польши и наконец самой Германии, — Jeep Willys.

Система управления полным приводом была проста и эффективна. Одним рычагом джипа включался привод на четыре колеса, другим селектором можно было выбрать повышенные передачи, нейтраль или низкие передачи.

Система полного привода развивалась на протяжении 1950-х и 1960-х годов. Появились внешние блокировки передних ступиц, давшие возможность отключения передней оси для улучшения топливной экономичности и скоростных показателей. В 1963 году семейный полноприводный Jeep Wagoneer обзавелся автоматической коробкой передач. Десять лет спустя на обновленную модель была установлена система Quadra-Trac, первая в отрасли автоматическая система постоянного привода на четыре колеса.

Полный привод переходит на легковые автомобили. Примерно в тоже время, когда американские инженеры развивали «тяжелую артиллерию», японцы пытались привить полноприводную систему на легковые модели. Симбиоз внедорожного привода и легкового кузова был воплощён в Subaru Leone. Модель появилась в 1972 году. Ее отличительными особенностями была система с подключаемым полным приводом, неплохо помогавшим владельцам в плохих погодных или дорожных условиях.

В 1980 году АМС выпускает модель Eagle установивший эталон среди полноприводных пассажирских автомобилей тех лет. Модель была оборудована постоянным автоматическим приводом на все колеса. В то же время появляется настоящая легенда, первенец Audi Quattro с постоянным приводом на все колеса впервые использовавшимся не для улучшения внедорожных качеств, а для улучшения сцепления на дороге, управляемости и производительности в спорте.

1983 год. На Jeep появляется новая система Select-Trac. С этих пор Джипы могли ездить в полноприводном варианте на большой скорости по обычным дорогам без разрушительных последствий для раздатки. В следующем году, на новом Jeep Cherokee была представлена более совершенная система подключаемого полного привода Command-Trac, которая позволила подключать передний мост на ходу.

Начиная с середины 90-х годов, почти каждый автопроизводитель в США начал создавать SUV (спортивные утилитарные автомобили). Делались они незатейливо, бралась рамная основа пикапа и механический привод 4WD. Технически внутренности оставались архаичными, но работали они в новом модном кузове.

Сенсационная популярность внедорожников заставила многих автопроизводителей пойти на поводу у маркетологов и потребителей. Кузова стали делать несущими, от рамной конструкции постепенно начали отказываться. Появился класс кроссоверов, быстро развивающийся и завоевывавший все новые сегменты рынка. В их среде начинают превалировать AWD системы*.

Это интересно: Краткий гид по системам полного привода Mercedes-Benz 4Matic

*Привод на все колеса (All-wheel drive, AWD) способный передавать мощность между обеих осей, а также от колеса к колесу. Гораздо более удобная автоматизированная система полного привода, дающая почти все те же преимущества, что и классическая 4WD, но с меньшим количеством неудобств для повседневного использования. Впрочем, за удобства приходится платить меньшей надежностью привода.

Конструктивные и эксплуатационные особенности

Стоит отметить, что на многих авто привод на все колеса осуществляется не всегда. То есть, ведущей постоянно является только одна ось, вторая же подключается только при надобности, причем делаться это может как в автоматическом режиме, так и вручную. Но есть и вариации трансмиссии, у которой отключение оси не осуществляется.

Трансмиссии с конструкцией, обеспечивающей передачу вращения на все колеса, используются на авто как с поперечной установкой силового агрегата, так и с продольной. При этом компоновка предопределяет, какая из ведущих осей функционирует постоянно (исключение – постоянный полный привод).

Система, обеспечивающая привод на все колеса может работать как с МКПП, так и с любой автоматической коробкой передач.

Устройство автоматической коробки передач

Принцип работы системы достаточно прост: от мотора вращение передается на КПП, которая обеспечивает изменение передаточных чисел. От коробки передач вращение поступает на раздатку, которая перераспределяет его на две оси. А далее уже по карданным валам вращение передается на главные передачи.

Но выше описана общая концепция системы полного привода. Конструктивно же трансмиссия может отличаться. Так, как правило, на авто с поперечным расположением в конструкцию КПП одновременно входят и главная передача переднего моста, и раздатка.

А вот в авто с двигателем, установленным продольно, раздатка и главная передача передней оси – отдельные элементы, и вращение на них поступает за счет приводных валов.

Существует еще ряд конструктивных особенностей, которые напрямую влияют на проходимость авто. В первую очередь это касается раздаточной коробки. В полноценных внедорожниках у этого узла обязательно имеется понижающая передача, которая в кроссоверах есть далеко не всегда.

Toyota Tundra

Также на внедорожные качества влияют дифференциалы. Количество их может быть разным. У одних авто присутствует межосевой дифференциал, входящий в устройство раздатки. Благодаря этому элементу осуществляется возможность изменения соотношение распределения момента вращения между осями в зависимости от условий движения. В некоторых авто для увеличения проходимости также предусматривается блокировка этого дифференциала, после задействования которого распределение вращения по мостам делается в строго заданных пропорциях (60/40 или 50/50).

Но межосевого дифференциала в конструкции системы может и не быть. А вот межколесные дифференциалы, устанавливаемые на главных передачах, присутствуют на всех авто, но не на всех имеются их блокировки. Это тоже сказывается на ходовых качествах.

Различаются также и механизмы управления приводом. В одних авто все делается в автоматическом режиме, у других для этого водителем задействуются электронные системы, у третьих – подключение полностью ручное, механическое.

В общем, полный привод, используемый на авто, система не такая уж и простая, как изначально кажется, хотя принцип его функционирования на всех авто одинаков.

  • 4Matic от Mercedes;
  • Quattro от Audi;
  • xDrive от BMW;
  • 4motion концерна Volkswagen;
  • ATTESA у Nissan;
  • VTM-4 компании Honda;
  • All wheel control разработка Mitsubishi.

Какие полноприводные авто эксперты не считают таковыми?

Если двигатель автомобиля и трансмиссия вращают все четыре колеса, это еще не указывает на то, что машина относится к классу внедорожников и сможет преодолеть любые препятствия на своем пути.

Такая система способна придать владельцу уверенность и контроль над машиной в экстремальных условиях – в снегопад, сильный дождь. ТС будет вести себя более стабильно и ожидаемо.
Рено Дастер многие эксперты не относят к полноценным полноприводным авто

Конечно, тот же Рено Дастер сможет проехать по бездорожью. Его геометрическая проходимость оставляет позади конкурентов. Но технические характеристики далеки от идеала. Именно поэтому не стоит на автомобилях с номинальным полным приводом заезжать в болота, пытаясь всем доказать, что они смогут преодолеть невероятные препятствия. Иначе придется далеко идти за трактором, без которого застрявшую машину не вытащить.

Разбираться и понимать, как работает система полного привода, нужно тогда, когда машина используется вне асфальтированных покрытий – по грунтовым, лесным, песчаным дорогам. Именно там могут пригодиться все четыре ведущих колеса, поскольку моноприводным автомобилям в таких условиях будет невероятно сложно. Они скорее всего застрянут в самом начале.

ACD+AYC

Раскрыть…

Надо признать, что самая продвинутая система легкового полного привода в мире была разработана именно MMC — для разных поколений Lancer Evolution.

Здесь имеется межосевой дифференциал, автоматически блокируемый гидромеханической муфтой с электронным управлением (ACD), причем «жесткость» его блокировки водитель может выбирать самостоятельно.

Вторая важнейшая составляющая — активный задний дифференциал (AYC). Он позволяет регулировать крутящий момент, передаваемый от двигателя на левое и правое задние колеса, в зависимости от покрытия, положения руля и педали акселератора, частоты вращения колес и скорости автомобиля. В повороте наибольший момент поступает на наружное колесо, что создает дополнительный поворачивающий момент. На скользком или неоднородном покрытии AYC заменяет самоблокирующийся дифференциал (наибольший момент поступает на колесо с лучшим сцеплением). Начиная с Evolution VIII применяется усовершенствованный дифференциал Super-AYC, отличающийся планетарной передачей вместо конической и схемой управления с обратной связью.

  • Плюсы — проходимость, управляемость, максимальная «интеллектуальность».
  • Минусы — усложнение и удорожание конструкции.
МодельМодификации
LancerEvolution VII (CT9A: RS, GSR), 2000.03-…, (GT-A) 2002.03-… (ACD, AYC)
LancerEvolution VIII (GH-CT9A) 2003-2005 (ACD, Super-AYC)
LancerEvolution IX (CT9A) 2005-… (ACD, Super-AYC)
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации