Любимая тема. Полный привод

Циркуляция мощности

Циркуляция мощности возникает при кинематически жесткой связи между собой двух и более ведущих колес в случае нарушения кинематического соответствия в их приводе или при рассогласовании скорости перемещения осей колес. Возникают забегающие и отстающие колеса. Отстающие колеса, подталкиваемые забегающими колесами, начинают перемещаться со скольжением (юзом). В пятне контакта их с дорогой возникает реакция Rn (рис. 147), направленная в противоположную сторону по сравнению с реакцией Хп, создающей силу тяги колеса. В результате этого ведущий момент М»веа на отстающих колесах, подводимый от двигателя через трансмиссию, начинает выполнять функцию тормозного по отношению к моменту, создаваемому реакцией почвы, который стремится вращать отстающие колеса с большей скоростью, чем скорость, подводимая к ним от трансмиссии. Как следует из физики процесса, на образование реакции почвы Rn затрачивается некоторая часть толкающей реакции ДЛ^ забегающих колес. Часть реакции Rn затрачивается на скольжение отстающих (передних) колес, а другая часть создает крутящий момент MR на плече гд, который дополняет ведущий момент Л/’вед (склады-

Схема сил и моментов, вызывающих циркуляцию мощности

Рис. 147. Схема сил и моментов, вызывающих циркуляцию мощности

вается с ним: Л/’всд + MR) и через передний мост, карданный вал к нему, через раздаточную коробку, второй карданный вал и задний мост передается задним (забегающим) колесам.

Момент MR 3, передаваемый заднему мосту от переднего, меньше момента MR на величину КПД трансмиссии, через которую он прошел. Чем больше кинематическое несоответствие, тем большая часть касательной силы задних колес АХК затрачивается на создание реакции почвы Rn под передним колесом, тем больший момент MR передается с отстающих колес на забегающие.

Так возникает циркуляция момента и мощности в замкнутом контуре: пятно контакта забегающих колес с почвой — корпус машины — пятно контакта отстающих колес с почвой — трансмиссия — забегающие колеса.

Циркуляция момента и мощности сопровождается дополнительными потерями энергии на трение в пятне контакта отстающих колес с опорной поверхностью и в трансмиссии. Замкнутые контуры, в которых возникает циркуляция мощности, составляют не только сочетание переднего и заднего ведущих мостов. На рис. 148 приведены схемы локальной циркуляции мощности в отдельных узлах трансмиссии и ходовой системы за счет того, чтопод колесами разный рельеф (рис. 148, а), (рис. 148, б), (рис. 148, в).

Стремление предотвратить циркуляцию мощности на полноприводных машинах привело к появлению большого многообразия способов соединения и передачи энергии от двигателя к ведущим колесам (рис. 149).

При заблокированном приводе и наличии кинематического несоответствия потери энергии особенно проявляются в тех случаях, когда колеса имеют хорошее сцепление с дорогой и пробуксовывание или проскальзывание забегающих колес относительно отстающих (или наоборот) требует большого расхода энергии. Потери составляет энергия, затрачиваемая в основном на трение протектора шины о поверхность дороги. На эксплуатационных показателях это сказывается через снижение долговечности шин и расход топлива на их износ.

Условия работы тяговой полноприводной машины существенно отличаются от условий работы транспортной машины. Сельскохозяйственные тракторы работают, как правило, на почвах, коэффициент сцепления которых с шиной ниже коэффициента сцепления асфальтированного шоссе. Высокая тяговая нагрузка, сопровождающая работу трактора, и более низкие сцепные свойства опорной поверхности вызывают увеличенное буксование тракторных движителей по сравнению с автомобильными. Так, сельскохозяйственный колесный трактор работает с буксованием ведущих колес, достигающим 20. 25%, а нормальным является буксование 10. 16%. Эти значения превосходят буксование колес, возникающее вследствие кинематического несоответствия в приводе. Они с избытком компенсируют его. Поэтому работа трактора на сельскохозяйственных тяговых операциях с заблокированным приводом может повышать его тягово-сцепные свойства и тяговый КПД при наличии некоторого кинематического несоответствия в приводе ведущих колес. Аналогичная картина возникает при преодолении участков дороги со слабым несущим слоем грунта автомобилями со всеми ведущими колесами.

