Полный привод - зачем делить крутящий момент между мостами.

     До середины 60-х годов автомобили с приводом на четыре колеса предназначались только для специальных целей: для движения по бездорожью, для строительных и сельскохозяйственных работ и других особых потребностей. Как правило, за редким исключением большинство таких машин, представляли собой модификации обычных автомобилей, но с колесной формулой 4х4. Это вынуждало конструкторов встраивать приводы к переднему мосту в существующую схему трансмиссии. Автомобили со всеми ведущими колесами были расчитаны на управление ими специально обученными водителями, знающими какой рычаг, в каких обстоятельствах повернуть. Считалось нормальным, когда неправильная последовательность действий водителя или невыполнение им определенных операций приводила к поломке трансмиссии. Все кординально изменилось к 80-м годам. К тому времени уровень жизни населения большинства западных стран существенно повысился и у людей появилось больше свободного времени. Возрос спрос на товары, предназначенные для активного отдыха, появились новые внедорожники, расчитанные на непрофессионалов. К чести конструкторов, они разработали оригинальные трансмиссии с облегченным включением переднего моста и понижающего ряда в раздаточной коробке, исключив поломки агрегатов при ошибке водителя.                     Шасси современного полноприводного автомобиля.

      Зачем делить крутящий момент между мостами? При отсутствии межосевого разделения мощности (межосевого дифференциала или отключающего механизма) необходимо отключить передний мост, чтобы стало возможно вращение передних и задних колес с разными угловыми скоростями. По условиям движения требуеться, чтобы колеса как переднего и заднего мостов, так и колеса одного моста могли вращаться с разной частотой и проходить различные пути.

     На изменение пути колес влияют различные факторы: скольжение шин, их углы увода, давление воздуха, нагрузка на колеса, кинематика подвески. При этом очевидно, что соотнощение между путями, проходимыми колесами переднего и заднего мостов, также меняется во время движения. Это обстоятельство исключает возможность применения разных передаточных чисел в главных передачах мостов для компенсации разности проходимых путей.

      Колеса разных осей автомобилей, кинематически жестко связанные одно с другим , имеют при вращении одинаковые угловые скорости. К примеру, у амфибии, плывущей по воде за счет вращения колес, все колеса крутятся с одинаковой угловой скоростью. Иное дело на твердой поверхности дороги. В этом случае при движении автомобиля с приводом на все колеса (при отсутствии или блокировки межосевых дифференциалив) могут возникнуть условия, при которых колеса разных осей будут стараться двигаться с разными линейными скоростями, а жесткая механическая связь между ними станет преградой для достижения этого.       При прямолинейном движении описанное явление может быть вызвано, например, разностью радиусов качения связанных между собой колес. Качение колес вэтом случае должно сопровождаться относительным перемещением точек площадки контакта шины по поверхности дороги (со скольжением или буксованием)

     Подобное же возможно при одинаковых радиусах качения, но при движении по дороге с неровной поверхностью или на повороте. Возникающее в этих условиях скольжение или буксование шин сопровождается увеличенным их износом, износом механизмов трансмиссии и непроизводительной затратой энергии двигателя на движение автомобиля.

     Для того чтобы колеса катились без вредных сопровождающих явлений в трансмиссии, кроме дифференциалов межколесных устанавливают дифференцислы межосевые.

     Когда большая свобода мешает. У внедорожника с дифференциалом между мостами сателлиты постоянно находятся в движении, перераспределяя крутящий момент между передними и задними ведущими осями. Казалось бы, все хорошо. Однако, мощный автомобиль может лишиться подвижности в тот момент, когда колеса одного из мостов потеряют сцепление с дорогой и начнут буксовать. В такой ситуации дифференциал обычного типа будет не в состоянии передать требуемую для движения величину крутящего момента задних колес, опирающихся на твердый грунт. Вот почему лишнюю свободу сателлитов приходится ограничивать.
Принудительно блокируемый межосевой дифференциал автомобиля "Нива" ВАЗ 2121.

      С целью повышения проходимости на внедорожниках устанавливают межосевые дифференциалы с принудительной блокировкой. Примером такого решения может служить наша "Нива" ВАЗ 2121, оснащенная раздаточной коробкой с принудительно блокируемым межосевым дыфференциалом. Блокировкой пользуется водитель автомобиля для преодоления труднопроходимого участка дороги. При возвращении на шоссе межосевой дифференциал необходимо разблокировать.

     Подобные по принципу действия устройства сейчас не редкость, в то время как привод блокируемого дифференциала  постоянно совершенствуется. В современных узлах блокировка наступает под действием пневматики, гидравлики, при этом с водителя снимается все больше хлопот.

 

Полный привод.  Об умных устройствах.

     В последние годы получили развитие конструкции межосевых дифференциалов, в которых отсутствует проблема их оптимальной блокировки. Как показали испытания, эти устройства быстрее человека реагируют на изменения условий скольжения колес переднего и заднего мостов, что в конечном счете повышает проходимость внедорожника, уменьшает износ деталей трансмиссии, а главное, обеспечивает блокирование колес в самый благоприятный для этого момент.

     Речь пойдет о самоблокирующихся дифференциалах, имеющих самое разное конструктивное исполнение. Самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на несколько типов:

- с повышенным внутренним трением и постоянным коэффициентом блокировки (на грузовых автомобилях);

- с муфтами постоянного трения и переменным коэффициентом блокировки;

- с гидросопротивлением и переменным коэффициентом блокировки и другие. Винтовой самоблокирующийся дифференциал ведущего моста.

     Условия и задачи межосевого дифференциала несколько иные, чем у межколесного. Так, при поворотах машины забегающим относительно корпуса дифференциала всегда будет вал, передающий момент на управляемую ось, что определяется кинематикой поворота машины с колесной формулой 4х4.  Раздаточная коробка современного автомобиля с межосевым дифференциалом и вискомуфтой (справа)

     Исходя из этого, при забегании приводного вала управляемого моста коэффициент блокировки желательно иметь невысоким, а  при забегании (буксовании) неупровляемого моста - несколько большим. Такой дифференциал называют самоблокирующимся с нессиметричными блокирующими свойствами,

     И здесь помогает гидравлика. В настоящее время на легковых внедорожниках широко используются межосевые дифференциалы с автоматической блокировкой с помощью гадравлической муфты и вязкой жидкости. Они обеспечивают оптимальную силу тяги во всех условиях движения, в связи с чем отпадает необходимость в принудительной блокировке. Есть у них и другие преимущества. Этот узел предохраняет трансмиссию от перегрузки, которая может возникнуть, например при внезапном ударе колеса. Дифференциал, автоматически блокирующийся гидравлической муфтой с вязкой жидкостью, чутко реагируют на состояние дорожной поверхности и обеспечивают более равномерную скорость автомобиля, а также уменьшают вероятность его застревания.  Ведущий мост современного автомоболя с встроенной вискомуфтой.

     При торможении межосевой дифференциал такого типа предотвращает блокировку колеса одного моста относительно колеса другого, приводящую к потере устойчивости. К тому же перераспределение избыточной тормозной силы с одной пары колес на другую значительно сокращает тормозной путь и сохраняет полный контроль над машиной.                         Наиболее распространенная конструкция вискомуфты.

     Гидравлическая муфта состоит из большого числа дисков с "липкими" рабочими поверхностями. Благодяря свойствам вязкой жидкости диски передают крутящий момент в зависимости от разности частот вращения входных и выходных валов, во всем диапозоне рабочих температур. Существенным достоинством конструкции является так же то, что в случае длительного буксования колес блокирующая муфта с вязкой жидкостью работают сначало мягко, а затем происходит значительный рост эффективности блокировки.

     Испытания подтвердили, что распределение моментов между передними и задними колесами обеспечивает почти нейтральную поворачиваемость автомобиля. По легкости вождения и безопасности полноприводные автомобили с таким приводом превосходят даже переднеприводные легковые автомобили

     Подключаемый передний мост. Как правило у автомобилей с подключаемым передним мостом межосевой дифференциал отсутствует и в режиме полного привода между осями устраивается жесткая кинематическая связь. (УАЗ, Wrangler YJ) Подключать передний мост рекомендуется только при прохождении сложных внедорожных трасс, на ровной же поверхности с хорошим сцеплением с дорогой, его лучше отключать, так как это вызывает повышенный износ трансмиссии и шин, увеличивает расход топлива и машина становится менее управляемой на высоких скоростях. Эта схема в основном используется на внедорожниках предназначенных для серьезного бездорожья.

Новости

07 января 2011

Гигантомания

    Как замечательно, что в мире существует огромное разнообразие автомобилей всех форм и размеров. Кажд…

09 января 2011

Самые безопасные

    Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA)  США,  весь год разбивала автом…

13 января 2011

60 летний путь "Крейсера"

     Компания Toyota отмечает 60 летний Юбилей своего бренда "Land Cruiser". За истекшие 60 лет Land Cruiser прошел путь …

01 февраля 2011

Строим внедорожник

Уважаемые посетители нашего сайта!    Мы сообщаем Вам, что идя на встречу пожеланиям пришедшим на почту н…

13 марта 2011

Премьера нового Jeep Grand Cherokee SRT8

     Премьера нового Jeep Grand Cherokee SRT8  2011 модельного года ожидается весной.      Автомобили Jeep Grand…

15 марта 2011

"Тигр" В.Жириновского.

     С момента создания на ГАЗе многоцелевого военного внедорожника ГАЗ 2330 "Тигр", его популярность из …

22 марта 2011

Строим "Летающую тарелку"

     Уважаемые члены клуба и гости, идя на встречу Вашим пожеланиям мы приняли решение опубликовать ма…

09 апреля 2011

Cамый большой

     Самым большим современным легковым автомобилем является внедорожник  KNIGHT XV от канадской компа…

21 ноября 2011

Новинка от "Audi"

     В семействе автомобилей Audi A1 появилась пятидверная версия Sportback, созданный специально для молодой…

Создать бесплатный сайт с uCoz