Схема циркуляции паразитной мощности

Рис. 148. Схема циркуляции паразитной мощности: а — между сдвоенными колесами одного борта; б — между колесами одной тележки; в — между колесами одного моста

Типы трансмиссий полноприводных легковых автомобилей

Рис. 149. Типы трансмиссий полноприводных легковых автомобилей

Следует подчеркнуть, что кинематическое несоответствие возникает не только вследствие эксплуатационных факторов, перечисленных ранее. В приводе переднего и заднего ведущих мостов некоторых сельскохозяйственных тракторов кинематическое несоответствие предусмотрено конструкцией трансмиссии. Рассогласование в кинематическом приводе составляет 6. 8% и необходимо для обеспечения чистого выключения (без дергания) муфты свободного хода, которая автоматически включает передний ведущий мост, когда буксование задних ведущих колес достигает установленного предельного уровня. Рассмотрим это на следующем примере.

Графическое представление тягового процесса трактора 4К4. Рассмотрим случай движения трактора тягового класса 3, когда ведущие мосты заблокированы (рис. 150). Коэффициент блокировки дифференциала кн = 0,92. Тяговому усилию Р н. соответствует буксование колес 16% по ГОСТ.

Эксплуатационный вес трактора, рассчитанный по формуле (48), принимаем равным 78 кН. Исходя из распределения веса трактора по осям 40/60% на переднюю и заднюю оси соответственно на переднюю ось приходится 31,2 кН и на заднюю — 46,8 кН, что соответствует силе тяги 12,2 кН передней осью и 18,7 кН — задней.

На графике влево от точки О отложено значение силы сопротивления качению Ру забегающих колес — 00х. Из точки Oi начинается график зависимости 5 =f(PKp) забегающих колес /. Точку В номинального значения силы тяги забегающих колес (18,7 кН) откладываем на линии, соответствующей 5 = 16%. При 8% буксования забегающих колес (точка И) отстающие колеса переходят с режима скольжения в тяговый режим работы. Когда оба моста работают в режиме тяги, общее буксование снижается и зависимость 5 =f(PKp) протекает по линии АС более полого, чем по линии ОхА. Точка С получена сложением силы тяги забегающего и отстающего мостов (30,9 кН). Максимальное буксование ведущих колес по ГОСТ соответствует 30%. Сила тяги при максимальном буксовании — точка D.

Работа отстающих колес происходит следующим образом. В точке Оь где только начинается буксование забегающих колес, а сила тяги на крюке отсутствует, отстающие колеса работают со скольжением 8%, соответствующим значению кинематического несоответствия 0,92. По мере нарастания силы тяги буксование забегающих колес увеличивается.

Когда буксование ведущих колес / достигает величины коэффициента кинематического несоответствия, равного 0,92 (точка А), отстающие колеса переходят в точке 2 с режима проскальзывания и торможения в режим тяги и буксования. Чем больше коэффициент кинематического рассогласования в пределах кн= 1, тем ближе к началу координат расположена точка 2, тем шире рабочий диапазон

Влияние кинематического несоответствия в приводе ведущих колес переднего 2 и заднего 1 мостов на зависимость 5 = ЯР)

Рис. 150. Влияние кинематического несоответствия в приводе ведущих колес переднего 2 и заднего 1 мостов на зависимость 5 = ЯРкр)

сил тяги трактора, где оба моста работают в режиме тяги, и уже диапазон Х2 чистого скольжения отстающих колес.

В зоне малых сил тяги, где отстающие колеса проскальзывают, нет необходимости включать в работу передний мост. Следовательно, блокировка дополнительного моста сельскохозяйственного трактора (или тягача другого назначения) на рабочих тяговых режимах (при Р больше, чем в точке 02) способствует повышению его тягово-сцепных свойств и тягового КПД.

Любимая тема. Полный привод

Зачем легковому автомобилю полный привод? Сейчас этот вопрос кажется риторическим. Конечно же, для лучшей реализации тяговых сил двигателя. Для того, чтобы колеса при разгоне на скользком покрытии как можно меньше буксовали вхолостую. Четыре ведущих колеса лучше, чем два!
Но человечество долго постигало эту азбучную истину. Спросите любого автознатока — и он вам ответит, что эра полного привода на массовых легковых автомобилях началась только в 1980-м с появлением Audi Quattro. Назовет он и редких предшественников — например, английский суперкар Jensen FF 1966 года и Subaru Leone 4WD 1972 года. Впрочем, настоящий знаток тут же оговорится: первые полноприводные автомобили Subaru не имели постоянного полного привода — он был подключаемым. А это, как говорят в Одессе, две большие разницы.
ПАЛЛИАТИВ
Подключаемый привод на одну из пар колес — решение на легковых автомобилях паллиативное. Такую трансмиссию в англоязычном мире часто называют Part-Time 4WD, «временный полный привод», и пришла она из мира внедорожников и грузовой техники повышенной проходимости. Такой автомобиль, у которого одна из осей постоянно ведущая, а другая жестко подключается в случае необходимости, способен проявить свои «полноприводные» качества только на время преодоления бездорожья. А для движения по дорогам с твердым покрытием жесткий полный привод приходится отключать. Почему? Причина — в так называемой циркуляции мощности. Ведь в повороте передние колеса проходят больший путь, двигаясь по дугам большего радиуса, а значит, и вращаются быстрее задних. Причем, чем круче поворот, тем разница больше. И на автомобилях с таким типом привода тяга на передних колесах падает, а на задних — наоборот, растет. В некоторых случаях тяговый момент может смениться тормозным, то есть передние колеса будут увеличивать сопротивление движению автомобиля. Когда под колесами грязь или снег, в этом нет ничего страшного — разве что автомобиль станет хуже слушаться руля и пойдет наружу «плугом» с вывернутыми
Тем не менее блокированный полный привод на легковых дорожных автомобилях применяли. Правда, это были скорее легковушки повышенной проходимости. Например, в СССР еще в 1938 году небольшими партиями начали выпускать ГАЗ-61 — полноприводную «эмку» с шестицилиндровым мотором и с подключаемым передним мостом. После войны делали и «внедорожный» вариант Победы, ГАЗ-М72, и Москвич-410 с аналогичной трансмиссией… Да и Subaru Leone 4WD 1972 года, кстати, тоже делали для преодоления внедорожья — клиренс у машин с подключаемым задним мостом был выше, чем у обычных переднеприводных Subaru.
Итак, на дорогах с твердым покрытием, где легковые автомобили проводят большую часть времени, подключаемый привод бесполезен — он лишь утяжеляет автомобиль. Ведь все это время машине приходится «возить с собой» раздаточную коробку, в которой происходит отбор мощности к «временно ведущей» второй оси, еще один карданный вал, главную передачу второго моста…
Меж тем превратить «временный» полный привод в постоянный, Full-Time 4WD, очень просто. Нужно лишь добавить в раздаточную коробку межосевой дифференциал.
ПОСТОЯННЫЙ ПОЛНЫЙ
Зачем нужен межосевой дифференциал?
Два межколесных дифференциала, передний и задний, позволяют каждой паре колес в поворотах вращаться с разными скоростями. А межосевой выполняет эту работу для обоих ведущих мостов. Поэтому автомобиль с тремя дифференциалами легко может двигаться с постоянным полным приводом по любым дорогам!
Элементарно? Меж тем до начала 80-х годов считалось, что постоянный полный привод дорожным автомобилям не нужен. Мол, к чему двигателю на сухом асфальте постоянно вращать вторую пару колес и соответствующие детали трансмиссии — это и шум, и повышенный расход топлива… И лишь после появления Audi Quattro общественное мнение стало меняться в сторону постоянного полного привода. Ведь тяга двигателя при этом постоянно распределяется не на два, а на все четыре колеса, оставляя больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И в повороте такой автомобиль оказывается намного более устойчивым при разгоне или при торможении двигателем.
Кстати, первыми массовыми автомобилями с межосевыми дифференциалами в трансмиссии считаются Range Rover (1970) и наша Нива (1976). Но так как обе эти машины все-таки принадлежат к внедорожному племени, то лавры первопроходца среди легковушек пожинает Audi Quattro.
А что же конструкторы гоночных автомобилей — неужели они не применили постоянный полный привод раньше?
Мы знали, что попытки сделать полноприводные гоночные машины предпринимались и до эпохи Quattro. Например, первым послевоенным проектом Фердинанда Порше был полноприводный гоночный болид Cisitalia 360 среднемоторной компоновки с 12-цилиндровым полуторалитровым двигателем. Но доподлинно известно, что привод на передние колеса у этого чуда техники был отключаемым — гонщик должен был задействовать его только на прямых участках трассы, а перед поворотом вновь переходить на задний привод.
А были ли предшественники у Чизиталии?
Оказалось, например, что тот же Фердинанд Порше еще в 1900 году построил электромобиль с четырьмя ведущими мотор-колесами. Но настоящий шок у автознатока вызовет гоночный автомобиль голландской фирмы Spyker образца 1902 года. В те дремучие времена, когда даже тормоза делали только на задних колесах, у этого автомобиля был самый что ни на есть постоянный полный привод — с межосевым дифференциалом!
Так что можно смело заявлять, что нынче схема Full-Time 4WD справляет свое столетие…
Полноприводных Спайкеров было выпущено немного — они стоили сумасшедших денег и по разным причинам не смогли добиться успеха в гонках. Не намного удачнее оказались и другие полноприводные гоночные автомобили — Bugatti Tipo 53 и Miller FWD начала 30-х годов. Что касается Bugatti, то инициатива принадлежала фиатовскому инженеру Антонио Пикетто, который в 1930 году предложил Этторе Бугатти построить гоночную машину с колесной формулой 4х4. И в 1932 году были сделаны три полноприводных Bugatti Tipo 53 — с мощными компрессорными трехсотсильными моторами, с постоянным полным приводом и с тремя дифференциалами.
Интересно, что перед созданием полноприводного Bugatti итальянцы тщательно изучили приобретенный специально под разборку переднеприводный американский гоночный Miller. В свою очередь американец Гарри Миллер заинтересовался затеей Бугатти и тоже решил построить полноприводную версию своего автомобиля, заручившись спонсорством фирмы FWD (Four Wheel Drive, «четыре ведущих колеса»), выпускавшей грузовики с колесной формулой 4х4. Так появились полноприводные гоночные болиды Miller FWD.
Именно с этими машинами связан любопытный эпизод: во время гонки на берлинском треке Avus в 1935 году полноприводный Miller шел третьим, когда его рядная «восьмерка» не выдержала и буквально взорвалась. При этом куски мотора лишь немного не долетели до трибуны, на которой среди прочих важных персон из национал-социалистической партии сидел сам Гитлер! Право, редкий случай, когда об отсутствии человеческих жертв стоит пожалеть. Прилетел бы осколок поршня в голову одного человека — и ход мировой истории был бы совсем другим…
Но Bugatti Т53 и Miller FWD не получили должной оценки — подвела «сырая» конструкция и постоянные поломки. Зато следующий эпизод в истории легковых машин с постоянным полным приводом оказался воистину судьбоносным.
ФОРМУЛА ФЕРГЮСОНА
Чтобы оценить всю важность того, что происходило в Англии на рубеже 50-х и 60-х годов, вернемся к теории. Межосевой дифференциал создан для того, чтобы «развязать» обе ведущие оси. Например, задние колеса бешено буксуют, а передние стоят на месте. И дифференциал этому никак не препятствует!
«Лекарство» от этого недуга впервые придумали конструкторы внедорожников — это принудительная блокировка. В нужный момент водитель дергает за рычаг, механизм намертво фиксирует шестерни межосевого дифференциала — и трансмиссия из дифференциальной, «свободной», становится жестко замкнутой. Именно по этой схеме были сделаны и первые поколения автомобилей Range Rover, и наша Нива, и множество других внедорожников. И, кстати, первые автомобили Audi Quattro тоже — в этих машинах до 1984 года водителю приходилось самостоятельно включать блокировку межосевого дифференциала.
Но это решение опять-таки паллиативное: блокировку на дорожной машине можно задействовать только на бездорожье. А на асфальте ее нужно выключать. И если автомобиль внезапно попадет на скользкий участок, колеса одной из осей при подаче тяги начнут буксовать раньше других.
А можно ли сделать так, чтобы дифференциал при пробуксовке блокировался сам, автоматически?
Внедрение самоблокирующегося межосевого дифференциала связано с именем англичанина Тони Ролта, гонщика и конструктора. Он и его друг Фред Диксон, тоже гонщик и страстный любитель повозиться с автомобильными железками, еще до войны открыли собственное бюро Rolt/Dixon Developments по подготовке гоночных автомобилей. После войны два друга увлеклись идеей постоянного полного привода. Построив экспериментальную полноприводную «тележку» под названием «Краб», Ролт и Диксон в 1950 году перешли под крыло Гарри Фергюсона, преуспевающего тракторного фабриканта. Так возникла фирма Harry Ferguson Research.
Фергюсона мало интересовали гоночные болиды, зато он мечтал о безопасном дорожном автомобиле, колеса которого не буксовали бы при разгоне и не блокировались при торможении. И Ролт с Диксоном решили спроектировать такую машину «с нуля» — полностью, включая кузов, трансмиссию и силовой агрегат!
Знаний друзьям не хватало, и на должность компетентного главного конструктора пригласили Клода Хилла, который ради столь интересной работы покинул Aston Martin. Но, несмотря на финансы Фергюсона, работа шла неспешно — экспериментальный седан Ferguson R4 был готов только через шесть лет. Зато какой: полноприводный, с оппозитной «четверкой», с дисковыми тормозами на всех колесах и с электромеханической антиблокировочной системой Dunlop MaxaRet, позаимствованной из авиации!
Но самое интересное для нас заключалось внутри раздаточной коробки прототипа. Разобрав ее, помимо дифференциала мы бы увидели еще дополнительный «набор» шестеренок, две шариковые обгонные муфты и два пакета фрикционов. Пока колеса не скользили, все это хозяйство мирно вращалось вхолостую. Но когда начиналась пробуксовка колес одной из осей и разность частот вращения выходных валов достигала определенной величины, одна из муфт срабатывала, сжимала «свой» пакет фрикционов — и те тормозили шестерни дифференциала, моментально блокируя его и превращая дифференциальный привод в жесткий!
Следующий прототип Ferguson R5 1962 года, на подготовку которого снова ушло шесть лет, был еще интереснее — это был легковой полноприводный универсал. Эксперты журнала Autocar, которые позже испытывали Ferguson R5, делились впечатлениями: «Автомобиль достигает предела скольжений на невероятно высоких скоростях!»
Но никто из автомобилестроителей так и не взялся за выпуск полноприводного Фергюсона — слишком сложным и дорогим получился бы серийный автомобиль. Однако в 1962 году Ролту все-таки удалось заинтересовать руководство компании Jensen — он предложил адаптировать полноприводную трансмиссию для купе Jensen C-V8 с трехсотсильным крайслеровским мотором V8, которое тогда готовили к серийному производству. Полный привод оказался мощному и скоростному купе как нельзя кстати!
Через три года был построен экспериментальный полноприводный Jensen C-V8 FF. А в 1966 году появилась следующая модель — Jensen Interceptor, с еще более мощной 325-сильной «восьмеркой». Кроме заднеприводного купе предлагался и вариант со скромным шильдиком JFF. Это был знаменитый Jensen FF — первый в мире полноприводный серийный автомобиль с самоблокирующимся межосевым дифференциалом и с АБС! Буквы FF — это Formula Ferguson, обозначение запатентованной Ролтом и коллегами трансмиссии.
Все без исключения автомобильные журналисты того времени упоминали выдающуюся устойчивость полноприводных Дженсенов и «практически неограниченный запас тяги на мокром асфальте». Жаль, что самого Фергюсона к тому времени уже не было в живых — он умер в 1960-м…
Почему мы столь подробно рассказываем о Формуле Фергюсона? Да потому, что именно фирма Harry Ferguson Research впервые в мире уделила столь серьезное внимание полному приводу как средству повышения активной безопасности!
Мы уже говорили, что привод на четыре колеса оставляет больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И это плюс. Но есть и минус — теряется однозначность реакций на подачу топлива. Если на мощном заднеприводном автомобиле в скользком повороте резко нажать на газ, это вызовет занос задней оси. На переднеприводной машине, наоборот, при подаче тяги в скольжение сорвутся передние колеса. Хорошо это или плохо — не в том дело. Главное, что водитель всегда знает, как поведет себя автомобиль в таком случае.
А какая ось сорвется в скольжение на полноприводном автомобиле? На этот вопрос ответить непросто. Если в данный момент больше разгружен передок или под передними колесами более скользкое покрытие, то начнется снос. А если худшие условия по сцеплению имеют задние колеса, то машина уйдет в занос. Реакция может быть неоднозначной! И это небезопасно.
К счастью, Тони Ролт сам был гонщиком, причем очень хорошим — однажды, в начале 50-х, он даже выиграл 24-часовую гонку в Ле-Мане. Поэтому Ролт с коллегами с самого начала попытались избежать неоднозначности полного привода, применив несимметричный межосевой дифференциал. На задние колеса всех машин с фергюсоновскими трансмиссиями подавалось 63% крутящего момента, на передок — 37%. Таким образом реакция на увеличение тяги была приближена к «заднеприводной».
Самоблокирующийся дифференциал позволил Дженсену взять лучшее от обеих типов трансмиссий. Легкий вход в поворот и отсутствие циркуляции мощности в штатных режимах движения без пробуксовки — от дифференциального привода. А лучшую реализацию тяги двигателя при пробуксовке — от жесткого.
Но обгонные муфты механизма блокировки работали жестко, в пульсирующем режиме, моментально превращая несимметричный дифференциальный привод в блокированный и обратно. Поэтому при пробуксовке неоднозначность увеличивалась!
Был нужен механизм, который бы более гибко и плавно изменял степень блокировки межосевого дифференциала. И в конце 60-х годов Тони Ролт вместе с Дереком Гарднером, который позже был главным конструктором болидов Tyrrell, занялись странными, на первый взгляд, экспериментами с силиконовой жидкостью, что использовалась в муфтах привода вентиляторов радиаторов.
Да-да, именно Ролт с Гарднером вошли в историю как изобретатели вискомуфты!

Рекомендуется к прочтению  Потери энергии в трансмиссии автомобиля

KUNST! Чем грозит полный привод на скользкой дороге

Audi a6. Полный привод по сравнению с моноприводом наиболее каверзен. В скольжение под газом могут отправиться все колёса. Причём они могут сделать это как одновременно, так и совершенно в произвольном порядке.

Полный привод по сравнению с моноприводом наиболее каверзен. В скольжение под газом могут отправиться все колёса. Причём они могут сделать это как одновременно, так и совершенно в произвольном порядке.

Если вы зайдёте в автосалон, где продаются полноприводные автомобили, и поинтересуетесь у менеджера, зачем, собственно, этот полный привод нужен, в ответ услышите длинную душещипательную лекцию. Аргументы будут настолько убедительны, что вам не останется ничего другого, кроме как уверовать в абсолютное превосходство таких машин над любым «недоприводом».

Для большинства полный привод — в первую очередь высокая проходимость. Конечно же это так. Но только отчасти. Ведь полный привод ставится на дорогие лимузины не для того, чтобы на них можно было ездить на рыбалку. Рекламные брошюры пестрят заявлениями: эти автомобили — самые безопасные в управлении, в любую погоду и на любом покрытии. Так ли?

Всё зависит от конструкции трансмиссии, наличия и адекватности работы блокировок дифференциалов или подключающих муфт. На управляемости и устойчивости также сказываются эффект циркуляции мощности, загрузка осей в торможениях, разгонах и манёврах.

Одним из преимуществ полного привода на дороге является эффективный разгон. Здесь всё просто. Тяга, развиваемая двигателем, делится не между двумя (как на моноприводе), а между четырьмя «катками». Следовательно, при ускорении и торможении двигателем сорвать колёса в снос здесь гораздо сложнее. Собственно поэтому полный привод получил широкое применение в автоспорте. Разгон на скользком покрытии намного интенсивнее.

Пустить полноприводный автомобиль в боковое скольжение — несложно даже новичкам. Но удерживание его на оптимальной траектории и стабилизация в нужном месте под нужным углом на выходе из поворота могут стать камнем преткновения для неопытных водителей.

Рекомендуется к прочтению  Назначение и типы трансмиссии автомобиля

Кроме того, такой тип привода не так «шарахает» в сторону на том же скользком или неоднородном покрытии. А насколько легче на полноприводнике перестраиваться из ряда в ряд через рыхлый снежный валик, образовавшийся между полосами движения! И в гражданских условиях водитель действительно чувствует себя намного увереннее и спокойнее. Не врёт реклама? А что если случится экстремальная ситуация? И тут возникают вопросы. За ответами мы отправились в Карелию, в школу водительского мастерства quattro.

Самоблокирующийся дифференциал Torsen на серийных автомобилях впервые применила Audi в середине годов прошлого века. Его конструкция настолько гениальна, что по сей день дифференциал используется многими производителями. Изюминка самоблока в том, что он подстраивает степень блокировки автоматически в зависимости от изменения крутящего момента на выходных валах, не допуская при этом никаких пробуксовок разгруженных (по моменту) осей. Дифференциалы Torsen используется в трансмиссиях Toyota Land Cruiser Prado, Range Rover, VW Touareg и Porsche Cayenne.

Трудность полного привода в том, что реакции на увеличение и уменьшение газа не однозначны, как у монопривода. На заднеприводной машине возникнет занос задней оси, например, в скользком повороте при резком нажатии на газ. Произойдёт это под действием центробежной силы и невозможности шин при большом продольном проскальзывании воспринимать боковую силу. Если на скользком покрытии дать газу в вираже на переднеприводнике, в скольжение сорвётся передняя ось. В данном случае неважно, какой из типов привода предпочтительнее. Суть в том, что водитель на моноприводе знает, как поведёт себя автомобиль при подаче газа, и почти всегда способен однозначно реагировать на скольжение.

Скольжения дизельных полноприводных Audi A6 в этот раз мы отрабатывали на льду одного из карельских озёр.

Рекомендуется к прочтению  Что значит ат и мт в автомобиле: м т, что это?

А вот какая из осей под тягой начнёт срываться в скольжение первой на полноприводнике, особенно если речь идёт о симметричном постоянном приводе, вопрос ещё тот… Здесь всё зависит не только от конструкции трансмиссии, её настроек и адекватности работы блокирующих дифференциалы устройств, но и от загрузки колёс. Если после сброса газа или очередного торможения больше загружена передняя ось, при манёвре наружу начнёт скользить ось задняя (занос). В случае если передние колёса в повороте и на грани скольжения, а вы хотите при этом заложить крутой манёвр, увеличение газа приведёт лишь к «знакомству» задних колёс с обочиной. Но и это ещё не всё. Прибавьте изменяющуюся нагрузку по бортам во время и после манёвров, постоянно меняющееся под колёсами покрытие и поймёте, насколько трудно новичку под тягой в скольжении управлять автомобилем с постоянным полным приводом. Но говорим мы всё это совсем не для того, чтобы при виде полноприводной машины волосы у вас вставали дыбом. Просто надо знать, как ею управлять и что она умеет. А умеет, поверьте, многое.

Итак, замёрзшее карельское озеро. Audi A6 TDI quattro. По обеим осям разработчики по традиции развели тягу в равной пропорции — 50 : 50. В «аудишных» трансмиссиях quattro применён самоблокирующийся дифференциал Torsen. Его название происходит от английских torque (крутящий момент) и sensing (чувствительность). Собственно, главная особенность этого дифференциала отражена уже в его словесном обозначении. Он способен менять степень блокировки в режиме реального времени, но не в зависимости от разности частот вращений приводных валов передней и задней осей, а в ответ на изменение крутящего момента на них. Иными словами, Torsen реагирует на изменение силы в пятнах контакта колёс с дорогой и увеличивает степень блокировки выходных валов относительно друг друга ещё до того, как колёса одной из осей сорвутся в скольжение. Torsen действует на опережение без всякой электроники, а только благодаря хитроумной конструкции.

Чтобы пройти дугу, скользя двумя осями, перед входом в вираж нужно при торможении подгрузить передние колёса, повернуть их в сторону поворота на небольшой угол и, слегка добавляя газа, дождаться заноса.

Симметричный привод и умный дифференциал… Искушённому драйверу со спортивными амбициями трасса на озере — своего рода чистый холст, на которым при наличии определённого умения можно изобразить много чего. Автомобиль позволяет вытворять чудеса, «шестёркой» в скольжении можно крутить практически так, как заблагорассудится. Но лишь при правильных действиях газом и тормозом. Причём «бороться» с машиной, отлавливать и ждать, пока там подключится, не нужно — привод себя ведёт логично и понятно в любых условиях, несмотря на то что «наши» A6 были оснащены АКПП. Полный привод в сочетании с автоматическими коробками, как правило, наиболее каверзен, поскольку тяга, которая так нужна «прямо сейчас», часто запаздывает раздумий «автомата». Но «аудишную шестиступку» ругать за нерасторопность не приходилось.

Без теории, соответствующего инструктажа и наглядных объяснений новичкам трудно выполнять фигуры высшего пилотажа. Перед каждым упражнением учителя школы quattro дают теоретическую вводную часть.

Если хорошенько нагрузить переднюю ось во время торможения и качнуть руль в сторону поворота, автомобиль начнёт скользить задней осью наружу. Стоит в этот момент слегка поддать газу, машина сорвётся в занос. Распрямляем руль, чуть-чуть газа, и занос сменяется управляемым скольжением всеми четырьмя колёсами. Здесь главное — не переборщить с подачей топлива и грамотно (не отклоняя на большие углы управляемые колёса) работать рулём и тормозом, сохраняя баланс, необходимый для прохождения дуги в управляемом скольжении.

На выходе из поворота самоблок-торсен также не оставит без внимания заднюю ось. При разгоне задние колёса нагружаются, и здесь тяги (если грамотно работать с подачей топлива) будет ровно столько, сколько необходимо для максимально возможного ускорения. Возможно, вы почувствовали, что скольжение задней оси грозит глубоким заносом, потерей управляемости и бесконтрольным разворотом. В таком случае достаточно немного добавить газку, сорвать переднюю ось в скольжение и подправить траекторию рулём. И несмотря на то что машина будет скользить по заданной дуге вперёд боком, траектория станет распрямляться, и вам удастся избежать разворота…

Как ни крути, а на Audi писать дуги гораздо удобнее и приятнее. Циркуляция мощности в трансмиссии уазика с его жёстко подключаемым передком постоянно провоцирует скольжения в поворотах.

Конечно, нюансов — миллиард! Но всё же грамотно заточенный полный привод существенно облегчит жизнь. Ну а если вы обладаете навыками спортивного вождения, 4WD в ваших руках становится просто сокровищем. Нет, это не значит, что в повседневной езде дуги развязок и поворотов вы будете проходить на сумасшедшей скорости в боковом скольжении. Напротив. Зато при наличии в «инструментарии» приёмов активного управления и хорошо настроенного полноприводного автомобиля у вас больше шансов избежать на дороге неприятностей. Вот только постигать полноприводные премудрости можно до бесконечности.

Источник https://studref.com/350954/tehnika/tsirkulyatsiya_moschnosti

Источник https://www.drive2.ru/b/4035225266124034257/

Источник https://www.drive.ru/kunst/audi/4efb32c500f11713001e2211.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: