Как работает электромагнитная муфта полного привода. Вискомуфта
Многие любители активного отдыха и частых поездок за город выбирают в качестве транспортного средства кроссоверы и внедорожники, в конструкции которых используется полный привод. Такие авто отличаются повышенным клиренсом и всеми ведущими колесами, что обеспечивает хорошую проходимость.
Но далеко не всегда такие авто способны преодолеть даже среднее бездорожье, не говоря уже о серьезной грязи. И виной этому может оказаться все тот же полный привод, точнее его конструктивные особенности. Поэтому наличие всех ведущих колес еще не означает, что машина способна на покорение сильной грязи.
Основные составные элементы трансмиссии
Полный привод подразумевает передачу крутящего момента от силового агрегата на колеса обеих осей, благодаря чему и повышается проходимость по грязи.
Основная конструктивная особенность привода этого типа перед другими (передний, задний) — наличие в трансмиссии дополнительного узла – раздаточной коробки.
В целом эта трансмиссия авто состоит из:
- сцепления;
- коробки переключения передач;
- раздаточной коробки;
- приводных валов;
- главной передачи обоих мостов;
- дифференциалов.
Вариант конструкции полноприводной трансмиссии (подключаемый автоматически)
Несмотря на использование одних и тех же составляющих, вариаций и конструктивных исполнений трансмиссии – множество.
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.
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.
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.
Самыми известными являются системы:
- 4Matic от Mercedes;
- xDrive от BMW;
- 4motion концерна Volkswagen;
- ATTESA у Nissan;
- VTM-4 компании Honda;
- All wheel control разработка Mitsubishi.
Виды привода, используемые на авто
На автомобилях нашли применение три вида полного привода, отличающиеся между собой как конструктивно, так и по особенностям работы:
- Постоянный полный привод
- С автоматически подключаемым мостом
- С подключением вручную
Это основные и самые распространенные варианты.
Виды полного привода
Постоянный привод
Постоянный полный привод (международное обозначение – «full time »), пожалуй, единственная система, которая используется не только на кроссоверах и внедорожниках, а также и универсалах, седанах и хэтчбеках. Используется он на авто с обоими видами компоновки силовой установки.
Особенность этого вида трансмиссии сводится к тому, что механизм отключения одной из осей не предусматривается. При этом раздаточная коробка может иметь понижающую передачу, включение которой осуществляется принудительно при помощи электронного привода (водитель просто выбирает селектором требуемый режим, а сервопривод осуществляет переключение).
Селектор выбора пониженной передачи и интенсивности движения в зависимости от местности
В его конструкции используется межосевой дифференциал с механизмом блокировки. В разных видах трансмиссии блокировка может осуществляться вискомуфтой, многодисковой муфтой фрикционного типа или же дифференциалом Torsen. Одни из них выполняют блокирование в автоматическом режиме, другие – принудительно, вручную (с использованием электронного привода).
Межколесные дифференциалы в системе постоянного полного привода также оснащаются блокировками, но не всегда (на седанах, универсалах и хэтчбеках ее обычно нет).
Привод с автоматически подключаемой осью
В авто с автоматически подключаемым мостом (обозначение – «On Demand »), полный привод включается только при определенных условиях – когда колеса постоянно работающей оси начали проскальзывать. В остальное время автомобиль является передне- (при поперечной компоновке) или заднеприводным (в случае, если двигатель располагается продольно).
У такой системы есть свои конструктивные особенности. Так, раздаточная коробка имеет упрощенную конструкцию и понижающей передачи в ней нет, но при этом она обеспечивает постоянное распределение крутящего момента по осям.
Также отсутствует и межосевой дифференциал, зато присутствует механизм автоматического подключения второй оси. Примечательно, что в конструкции механизма используются те же узлы, что и в межосевом дифференциале – вискомуфта или фрикционная муфта с электронным управлением.
Особенность работы привода с автоматическим подключением заключается в том, что распределение крутящего момента по осям делается с разным соотношением, которое меняется при разных условиях движения. То есть, при одном режиме вращение распределяется в пропорции, например, 60/40, а при другом — 50/50.
На данный момент система с автоматическим подключением полного привода является перспективной и ее используют многие автопроизводители.
Трансмиссия с ручным управлением
Трансмиссия с подключаемым полным приводом в ручном режиме (обозначение – «Part Time ») сейчас считается устаревшей и используется не часто.
Ее особенность заключается в том, что подключение второго моста осуществляется в раздаточной коробке. И для этого может задействоваться как механический привод (посредством рычага управления раздаткой, установленной в салоне), так и электронный (водитель задействует селектор, а сервопривод осуществляет подключение/отключение моста).
В такой трансмиссии отсутствует межосевой дифференциал, что обеспечивает постоянное соотношение распределение крутящего момента (обычно в пропорции 50/50).
Практически всегда в межколесных дифференциалах используется блокировка, причем принудительная. Эти конструктивные особенности обеспечивают наибольшие показатели проходимости авто.
Иные варианты
Стоит указать, что существуют комбинированные трансмиссии, которым присущи конструктивные и эксплуатационные особенности одновременно нескольких видов систем. Они получили обозначение «Selectable 4WD » или многорежимный привод.
В таких трансмиссиях существует возможность установки режима работы привода. Так, подключение полного привода может осуществляться как в ручном, так и в автоматическом режиме (причем существует возможность отключения любого из мостов). То же касается и блокировок дифференциалов – межосевого и межколесных. В общем, вариаций работы трансмиссии – множество.
Есть и более интересные варианты, к примеру электромеханический полный привод. В этом случае весь крутящий момент поступает только на одну ось. Второй же мост оснащается электромоторами, которые задействуются в автоматическом режиме. Последнее время такая трансмиссия становиться все более популярной, хотя полноценной системой, в классическом понимании, ее назвать нельзя. Такие автомобили являются гибридными системами.
Положительные и отрицательные стороны
Полный привод имеет ряд достоинств перед другими типами. Основными из них можно выделить:
- Эффективное использование мощности силовой установки;
- Обеспечение улучшенной управляемости авто и его курсовой устойчивости на разных видах покрытия;
- Повышенная проходимость авто.
Противовесом достоинств выступают такие негативные качества, как:
- Повышенное потребление топлива;
- Сложность конструкции привода;
- Большая металлоемкость трансмиссии.
Несмотря на отрицательные качества, автомобили, у которых имеется полный привод, пользуются спросом и очень популярны даже среди автолюбителей, за город практически никогда не выезжающих.
AutoleekТрансмиссии полноприводных автомобилей имеют различные конструкции. В совокупности они образуют системы полного привода. Различают следующие виды систем полного привода: постоянного подключения, подключаемые автоматически и подключаемые вручную.
Разные виды систем полного привода имеют, как правило, разное предназначение. Вместе с тем можно выделить следующие преимущества данных систем, определяющие область их применения:
Система постоянного полного привода
Система постоянного полного привода (другое наименование – система Full Time , в переводе «полное время») обеспечивает постоянную передачу крутящего момента на все колеса автомобиля.
Система включает конструктивные элементы, характерные для полноприводной трансмиссии, а именно: сцепление, коробку передач, раздаточную коробку, карданные передачи, главные передачи, мелколесные дифференциалы задней и передней оси, а также полуоси колес.
Постоянный полный привод применяется как на автомобилях с заднеприводной компоновкой (продольное расположение двигателя и коробки передач), так и на автомобилях с переднеприводной компоновкой (поперечное расположение двигателя и коробки передач). Такие системы различаются в основном по конструкции раздаточной коробки и карданных передач.
Известными системами постоянного полного привода являются система Quattro от Audi, xDrive от BMW, 4Matic от Mercedes.
Блокировка дифференциала может осуществляться автоматически или вручную. Современными конструкциями автоматической блокировки межосевого дифференциала является вискомуфта , самоблокирующийся дифференциал Torsen , многодисковая фрикционная муфта .
Ручная (принудительная) блокировка дифференциала производится водителем с помощью механического, пневматического, электрического или гидравлического привода. На некоторых конструкциях раздаточной коробки предусмотрены функции как автоматической, так и ручной блокировки межосевого дифференциала.
Принцип работы системы постоянного полного приводаКрутящий момент от двигателя передается на коробку передач и далее на раздаточную коробку. В раздаточной коробке момент распределяется по осям. При необходимости водителем может быть включена понижающая передача. Далее крутящий момент через карданные валы передается на главную передачу и межосевой дифференциал каждой из осей. От дифференциала крутящий момент через полуоси передается на ведущие колеса . При проскальзывании колес одной из осей автоматически или принудительно производится блокировка межосевого и межколесного дифференциалов.
Система полного привода подключаемого автоматически
Система полного привода подключаемого автоматически (другое наименование – система On demand , в переводе «по требованию») является перспективным направлением развития полного привода легковых автомобилей. Данная система обеспечивает подключение колес одной из осей в случае проскальзывания колес другой оси. В обычных условиях эксплуатации автомобиль является передне- или заднеприводным.
Практически все ведущие автопроизводители имеют в своем модельном ряду автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Известной системой полного привода подключаемого автоматически является 4Motion от Volkswagen.
Конструкция системы полного привода подключаемого автоматически аналогична постоянному полному приводу. Исключение составляет наличие муфты подключения задней оси.
Раздаточная коробка в системе автоматически подключаемого полного привода представляет собой, как правило, конический редуктор. Понижающая передача и межосевой дифференциал отсутствуют.
В качестве муфты подключения задней оси используются вискомуфта или электронноуправляемая фрикционная муфта. Известной фрикционной муфтой является муфта Haldex, которая используется в системе полного привода 4Motion концерна Volkswagen.
Принцип работы системы полного привода подключаемого автоматическиКрутящий момент от двигателя, через сцепление, коробку передач, главную передачу и дифференциал передается на переднюю ось автомобиля. Крутящий момент через раздаточную коробку и карданные валы также передается на фрикционную муфту. В нормальном положении фрикционная муфта имеет минимальное сжатие, при котором на заднюю ось передается до 10% крутящего момента. При проскальзывании колес передней оси по команде электронного блока управления срабатывает фрикционная муфта и передает крутящий момент на заднюю ось. Величина передаваемого на заднюю ось крутящего момента может изменяться в определенных пределах.
Система полного привода подключаемого вручную
Система полного привода подключаемого вручную (другое наименование — система Part Time , в переводе «частичное время») в настоящее время практически не применяется, т.к. является низкоэффективной. Вместе с тем, именно эта система обеспечивает жесткую связь передней и задней оси, передачу крутящего момента в соотношении 50:50 и поэтому является по настоящему внедорожной.
Устройство системы полного привода подключаемого вручную в целом аналогично системе постоянного полного привода. Основные отличия – отсутствие межосевого дифференциала и возможность подключения переднего моста в раздаточной коробке. Необходимо отметить, что в ряде конструкций постоянного полного привода используется функция отключения переднего моста. Правда в данном случае отключение и подключение это не одно и то же.
Renault Duster является в настоящее время довольно распространенным автомобилем в России. Это можно объяснить такими факторами:
- Комфортность езды. Автомобиль достаточно удобен и вместителен.
- Приемлемая стоимость.
- Надежность.
- Возможность подключения полного привода.
Возможность задействовать все четыре колеса – особенность данного автомобиля.
Она станет преимуществом при передвижении по отечественным дорогам. Таким автомобилем можно выехать на природу с компанией, съездить на дачу и прочее, не боясь, что автомобиль застрянет на бездорожье. Если вы любитель охоты и рыбалки, то ознакомьтесь с материалом: .
Основные режимы работы электромуфты (электромагнитная муфта)
Для того чтобы задействовать все 4 колеса, в автомобиле есть специальная шайба, которая располагается в салоне на панели и имеет три положения.
Стрелкой отмечено расположение кнопки управления электромуфты
Выбирать режимы может владелец и самостоятельно. Тут всё зависит от условия передвижения. Следует отметить, что базовым является режим 2WD. Полный привод большинство владельцев авто предпочитают включать самостоятельно. Тем, кто впервые сел за руль автомобиля, рекомендуется использовать режим AUTO.
Принцип работы электромуфты
Автомобиль с передним приводом имеет довольно простую трансмиссию. Крутящий момент распределяется только на передние колеса. Конструкция переднеприводного Рено Дастер типичная для всех автомобилей, что и является плюсом, так как автомобиль бюджетный, а потому, чем дешевле стоят запчасти, тем скорее можно будет отремонтировать авто при необходимости.
Особенности КПП и электромуфты
Схема привода, КПП
Днище Рено Дастер
Также следует сказать, что и устройство трансмиссии полноприводного Рено Дастер не сложное.
При помощи регулятора в салоне авто можно блокировать муфту, задействуя задние колеса. Также это можно делать автоматически при включении режима AUTO. В том случае, когда муфта будет заблокирована, то мощность мотора нельзя будет передавать на задние колеса. При заблокированной муфте работать будут только передние колеса. Таким образом и производится запуск работы полного привода на Рено Дастер.
Специалисты не рекомендуют пользоваться ручным режимом переключения на протяжении длительного времени. В том случае, когда муфта постоянно будет находиться под нагрузкой, то она может быстро выйти из строя. Ее ремонт достаточно дорогой.
Защита электромуфты
Также, если Вы часто эксплуатируете автомобиль на участках без ровного покрытия (поля, овраги, кущеря), то рекомендуется установить защиту электромуфты!
Выводы
Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что Рено Дастер не только доступный автомобиль для большинства граждан России, но также и простой в управлении. Водитель может самостоятельно подключать полный привод, а может доверить это электронике. Специалистами также отмечено, что учитывая стоимость авто и его класс, полный привод реализован в нем на «отлично». Конечно, можно было бы и лучше, но всё лучшее, как известно, враг хорошего.
Полноприводные автомобили в нашей стране пользуются почетом и уважением, но при этом столь вожделенная схема 4х4 может быть реализована по-разному. Рассмотрим преимущества и недостатки схем с механической межосевой блокировкой и блокировкой посредством электронно-управляемой муфты.
Исторически раньше всех появилась схема полного привода, в которой к трансмиссии заднеприводного автомобиля добавили раздаточную коробку, а от нее к переднему (теперь тоже ведущему) мосту протянули свой карданный вал. При этом подключение переднего моста осуществлялось по необходимости и «жестко». По такой схеме до сих пор выполнены трансмиссии многих «профессиональных» вседорожников. Среди отечественных можно назвать все семейство УАЗ. Немало и импортных — от компактного Suzuki Jimny до легендарного Land Rover Defender.
И если на бездорожье таким «проходимцам» нет равных, то в городе, согласитесь, совладать с ними не очень-то и легко. Поэтому конструкторы предложили более удобное и практичное техническое решение. Это схема полного привода, при которой крутящий момент передавался к обоим мостам через дифференциал. Типичные представители — отечественные Lada 4×4 и Chevrolet Niva.
Постоянный полный привод с блокируемым межосевым дифференциалом
Полный привод у Шевроле Нивы постоянный — крутящий момент от двигателя всегда передается на обе оси (мосты не отключаются). Такая схема повышает проходимость автомобиля, одновременно снижая нагрузки на узлы трансмиссии, но несколько увеличивает расход топлива.
Передний и задний мосты связаны через межосевой дифференциал, позволяющий передним и задним колесам вращаться с разными угловыми скоростями в зависимости от траектории и условий движения. Межосевой дифференциал расположен в раздаточной коробке. Он аналогичен межколесным дифференциалам в переднем и заднем мостах, но в отличие от них межосевой дифференциал можно принудительно блокировать. При этом валы привода переднего и заднего мостов становятся жестко связанными между собой и вращаются с одинаковой частотой. Это значительно повышает проходимость автомобиля (на скользких подъемах, в грязи, снегу и т. п.), но ухудшает управляемость и увеличивает износ деталей трансмиссии и шин на покрытии с хорошим сцеплением. Поэтому блокировку дифференциала можно использовать только для преодоления сложных участков и на небольшой скорости.
Включать блокировку можно во время движения автомобиля, если колеса не буксуют. Но это не избавит от опасности «диагонального вывешивания», когда одно из колес на каждой оси теряет сцепление с грунтом — в этом случае под вывешенные колеса придется подсыпать грунт или подкопать его под остальными. Для увеличения крутящего момента, подводимого к колесам, служит низшая передача в раздаточной коробке, ее передаточное число — 2,135. Высшая передача, предназначенная для нормальных условий движения, имеет передаточное число 1,20.
Полноприводная трансмиссия с электромагнитной муфтой подключения задних колес
Однако прогресс не стоял на месте — конструкторы предложили гениальную по простоте исполнения и извлечению прибыли идею: создать на базе переднеприводного автомобиля кроссовер. Рецепт у всех автопроизводителей схожий. Рассмотрим такую схему детально на примере модели Renault Duster.
Двигатель и коробка передач (механика или автомат) установлены поперечно относительно автомобиля. Все валы внутри коробки передач, соответственно, тоже. А крутящий момент требуется передать на заднюю ось. Для этого применили угловой редуктор спереди и карданный вал, который, в свою очередь, соединен с муфтой. Ведущая часть муфты в связке с карданным валом вращаются всегда, когда вертится шестерня переднего редуктора. Ведомая часть муфты шлицами соединена с валом ведущей шестерни главной передачи. Корпус электромагнитной муфты также крепится к картеру главной передачи: угловой редуктор, совмещенный с дифференциалом. От дифференциала приводы передают крутящий момент непосредственно на задние колеса. Муфта снабжена электронным блоком управления, который, в свою очередь, зависит от переключателя режимов работы трансмиссии на консоли панели приборов. Так упрощенно выглядит схема полного привода большинства современных кроссоверов с поперечным расположением силового агрегата.
Для управления силой сжатия дисков муфты применен кулачковый механизм, изменяющий прижимное усилие. Подаваемое на соленоид муфты напряжение вызывает смыкание дисков муфты и подключение задней оси. Величина передаваемого крутящего момента регулируется силой сцепления фрикционных дисков в муфте. Так, если напряжение, подаваемое на электромагнит, снизить, муфта обеспечит неполное замыкание и будет способна проворачиваться при небольшом моменте. Впрочем, даже при полной подаче напряжения замкнутая муфта может передавать момент, ограниченный силами трения в муфте.
Для срабатывания муфты нужно хотя бы небольшое «отставание» задних колес от передних. Самое интересное, что датчиков температуры в муфте нет, и выключение ее «по перегреву» происходит, когда блок управления через датчики ABS какое-то время фиксирует, что при полном напряжении на муфте задние колеса не вращаются, а передние вращаются со значительной скоростью. Так что в большинстве случаев электроника попросту перестраховывается.
Что выбрать?
В обеих схемах все приводные и карданные валы вращаются постоянно, поэтому с точки зрения расхода топлива различий нет. Схема с жесткой блокировкой муфты предпочтительнее на суровом бездорожье, поскольку муфты с электронным управлением способны передать только ограниченный момент, а при проскальзывании фрикционов склонны к быстрому «перегреву», пусть зачастую и виртуальному. Неожиданное для водителя автоматическое подключение муфты во время прохождения поворота иногда может быть опасным.
Из личного опыта
Владея автомобилем с электромагнитной муфтой подключения задней оси, могу рассказать, какие я режимы использую. Летом на дорогах с твердым покрытием всегда включен режим 2WD, в грязи задействую весь потенциал и выключаю систему динамической стабилизации ESP. Зимой всегда включен режим AUTO. Прежде всего, чтобы не терять шипы на передних колесах. Испытания показывают, что потеря шипов особенно велика при пробуксовке ведущих колес. Если зимой необходимо резкое ускорение, а под колесами неважное по качеству покрытие, например, плитка трамвайных путей, то включаю режим LOCK. А при необходимости выбраться из сугроба — режим LOCK и выключаю ESP.
Была в пользовании и Нива. Так вот, при необходимости стартовать на скользком покрытии включал блокировку, а в глухих пробках полз на пониженной — так нагрузка на сцепление меньше.
Удивительно, но факт — очень многие автовладельцы совершенно не разбираются в типах полноприводных трансмиссий. А ситуацию усугубляют автомобильные журналисты, которые сами с трудом разбираются в типах приводов и том, как они работают.
Самое серьезное заблуждение заключается в том, что многие до сих пор считают, что правильный полный привод должен быть обязательно постоянным, и категорически отвергают системы автоматически подключаемого полного привода. При этом автоматически подключаемый полный привод бывает двух типов, разделяемый по характеру работы: реактивные системы (включающиеся по факту пробуксовки ведущей оси) и превентивные (в которых передача момента на обе оси активируется по сигналу от педали газа).
Я расскажу про основные варианты полноприводных трансмиссий и покажу, что за электронно-управляемыми полноприводными трансмиссиями будущее.
Все примерно представляют как устроена трансмиссия автомобиля. Она предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колёса. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал и приводные валы (кардан и полуоси). Важнейшим устройством в трансмиссии является дифференциал. Он распределяет подводимый к нему крутящий момент между приводными валами (полуосями) ведущих колёс и позволяет им вращаться с разной скоростью.
Для чего это нужно? При движении, в частности при поворотах, каждое колесо автомобиля движется по индивидуальной траектории. Следовательно все колёса автомобиля в поворотах вращаются с разной скоростью и проходят разные расстояния. Отсутствие дифференциала и жёсткая связь между колёсами одной оси приведёт к повышенной нагрузке на трансмиссию, неспособности автомобиля поворачивать, не говоря о таких мелочах, как износ шин.
Следовательно, для эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием любой автомобиль должен быть оснащен одним или несколькими дифференциалами. Для автомобиля с приводом на одну ось устанавливается один межколёсный дифференциал. А в случае полноприводного автомобиля необходимо уже три дифференциала. По одному на каждой оси, и одного центрального, межосевого дифференциала.
Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, крайне рекомендую к просмотру документальное короткометражное кино Around the Corner снятое в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.
Главный недостаток, а скорее особенность, работы свободного дифференциала известна всем — если на одном из ведущих колёс автомобиля будет отсутствовать сцепление (например, на льду или вывешенное на подьемнике), то автомобиль даже не сдвинется с места. Это колесо будет свободно вращаться с удвоенной скоростью, в то время как другое останется неподвижным. Таким образом, любой моноприводный автомобиль можно обездвижить если одно колёс ведущей оси потеряет сцепление с дорогой.
Если же взять полноприводный автомобиль с тремя обычными (свободными) дифференциалами, то его потенциальная способность передвигаться в пространстве может быть ограничена даже если ЛЮБОЕ из четырёх колёс потеряет сцепление с дорогой. То есть, если полноприводный автомобиль с тремя свободными дифференциалами поставить всего одним колесом на ролики/лёд/вывесить в воздухе — он не сможет сдвинуться с места.
Как сделать так, чтобы автомобиль смог передвигаться в этом случае? Очень просто — необходимо заблокировать один или несколько дифференциалов. Но мы помним, что жёсткая блокировка дифференциала (а по сути такой режим приравнивается к его отсутствию) неприменима к эксплуатации автомобиля на дорогах с твёрдым покрытием ввиду повышенных нагрузок на трансмиссию и неспособности поворачивать.
Поэтому при эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием необходима изменяемая степень блокировки дифференциала (речь сейчас в одновном про межосевой дифференциал) в зависимости от условий движения. А вот на бездорожье можно передвигаться хоть с полностью заблокированными всеми тремя дифференциалами.
Итак, в мире существует три основных типа решения полного привода:
Классическая полноприводная трансмиссия (в терминологии автопроизводителей обозначается как full-time) имеет три полноценных дифференциала, поэтому такой автомобиль в любых режимах движения имеет привод на все 4 колеса. Но как я уже писал выше, если хоть одно из колёс потеряет сцепление с дорогой — автомобиль потеряет способность передвигаться. Следовательно такому автомобилю обязательно нужна блокировка дифференциала (полная или частичная). Самое популярное решение, практикуемое на классических внедорожниках — механическая жесткая блокировка межосевого дифференциала с распределением момента по осям в пропорции 50:50. Это позволяет существенно повысить проходимость автомобиля, но с жестко заблокированным межосевым дифференциалом нельзя ездить по дорогам с твёрдым покрытием. Опционально внедорожные автомобили могут иметь дополнительную блокировку заднего межколёсного дифференциала.
В трансмиссии Full-time присутствует три дифференциала A,B и С. А в part-time межосевой дифференциал A отсутствует и его заменяет механизм жесткого подключения второй оси вручную.
Одновременно с этим появилось отдельное направление механически подключаемого полного привода (Part-time). У такой схемы полностью отсутствует межосевой дифференциал, а на его месте находится механизм подключения второй оси. Такая трансмиссия обычно применяется на недорогих внедорожниках и пикапах. В результате, на дорогах с твёрдым покрытием такой автомобиль может эксплуатироваться только с приводом на одну ось (обычно заднюю). А для преодоления сложных участков на бездорожье водитель вручную включает полный привод путём жесткой блокировки передней и задней оси между собой. В результате момент передаётся на обе оси, но не стоит забывать о том, что на каждой из осей продолжает оставаться свободный дифференциал. Это значит, что при диагональном вывешивании колёс, автомобиль никуда не поедет. Решить эту проблему можно только с помощью блокировки одного из межколёсных дифференциалов (в первую очередь заднего), поэтому некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся дифференциал на задней оси.
И самое универсальное и популярное в настоящее время решение — автоматически подключаемый полный привод (A-AWD — Automatic all-wheel drive, часто обозначаемый просто как AWD). Конструктивно такая трансмиссия очень похожа на подключаемый полный привод (part-time), у которой отсутствует межосевой дифференциал, а для подключения второй оси используется гидравлическая или электромагнитная муфта. Степень блокировки муфты обычно управляется электроникой и существует два механизма работы: превентивный и реактивный. О них чуть ниже в подробностях.
В трансмиссии межосевой дифференциал отсутствует, из коробки передач выходит два вала, один на переднюю ось (со своим дифференциалом), другой — на заднюю, к муфте.
Важно понимать, что для максимально эффективной полноприводной трансмиссии (независимо от того, full-time это или a-awd) требуется наличие переменной блокировки межосевого дифференциала (муфты) в зависимости от дорожных условий (про межколёсные дифференциалы отдельный разговор, не в рамках этой статьи). Для этого существует несколько способов. Самые популярные из них: вязкостная муфта, шестерёнчатый самоблокирующийся дифференциал, электронное управление блокировкой.
1. Вязкостная муфта (дифференциал с такой муфтой называется VLSD — Viscous Limited-slip differential) самый простой, но при этом малоэффективный способ блокировки. Это простейшее механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. В случае, когда скорость вращения входящего и выходящего вала муфты начинает различаться, вязкость жидкости внутри муфты начинает увеличиваться вплоть до полного затвердевания. Таким образом происходит блокировка муфты и распределение крутящего момента поровну между осями. Недостатком вязкостной муфты является слишком большая инерционность в работе, это не критично на дорогах с твёрдым покрытием, но практически исключает возможность её применения для эксплуатации на бездорожье. Также существенным недостатком является ограниченный срок службы, и как следствие к пробегу в 100 тысяч километров вязкостная муфта обычео перестаёт выполнять свои функции и межосевой дифференциал становится постоянно свободным.
Вязкостные муфты в настоящее время иногда применяют для блокировки заднего межколёсного дифференциала на внедорожниках, а также в качестве блокировки межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач. Раньше были случаи применения вязкостной муфты для подключения второй оси в системах с автоматически подключаемым полным приводом (автомобили Toyota), но от них отказались ввиду крайне низкой эффективности.
2. К шестерёнчатым самоблокирующимся дифференциалам относится известный дифференциал Torsen. Его принцип основан на свойстве червячной или косозубой передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов на осях. Это дорогостоящий и технически сложный механический дифференциал. Применяется на очень большом количестве полноприводных автомобилей (практически все модели Audi с полным приводом) и не имеет ограничений по использованию на дорогах с твердым покрытием или на бездорожье. Из недостатков следует иметь ввиду, что при полном отсутствии сопротивления вращению на одной из осей — дифференциал остаётся в разблокированном состоянии и автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно поэтому автомобили с дифференциалом Torsen имеют серьезную «уязвимость» — при полном отсутствии сцепления на ОБОИХ колёсах одной оси автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно этот эффект можно увидеть в этом видео . Поэтому, на новых моделях Audi в настоящее время применяется дифференциал на коронных шестернях с дополнительным пакетом фрикционов.
3. К электронному управлению блокировкой относятся как простые способы притормаживания буксующих колёс с помощью штатной тормозной системы, так и сложные электронные устройства управляющие степенью блокировки дифференциала в зависимости от дорожной обстановки. Их преимущество заключается в том, что вязкостная муфта и самоблокирующийся дифференциал Torsen являются полностью механическими устройствами, без возможности вмешательства электроники в их работу. А именно электроника способна моментально определять на каком из колёс автомобиля требуется крутящий момент и в каком количестве. Для этих целей используется комплекс электронных датчиков — датчики вращения на каждом колесе, датчик положения руля и педали газа, а также акселерометр, фиксующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.
При этом хочу заметить, что система имитации блокировки дифференциала на основе штатной тормозной системы зачастую оказывается не настолько эффективной, чем непосредственная блокировка дифференциала. Обычно имитация блокировки с помощью тормозной системы применяется вместо межколёсной блокировки и в настоящее время применяется даже на автомобилях с приводом на одну ось. Примером электронно-управляемой блокировки межосевого дифференциала может быть полноприводная трансмиссия VTD, применяемая на автомобилях Subaru с пятиступенчатой автоматической коробкой передач, или же система DCCD, применяемая на Subaru Impreza WRX STI, а также Mitsubishi Lancer Evolition с активным центральным дифференциалом ACD. Это самые совершенные полноприводные трансмиссии в мире!
Теперь перейдём к главному предмету обсуждения — трансмиссии с автоматически подключаемым полным приводом (a-awd) . Технически наиболее простой и недорогой способ реализации полного привода. В том числе его преимущество заключается в возможности использования поперечной компоновки двигателя в моторном отсеке, но существуют варианты его применения и при продольном расположении двигателя (например, BMW xDrive). В такой трансмиссии одна из осей является ведущей и на неё в обычных условиях обычно приходится большая часть крутящего момента. Для автомобилей с поперечным расположением двигателя это передняя ось, с продольным — соответственно задняя.
Главный недостаток такого типа трансмиссии заключается в том, что колёса на подключаемой оси физически не могут вращаться быстрее, чем колёса «основной» оси. То есть для автомобилей, где муфта подключает заднюю ось пропорция распределения момента по осям колеблется в диапазоне от 0:100 (в пользу передней оси) до 50:50. В случае, когда «основная» ось задняя (например, система xDrive), часто номинальное соотношение момента по осям устанавливают с небольшим смещением в пользу задней оси, для улучшения поворачиваемости автомобиля (например, 40:60).
Всего существует два механизма работы автоматически подключаемого полного привода: реактивный и превентивный.
1. Реактивный алгоритм работы подразумевает блокировку муфты, отвечающей за передачу момента на вторую ось, по факту пробуксовки колёс на ведущей оси. Это усугублялось огромными задержками в подключении второй оси (в частности по этой причине не прижились вязкостные муфты в таком типе трансмиссии) и приводило к неоднозначному поведению автомобиля на дороге. Такая схема стала массово применятся на изначально переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя.
В поворотах работа реактивной муфты выглядит так: В нормальных условиях практически весь крутящий момент передаётся на переднюю ось, и автомобиль по сути является переднеприводным. Как только наступает разность вращения колёс на передней и задней оси (например, в случае сноса передней оси) межосевая муфта блокируется. Это приводит к внезапному появлению тяги на задней оси и недостаточная поворачиваемость сменяется избыточной. В результате подключения задней оси происходит стабилизация скоростей вращения передней и задней оси (муфта же заблокировалась) — муфта снова разблокируется и автомобиль сновится переднеприводным!
На бездорожье ситуация лучше не становится, по сути это обыкновенный переднеприводный автомобиль, на котором момент включения задней оси определяется пробуксовкой передних колёс. Именно по этой причине многие кроссоверы с таким типом привода на бездорожье совершенно не способны двигаться задним ходом. И на такой трансмиссии особенно хорошо ощущается момент подключения задней оси. При этом на дорогах с твёрдым покрытием автомобиль всегда остаётся переднеприводным.
В настоящее время такой алгоритм работы автоматически подключаемого полного привода используется редко, в частности это кроссоверы Hyundai/Kia (кроме новой системы DynaMax AWD), а также автомобили Honda (система Dual Pump 4WD). На практике такой полный привод совершенно бесполезен.
2. Муфта с превентивной блокировкой работает иначе. Её блокировка происходит не по факту пробуксовки колёс на «основной» оси, а заранее, в тот момент когда требуется тяга на всех колёсах (скорость вращения колёс вторична). То есть блокировка муфты происходит в тот момент, когда вы нажимаете на газ. Также учитываются такие вещи, как угол поворота руля (при сильно вывернутых колёсах степень блокировки муфты снижается, чтобы не нагружать трансмиссию).
Запомните, для подключения задней оси не требуется пробуксовка передней! Блокировка муфты автоматически подключаемого полного привода в первую очередь определяется положением педали газа. В обычных условиях на заднюю ось передаётся около 5-10% крутящего момента, но как только вы нажимаете на газ — муфта блокируется (вплоть до полной блокировки).
Серьезная ошибка, которую уже не первый год допускают автомобильные журналисты — нельзя путать алгоритмы работы автоматически подключаемого полного привода. Система автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой постоянно передаёт момент на все 4 колеса! Для неё не существует такого понятия, как «внезапное подключение задней оси».
К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex 4 (моя отдельная статья по теме ) и 5 поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (для поперечно установленных двигателей) и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.
Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive
Также следует особое внимание обращать на навыки управления автомобилем. Если водитель не знаком с принципами управления автомобилем на дороге и в частности с тем, как нужно проходить повороты (я об этом совсем недавно), то с очень большой вероятностью он не сможет поставить автомобиль с системой автоматически подключаемого привода боком, в то время как у него это элементарно получится сделать на полноприводном автомобиле с тремя дифференциалами (отсюда ошибочные заключения, что только Subaru может ехать боком). Ну и конечно не стоит забывать, что количество тяги на осях регулируется педалью газа и углом поворота руля (в том числе, как я уже писал выше — при сильно вывернутых колёсах муфта полностью не заблокируется).
Схема работы муфты Haldex 5 поколения, полностью управляемая электроникой (напомню, Haldex 1,2 и 3 поколений имел в конструкции дифференциальный насос, который приводился в действие разницей во вращении входящего и выходящего вала). Сравните с безумно сложной конструкцией муфты Haldex 1 поколения.
Кроме этого, практически всегда такие системы дополнены электронной имитацией блокировки межколёсных дифференциалов с помощью тормозной системы. Но следует иметь ввиду, что она тоже имеет свои особенности работы. В частности она работает только в определённом диапазоне оборотов. На низких оборотах она не включается, чтобы не «задушить» двигатель, а на высоких — чтобы не сжечь колодки. Поэтому нет смысла загонять тахометр в красную зону и надеяться на помощь электроники, когда автомобиль застрял. Про применении на бездорожье системы с гидравлической муфтой имеют более высокую стойкость к перегреву, чем фрикционные электромагнитные муфты. В частности, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque может быть примером автомобиля с автоматически подключаемым полным приводом на основе муфты Haldex 4 поколения и очень впечатляющими способностями на бездорожье.
Что в итоге? Не нужно бояться систем автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой. Это универсальное решение как для дорожной эксплуатации, так и эпизодической эксплуатации на бездорожье средней сложности. Автомобиль с такой системой полного привода адекватно управляется на дороге, имеет нейтральную поворачиваемость и всегда остаётся полноприводным. И не верьте рассказам про «внезапное подключение задней оси».
Дополнение: Очень важный для понимания вопрос, это распределение крутящего момента по осям. Рекламные материалы автопроизводителей часто вводят в заблуждение и ещё больше запутывают в понимании принципов работы полноприводной трансмиссии. Первое, что необходимо запомнить — крутящий момент существует только на тех колёсах, у которых есть сцепление с поверхностью. Если колесо висит в воздухе, то несмотря на тот факт, что оно свободно вращается двигателем, крутящий момент на нём равен НУЛЮ. Во-вторых, не путайте проценты передаваемого крутящего момента на ось и пропорцию распределения крутящего момента по осям. Это важно для систем автоматически подключаемого полного привода, т.к. отсутствие центрального дифференциала лимитирует максимально возможное распределение момента по осям в соотношении 50/50 (то есть физически невозможно, чтобы соотношение было больше в сторону подключаемой оси), но при этом на каждую ось может передаваться до 100% крутящего момента. В том числе и подключаемую. Это обьясняется тем, что в случае, если на одной оси нет сцепления, то и момент на ней равен нулю. Следовательно все 100% момента будут на подключаемой муфтой оси, при этом соотношение распределения момента по осям всё равно будет 50/50.
Почему вредно буксовать на кроссовере в моноприводном режиме
Сегодня основная масса кроссоверов с полным приводом имеет реализацию этого самого полного привода с помощью электромагнитной муфты. Конструкция получается удобная, нажатием кнопки или переводом шайбы в другое положение можно менять привод. У многих автомобилей есть даже режим с запретом подключения муфты, машина принудительно эксплуатируется с крутящим моментом только на переднюю ось. Водители часто пользуются этим режимом, мотивируя этим экономию топлива. Однако далеко не все владельцы полноприводных кроссоверов знают, что тут кроется подвох – допускать пробуксовку колес в режиме «2WD» вредно для автомобиля. Удивлены? Тогда эта статья для вас, рассказываем почему этот так.
Режим 2WD — езда на переднем приводеЧтобы понять, в чем нюанс, нужно разобраться в устройстве электромагнитной муфты. Наш пример на базе муфты Renault Duster, но сам принцип у многих кроссоверов одинаковый. С виду это очень невзрачная запчасть, считай кусок трубы, но внутри ее находится сложный пакет фрикционов и электромагнит, который либо притягивает фрикционы и тогда крутящий момент передается дальше, либо находится в свободном режиме, и тогда задняя ось не подключена.
Схема полного привода Рено ДастерУ муфты есть так называемы колокол, которым агрегат крепится к кардану. Агрегат обычно устанавливается перед задним мостом, а кардан подключен к раздатке жестко, межосевой дифференциал в такой конструкции не предусмотрен, поэтому кардан при движении авто всегда вращается. Включен ли полный привод или наоборот, стоит режим «2WD», мощность на кардан все равно передается, прерывание момента для моноприводного режима происходит только в муфте.
Муфта Renault Duster — фото drive2Почему это важно? А потому, что когда машина буксует в режиме «2WD», сама муфта работает на износ. Автомобиль стоит, значит задние колеса у него не крутятся, а вот с буксующих передних крутящий момент приходит. В такой ситуации очень большая нагрузка идет на подшипник муфты. Такие подшипники обычно и так не очень мощные, а тут еще и ударная нагрузка. Она существенно увеличивает вероятность того, что подшипник разрушится, залюфтит или заклинит.
Не сладко приходится и фрикционам. Они получаются меж двух огней – вала, который подсоединяется к заднему мосту и зафиксирован некрутящимися колесами, и проставки, которая крепится к корпусу муфты и вращается от кардана. В такой ситуации фрикционы проскальзывают, что тоже не увеличивает им срок жизни.
Муфта демонтированаДа, от нескольких пробуксовок, скорее всего, ничего страшного не случится, но если постоянно совершать одну и ту же ошибку, то это рано или поздно скажется. Ресурс муфты и ее компонентов и так не поражают воображение на многих кроссоверах, а тут еще и водитель своими действиями их дополнительно сокращает.
У читателей может возникнуть резонный вопрос, а кто вообще в здравом уме будет долго буксовать с передним приводом, когда можно включить полный? Откуда, мол, проблема? Но она есть. Многие владельцы полноприводных кроссоверов включают режим «2WD», чтобы сэкономить топливо. Они вроде и не ездят на бездорожье, но и без него есть немало способов допустить пробуксовку колес. Например, при старте в горку, парковке в бордюр, легком гололеде и так далее. Вроде бы мелочи, они даже могут быть не заметны из салона автомобиля, но свое дело делают – создают нагрузку на муфту. Если включить полный привод, то пробуксовка уже не оказывает такого пагубного воздействия, ведь на заднюю ось тоже передается крутящий момент и она перестает быть стопором для муфты.
Вывод из этой ситуации на самом деле простой – нужно как можно реже пользоваться режимом «2WD» и основным выбрать режим «Авто», в котором муфта сама подключится при пробуксовке передних колес. Расход топлива от этого если и увеличится, то на мизер, зато электромагнитная муфта сможет прослужить дольше.
Режим AutoКак работает гидромуфта заднего привода. Ремонт муфты включения полного привода Hyundai Tucson и KIA Sportage. Конструктивные и эксплуатационные особенности
На многих автомобилях полный привод подключаемый. Так же устроен и полный привод на автомобилях Чери Тигго, привод на задние колеса здесь подключаемый автоматически, через электромагнитную муфту.
Муфта управляется блоком управления полным приводом. Принцип работы электромеханической муфты практически такой же как и у сцепления. При подаче напряжения на муфту диски внутри муфты прижимаются друг к другу и через них начинает передаваться крутящий момент на задние колеса.
Полный привод подключается на чери тигго только в момент пробуксовки передних колес, причем примерно после второго проворота колеса. Когда надобность в полном приводе отпадает, он отключается. Так же привод отключается при превышении определенного порога скорости, потому что работа муфты не рассчитана на большие скорости.
На панели приборов чери есть лампа проверки полного привода. При включении зажигания лампа загорается и производится самотестирование системы. Если все в порядке, то лампа гаснет. При наличии неисправностей лампа продолжит гореть.
К сожалению никаких опозновательных знаков того, что привод включился, в машине нет. Но вы без труда это поймете, когда застрянете и начнете буксовать. Когда привод задних колес подключится, вы почувствуете легкий толчок, и машина начнет неспеша былазить из завала.
Крутящий момент к задним колесам передается через раздаточную коробку (2), передний кардан (4), электромагнитную муфту (5), задний кардан (6), редуктор (7) заднего моста и приводы задних колес.
Схема трансмиссии полного привода автомобиля
1 — коробка передач, 2 — раздаточная коробка, 3 — приводы передних колес, 4 — передняя карданная передача, 5 — электромагнитная муфта, 6 — задняя карданная передача, 7 — редуктор заднего моста, 8 — приводы задних колес.
Раздаточная коробка
Раздатка жестко крепится на картере коробки передач. Приводом для раздатки служит коробка дифференциала. Сама раздаточная коробка двухступенчатая. Межосевой дифференциал в раздатке отсутствует, а перераспределение момента между осями выполняет электромагнитная муфта в зависимости от дорожных условий.
Валы карданных передач сделаны из тонкостенной стали. Электромагнитная муфта передает крутящий момент на задние колеса только когда муфта частично или полностью блокируется от сигнала блока управления полным приводом.
Блок управления полным приводом расположен под сиденьем водителя. Блок привода получает информацию от блока управления двигателем и на основании полученных данных включает или отключает муфту, подавая или снимая таким образом крутящий момент к задним колесам.
Блок получает следующую информацию:
— продольное ускорение автомобиля (от датчика ускорения под консолью панели приборов)
— скорость движения автомобиля и разность частоты вращения колес (от колесных датчиков)
Удивительно, но факт — очень многие автовладельцы совершенно не разбираются в типах полноприводных трансмиссий. А ситуацию усугубляют автомобильные журналисты, которые сами с трудом разбираются в типах приводов и том, как они работают.
Самое серьезное заблуждение заключается в том, что многие до сих пор считают, что правильный полный привод должен быть обязательно постоянным, и категорически отвергают системы автоматически подключаемого полного привода. При этом автоматически подключаемый полный привод бывает двух типов, разделяемый по характеру работы: реактивные системы (включающиеся по факту пробуксовки ведущей оси) и превентивные (в которых передача момента на обе оси активируется по сигналу от педали газа).
Я расскажу про основные варианты полноприводных трансмиссий и покажу, что за электронно-управляемыми полноприводными трансмиссиями будущее.
Все примерно представляют как устроена трансмиссия автомобиля. Она предназначена для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колёса. В трансмиссию входит сцепление, коробка передач, главная передача, дифференциал и приводные валы (кардан и полуоси). Важнейшим устройством в трансмиссии является дифференциал. Он распределяет подводимый к нему крутящий момент между приводными валами (полуосями) ведущих колёс и позволяет им вращаться с разной скоростью.
Для чего это нужно? При движении, в частности при поворотах, каждое колесо автомобиля движется по индивидуальной траектории. Следовательно все колёса автомобиля в поворотах вращаются с разной скоростью и проходят разные расстояния. Отсутствие дифференциала и жёсткая связь между колёсами одной оси приведёт к повышенной нагрузке на трансмиссию, неспособности автомобиля поворачивать, не говоря о таких мелочах, как износ шин.
Следовательно, для эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием любой автомобиль должен быть оснащен одним или несколькими дифференциалами. Для автомобиля с приводом на одну ось устанавливается один межколёсный дифференциал. А в случае полноприводного автомобиля необходимо уже три дифференциала. По одному на каждой оси, и одного центрального, межосевого дифференциала.
Чтобы подробнее понять принцип работы дифференциала, крайне рекомендую к просмотру документальное короткометражное кино Around the Corner снятое в 1937 году. За 70 лет в мире не смогли сделать более простое и понятное видео про работу дифференциала. Даже не обязательно знать английский язык.
Главный недостаток, а скорее особенность, работы свободного дифференциала известна всем — если на одном из ведущих колёс автомобиля будет отсутствовать сцепление (например, на льду или вывешенное на подьемнике), то автомобиль даже не сдвинется с места. Это колесо будет свободно вращаться с удвоенной скоростью, в то время как другое останется неподвижным. Таким образом, любой моноприводный автомобиль можно обездвижить если одно колёс ведущей оси потеряет сцепление с дорогой.
Если же взять полноприводный автомобиль с тремя обычными (свободными) дифференциалами, то его потенциальная способность передвигаться в пространстве может быть ограничена даже если ЛЮБОЕ из четырёх колёс потеряет сцепление с дорогой. То есть, если полноприводный автомобиль с тремя свободными дифференциалами поставить всего одним колесом на ролики/лёд/вывесить в воздухе — он не сможет сдвинуться с места.
Как сделать так, чтобы автомобиль смог передвигаться в этом случае? Очень просто — необходимо заблокировать один или несколько дифференциалов. Но мы помним, что жёсткая блокировка дифференциала (а по сути такой режим приравнивается к его отсутствию) неприменима к эксплуатации автомобиля на дорогах с твёрдым покрытием ввиду повышенных нагрузок на трансмиссию и неспособности поворачивать.
Поэтому при эксплуатации на дорогах с твёрдым покрытием необходима изменяемая степень блокировки дифференциала (речь сейчас в одновном про межосевой дифференциал) в зависимости от условий движения. А вот на бездорожье можно передвигаться хоть с полностью заблокированными всеми тремя дифференциалами.
Итак, в мире существует три основных типа решения полного привода:
Классическая полноприводная трансмиссия (в терминологии автопроизводителей обозначается как full-time) имеет три полноценных дифференциала, поэтому такой автомобиль в любых режимах движения имеет привод на все 4 колеса. Но как я уже писал выше, если хоть одно из колёс потеряет сцепление с дорогой — автомобиль потеряет способность передвигаться. Следовательно такому автомобилю обязательно нужна блокировка дифференциала (полная или частичная). Самое популярное решение, практикуемое на классических внедорожниках — механическая жесткая блокировка межосевого дифференциала с распределением момента по осям в пропорции 50:50. Это позволяет существенно повысить проходимость автомобиля, но с жестко заблокированным межосевым дифференциалом нельзя ездить по дорогам с твёрдым покрытием. Опционально внедорожные автомобили могут иметь дополнительную блокировку заднего межколёсного дифференциала.
В трансмиссии Full-time присутствует три дифференциала A,B и С. А в part-time межосевой дифференциал A отсутствует и его заменяет механизм жесткого подключения второй оси вручную.
Одновременно с этим появилось отдельное направление механически подключаемого полного привода (Part-time). У такой схемы полностью отсутствует межосевой дифференциал, а на его месте находится механизм подключения второй оси. Такая трансмиссия обычно применяется на недорогих внедорожниках и пикапах. В результате, на дорогах с твёрдым покрытием такой автомобиль может эксплуатироваться только с приводом на одну ось (обычно заднюю). А для преодоления сложных участков на бездорожье водитель вручную включает полный привод путём жесткой блокировки передней и задней оси между собой. В результате момент передаётся на обе оси, но не стоит забывать о том, что на каждой из осей продолжает оставаться свободный дифференциал. Это значит, что при диагональном вывешивании колёс, автомобиль никуда не поедет. Решить эту проблему можно только с помощью блокировки одного из межколёсных дифференциалов (в первую очередь заднего), поэтому некоторые модели внедорожников имеют самоблокирующийся дифференциал на задней оси.
И самое универсальное и популярное в настоящее время решение — автоматически подключаемый полный привод (A-AWD — Automatic all-wheel drive, часто обозначаемый просто как AWD). Конструктивно такая трансмиссия очень похожа на подключаемый полный привод (part-time), у которой отсутствует межосевой дифференциал, а для подключения второй оси используется гидравлическая или электромагнитная муфта. Степень блокировки муфты обычно управляется электроникой и существует два механизма работы: превентивный и реактивный. О них чуть ниже в подробностях.
В трансмиссии межосевой дифференциал отсутствует, из коробки передач выходит два вала, один на переднюю ось (со своим дифференциалом), другой — на заднюю, к муфте.
Важно понимать, что для максимально эффективной полноприводной трансмиссии (независимо от того, full-time это или a-awd) требуется наличие переменной блокировки межосевого дифференциала (муфты) в зависимости от дорожных условий (про межколёсные дифференциалы отдельный разговор, не в рамках этой статьи). Для этого существует несколько способов. Самые популярные из них: вязкостная муфта, шестерёнчатый самоблокирующийся дифференциал, электронное управление блокировкой.
1. Вязкостная муфта (дифференциал с такой муфтой называется VLSD — Viscous Limited-slip differential) самый простой, но при этом малоэффективный способ блокировки. Это простейшее механическое устройство, которое передаёт вращающий момент посредством вязкой жидкости. В случае, когда скорость вращения входящего и выходящего вала муфты начинает различаться, вязкость жидкости внутри муфты начинает увеличиваться вплоть до полного затвердевания. Таким образом происходит блокировка муфты и распределение крутящего момента поровну между осями. Недостатком вязкостной муфты является слишком большая инерционность в работе, это не критично на дорогах с твёрдым покрытием, но практически исключает возможность её применения для эксплуатации на бездорожье. Также существенным недостатком является ограниченный срок службы, и как следствие к пробегу в 100 тысяч километров вязкостная муфта обычео перестаёт выполнять свои функции и межосевой дифференциал становится постоянно свободным.
Вязкостные муфты в настоящее время иногда применяют для блокировки заднего межколёсного дифференциала на внедорожниках, а также в качестве блокировки межосевого дифференциала на автомобилях Subaru с механической коробкой передач. Раньше были случаи применения вязкостной муфты для подключения второй оси в системах с автоматически подключаемым полным приводом (автомобили Toyota), но от них отказались ввиду крайне низкой эффективности.
2. К шестерёнчатым самоблокирующимся дифференциалам относится известный дифференциал Torsen. Его принцип основан на свойстве червячной или косозубой передачи «заклинивать» при определённом соотношении крутящих моментов на осях. Это дорогостоящий и технически сложный механический дифференциал. Применяется на очень большом количестве полноприводных автомобилей (практически все модели Audi с полным приводом) и не имеет ограничений по использованию на дорогах с твердым покрытием или на бездорожье. Из недостатков следует иметь ввиду, что при полном отсутствии сопротивления вращению на одной из осей — дифференциал остаётся в разблокированном состоянии и автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно поэтому автомобили с дифференциалом Torsen имеют серьезную «уязвимость» — при полном отсутствии сцепления на ОБОИХ колёсах одной оси автомобиль не в состоянии сдвинуться с места. Именно этот эффект можно увидеть в этом видео . Поэтому, на новых моделях Audi в настоящее время применяется дифференциал на коронных шестернях с дополнительным пакетом фрикционов.
3. К электронному управлению блокировкой относятся как простые способы притормаживания буксующих колёс с помощью штатной тормозной системы, так и сложные электронные устройства управляющие степенью блокировки дифференциала в зависимости от дорожной обстановки. Их преимущество заключается в том, что вязкостная муфта и самоблокирующийся дифференциал Torsen являются полностью механическими устройствами, без возможности вмешательства электроники в их работу. А именно электроника способна моментально определять на каком из колёс автомобиля требуется крутящий момент и в каком количестве. Для этих целей используется комплекс электронных датчиков — датчики вращения на каждом колесе, датчик положения руля и педали газа, а также акселерометр, фиксующий продольные и поперечные ускорения автомобиля.
При этом хочу заметить, что система имитации блокировки дифференциала на основе штатной тормозной системы зачастую оказывается не настолько эффективной, чем непосредственная блокировка дифференциала. Обычно имитация блокировки с помощью тормозной системы применяется вместо межколёсной блокировки и в настоящее время применяется даже на автомобилях с приводом на одну ось. Примером электронно-управляемой блокировки межосевого дифференциала может быть полноприводная трансмиссия VTD, применяемая на автомобилях Subaru с пятиступенчатой автоматической коробкой передач, или же система DCCD, применяемая на Subaru Impreza WRX STI, а также Mitsubishi Lancer Evolition с активным центральным дифференциалом ACD. Это самые совершенные полноприводные трансмиссии в мире!
Теперь перейдём к главному предмету обсуждения — трансмиссии с автоматически подключаемым полным приводом (a-awd) . Технически наиболее простой и недорогой способ реализации полного привода. В том числе его преимущество заключается в возможности использования поперечной компоновки двигателя в моторном отсеке, но существуют варианты его применения и при продольном расположении двигателя (например, BMW xDrive). В такой трансмиссии одна из осей является ведущей и на неё в обычных условиях обычно приходится большая часть крутящего момента. Для автомобилей с поперечным расположением двигателя это передняя ось, с продольным — соответственно задняя.
Главный недостаток такого типа трансмиссии заключается в том, что колёса на подключаемой оси физически не могут вращаться быстрее, чем колёса «основной» оси. То есть для автомобилей, где муфта подключает заднюю ось пропорция распределения момента по осям колеблется в диапазоне от 0:100 (в пользу передней оси) до 50:50. В случае, когда «основная» ось задняя (например, система xDrive), часто номинальное соотношение момента по осям устанавливают с небольшим смещением в пользу задней оси, для улучшения поворачиваемости автомобиля (например, 40:60).
Всего существует два механизма работы автоматически подключаемого полного привода: реактивный и превентивный.
1. Реактивный алгоритм работы подразумевает блокировку муфты, отвечающей за передачу момента на вторую ось, по факту пробуксовки колёс на ведущей оси. Это усугублялось огромными задержками в подключении второй оси (в частности по этой причине не прижились вязкостные муфты в таком типе трансмиссии) и приводило к неоднозначному поведению автомобиля на дороге. Такая схема стала массово применятся на изначально переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя.
В поворотах работа реактивной муфты выглядит так: В нормальных условиях практически весь крутящий момент передаётся на переднюю ось, и автомобиль по сути является переднеприводным. Как только наступает разность вращения колёс на передней и задней оси (например, в случае сноса передней оси) межосевая муфта блокируется. Это приводит к внезапному появлению тяги на задней оси и недостаточная поворачиваемость сменяется избыточной. В результате подключения задней оси происходит стабилизация скоростей вращения передней и задней оси (муфта же заблокировалась) — муфта снова разблокируется и автомобиль сновится переднеприводным!
На бездорожье ситуация лучше не становится, по сути это обыкновенный переднеприводный автомобиль, на котором момент включения задней оси определяется пробуксовкой передних колёс. Именно по этой причине многие кроссоверы с таким типом привода на бездорожье совершенно не способны двигаться задним ходом. И на такой трансмиссии особенно хорошо ощущается момент подключения задней оси. При этом на дорогах с твёрдым покрытием автомобиль всегда остаётся переднеприводным.
В настоящее время такой алгоритм работы автоматически подключаемого полного привода используется редко, в частности это кроссоверы Hyundai/Kia (кроме новой системы DynaMax AWD), а также автомобили Honda (система Dual Pump 4WD). На практике такой полный привод совершенно бесполезен.
2. Муфта с превентивной блокировкой работает иначе. Её блокировка происходит не по факту пробуксовки колёс на «основной» оси, а заранее, в тот момент когда требуется тяга на всех колёсах (скорость вращения колёс вторична). То есть блокировка муфты происходит в тот момент, когда вы нажимаете на газ. Также учитываются такие вещи, как угол поворота руля (при сильно вывернутых колёсах степень блокировки муфты снижается, чтобы не нагружать трансмиссию).
Запомните, для подключения задней оси не требуется пробуксовка передней! Блокировка муфты автоматически подключаемого полного привода в первую очередь определяется положением педали газа. В обычных условиях на заднюю ось передаётся около 5-10% крутящего момента, но как только вы нажимаете на газ — муфта блокируется (вплоть до полной блокировки).
Серьезная ошибка, которую уже не первый год допускают автомобильные журналисты — нельзя путать алгоритмы работы автоматически подключаемого полного привода. Система автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой постоянно передаёт момент на все 4 колеса! Для неё не существует такого понятия, как «внезапное подключение задней оси».
К муфтам с превентивной блокировкой относятся Haldex 4 (моя отдельная статья по теме ) и 5 поколения, муфты Nissan/Renault, Subaru, система BMW xDrive, Mercedes-Benz 4Matic (для поперечно установленных двигателей) и многие другие. У каждой марки свои алгоритмы работы и особенности управления, это следует иметь ввиду при сравнительном анализе.
Так выглядит муфта подключения передней оси в системе BMW xDrive
Также следует особое внимание обращать на навыки управления автомобилем. Если водитель не знаком с принципами управления автомобилем на дороге и в частности с тем, как нужно проходить повороты (я об этом совсем недавно), то с очень большой вероятностью он не сможет поставить автомобиль с системой автоматически подключаемого привода боком, в то время как у него это элементарно получится сделать на полноприводном автомобиле с тремя дифференциалами (отсюда ошибочные заключения, что только Subaru может ехать боком). Ну и конечно не стоит забывать, что количество тяги на осях регулируется педалью газа и углом поворота руля (в том числе, как я уже писал выше — при сильно вывернутых колёсах муфта полностью не заблокируется).
Схема работы муфты Haldex 5 поколения, полностью управляемая электроникой (напомню, Haldex 1,2 и 3 поколений имел в конструкции дифференциальный насос, который приводился в действие разницей во вращении входящего и выходящего вала). Сравните с безумно сложной конструкцией муфты Haldex 1 поколения.
Кроме этого, практически всегда такие системы дополнены электронной имитацией блокировки межколёсных дифференциалов с помощью тормозной системы. Но следует иметь ввиду, что она тоже имеет свои особенности работы. В частности она работает только в определённом диапазоне оборотов. На низких оборотах она не включается, чтобы не «задушить» двигатель, а на высоких — чтобы не сжечь колодки. Поэтому нет смысла загонять тахометр в красную зону и надеяться на помощь электроники, когда автомобиль застрял. Про применении на бездорожье системы с гидравлической муфтой имеют более высокую стойкость к перегреву, чем фрикционные электромагнитные муфты. В частности, Land Rover Freelander 2/Range Rover Evoque может быть примером автомобиля с автоматически подключаемым полным приводом на основе муфты Haldex 4 поколения и очень впечатляющими способностями на бездорожье.
Что в итоге? Не нужно бояться систем автоматически подключаемого полного привода с превентивной блокировкой. Это универсальное решение как для дорожной эксплуатации, так и эпизодической эксплуатации на бездорожье средней сложности. Автомобиль с такой системой полного привода адекватно управляется на дороге, имеет нейтральную поворачиваемость и всегда остаётся полноприводным. И не верьте рассказам про «внезапное подключение задней оси».
Дополнение: Очень важный для понимания вопрос, это распределение крутящего момента по осям. Рекламные материалы автопроизводителей часто вводят в заблуждение и ещё больше запутывают в понимании принципов работы полноприводной трансмиссии. Первое, что необходимо запомнить — крутящий момент существует только на тех колёсах, у которых есть сцепление с поверхностью. Если колесо висит в воздухе, то несмотря на тот факт, что оно свободно вращается двигателем, крутящий момент на нём равен НУЛЮ. Во-вторых, не путайте проценты передаваемого крутящего момента на ось и пропорцию распределения крутящего момента по осям. Это важно для систем автоматически подключаемого полного привода, т.к. отсутствие центрального дифференциала лимитирует максимально возможное распределение момента по осям в соотношении 50/50 (то есть физически невозможно, чтобы соотношение было больше в сторону подключаемой оси), но при этом на каждую ось может передаваться до 100% крутящего момента. В том числе и подключаемую. Это обьясняется тем, что в случае, если на одной оси нет сцепления, то и момент на ней равен нулю. Следовательно все 100% момента будут на подключаемой муфтой оси, при этом соотношение распределения момента по осям всё равно будет 50/50.
В ряде систем полного привода имеется специальная муфта, при помощи которой регулируется уровень передачи крутящего момента на ось автомобиля.
Кстати, выход из строя муфты становится одной из частых причин отказа полного привода. Муфта может выйти из строя, если своевременно не осуществлять её техническое обслуживание:
- не заменять масло в муфте;
- не обращать внимания на звон подшипника.
Система 4Motion и муфта Haldex
Технологию начали использовать за два года до Миллениума. До этого работа полного привода немецких автомобилей базировалась на вискомуфтах.
Использование муфты Haldex стало революцией в области полного привода. Данная муфта:
- фрикционная;
- имеет большое количество дисков;
- управляется электрогидравлическим способом.
Её применение позволило создавать автомобили с автоматически подключаемым полным приводом. Кстати, муфта Haldex устанавливается сейчас не только на немецкие автомобили, но и на машины других европейских производителей.
Принцип работы
В первых поколениях муфт насос работал за счет разницы вращения осей. Он создавал необходимое давление масла. А уже под давлением масла сжимались диски муфты. Клапана и блок управления регулировали уровень давления масла.Муфта 4-го поколения
На современные полноприводные автомобили устанавливается муфта 4-го поколения. Принцип её действия схож с принципом действия муфт предыдущих поколений. Однако в устройстве имеется уже электронный насос. Разность скоростей имеет теперь второстепенное значение, работа муфты осуществляется на основании обмена сигналами между различными датчиками и блоком управления.Таким образом, можно отметить, что современная муфта полного привода – это достаточно эффективное устройство, позволяющее целесообразно распределять крутящий момент между осями автоматически, без участия человека.
Существенным минусом подобных муфт является то, что они, при больших нагрузках, могут выходить из строя. А их замена или ремонт – дело дорогостоящее.
Как поменять подшипник муфты полного привода
Одной из характерных болезней муфт является шум подшипника Причем, актуально это, как для старых вискомуфт так и для современных элетроуправляемых. Если подшипник начинает звенеть, то его нужно менять, чтобы не было более серьезных последствий. Сделать это можно и в домашних условиях. Главное – иметь определенные теоретические знания и прямые руки. Конечно, технология ремонта несколько отличается, в зависимости от марки и модели машину. Но общий принцип таков:
- Необходимо загнать машину на яму или вывесить на подъемнике.
- Идентифицировать под днищем машин кардан и редуктор. К редуктору крепится сама муфта. Часто проводят еще и ряд операций по отсоединению элементов системы полного привода друг от друга. Такие манипуляции облегчают снятие муфты. Заодно, можно провести профилактику и остальных элементов системы.
- На всякий случай слить масло с редуктора.
- Демонтировать муфту и извлечь подшипник.
- Удалить во всех доступных местах всю ржавчину, которая образовалась за время работы старого подшипника.
- Установить новый подшипник на то место, где ему полагается стоять, правильно его сориентировав.
- Аккуратно все собрать в правильном порядке и загерметизировать.
Какое масло заливать в муфту полного привода
В зависимости от марки и модели автомобиля, в муфте полного привода необходимо менять масло после 30 и 60 тысяч пробега, в некоторых источниках встречается цифра в 100000 километров. Но лучше не затягивать. Сам процесс замены масла не вызывает серьезных трудностей. В муфте имеется сливное отверстие и заливная горловина. Процесс замены масла достаточно типичен:
- открыть сливное отверстие, слить масло;
- залить свежее масло в заливную горловину;
- убедиться, что масла залито достаточно.
Стоит подчеркнуть, что самые распространенные муфты Haldex расположены в главной передаче. Зафиксированы случаи, когда при техническом обслуживании авто сервисмены путали заливные и сливные отверстия самой муфты и редуктора, что приводило не к смертельным, но к неприятным последствиям.
Безусловно, тем, кто обслуживается в официальных автосервисах, не стоит ломать голову над поиском необходимого масла для муфты.
Что касается остальных, тех, кто любит и желает обслуживать машину собственными руками, рекомендуются следующие варианты:
- заехать на официальный автосервис и узнать, какое масло используют местные специалисты;
- зайти на форум, посвященный конкретной марке и модели автомобиля, и задать вопрос там;
- связаться с разработчиками той или иной муфты и уточнить информацию у них.
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.
Сейчас очень большое количество так называемых кроссоверов имеют не совсем честный полный привод. Он не постоянный, да еще и подключаемый на очень короткое время (хочется отметить подключаемый автоматически) – хорошо это или плохо мы обязательно поговорим в другой статье, сегодня же я хочу поговорить про «автоматическое подключение» при помощи «вискомуфты» — а что это такое вы знаете? Ведь этот агрегат сейчас очень сильно востребован, но к сожалению многие просто не представляют принцип его работы, хотя это название у всех на слуху. Что же как обычно я разобрался в теме и постараюсь вам подробно рассказать что это такое и как собственно все работает, будет и подробное видео в конце, так что читаем – смотрим …
Справедливости ради хочется заметить, что вискомуфты применяются не только в системах полного привода, но также и в системах охлаждения автомобилей и не только. Для начала как обычно определение.
Вискомуфта (или вязкостная муфта) – это автоматическое устройство для передачи крутящего момента по средствам вязкостных свойств специальных жидкостей.
Если сказать проще, то крутящий момент передается путем изменения вязкости специальной жидкости в корпусе вязкостной муфты.
Про жидкость внутриВ самом начале мне хочется рассказать про жидкость, которая находится внутри вязкостной муфты, что это такое и какими свойствами она обладает.
Для начала хочется сказать, что внутрь заливают – дилатантную жидкость, которая основана на силиконе. Ее свойства очень интересны, если ее сильно не нагревать и не перемешивать, она остается жидкой. НО стоит ее сильно смешать и немного нагреть, она сгущается и очень сильно расширяется, становится больше похожей на застывший клей. После того как смешивание опять становится не существенным, она опять приобретает свое первоначальное агрегатное состояние, то есть становится жидкой.
Стоит отметить, что жидкость залита на весь срок службы этого узла и не подвержена замене.
Устройство и принцип работыЕсли хотите, то это очень похоже на гидротрансформатор автоматической трансмиссии, где крутящий момент передается при помощи давления масла. Здесь тоже передача крутящего момента происходит за счет жидкости, однако есть глобальные отличия в принципе работы.
Основных устройств вискомуфт всего два:
- Есть замкнутый герметичный корпус, в котором друг напротив друга вращаются два турбинных колеса с крыльчатками (бывает и больше), одно установлено на ведущем валу, другое на ведомом. Конечно же они вращаются в нашей дилатантной жидкости. Пока валы вращаются синхронно, то перемешивание жидкости практически не происходит. НО стоит одной оси встать, а другой очень быстро вращаться (пробуксовывание колес), то жидкость внутри начинает очень быстро перемешиваться и нагреваться, а значит сгущаться. Таким образом, первая ведущая крыльчатка, зацепляется с ведомой и начинает передаваться крутящий момент на вторую ось. После того как автомобиль справился с бездорожьем, перемешивание прекращается и задняя ось автоматически отключается.
- Вторая конструкция также имеет замкнутый корпус. Только на ведущем и ведомом валах находятся несколько групп плоских дисков. Часть на ведомом, часть на ведущем. Они также вращаются в специальной жидкости. Пока вращение происходит равномерно смешение жидкости минимально и она жидкая, но после того как одна ось встает, вторая начинает буксовать, смешивание огромное! Она не только густеет, но и расширяется. Тем самым – очень сильно прижимая диски друг к другу. В итоге, передача крутящего момента — начинает вращаться и вторая ось.
Вискомуфта достаточно простое и эффективное механическое устройство, при должном использовании может ходить без каких либо проблем очень долго.
Где применяют вискомуфты?Собственно основных применений всего два, однако сейчас остается всего одно:
- Применялись для охлаждения двигателя. НА шток закреплялась вискомуфта с вентилятором. Она приводилась в движение от коленчатого вала автомобиля посредствам ременной передачи. Чем быстрее вращался двигатель, тем больше густела жидкость и связь с вентилятором становилась жестче. Если обороты падали, то не происходило такого сильного смешивания, значит были проскальзывания то есть вентилятор вращался, не так сильно охлаждал радиатор. Такая система эффективна для холодного (зимнего) периода, когда двигатель итак не сильно прогревается, а его еще и охлаждают. Сейчас применение таких систем на новых автомобилях уже и не встретить, ее заменили электронные вентиляторы (с датчиками в жидкости), которые питаются от электричества и никак не связаны с коленчатым валом двигателя.
- Автоматическое подключение полного привода. Именно в этом направлении вискомуфты остались очень сильно востребованными. Практически на 70 – 80% кроссоверах или паркетниках, сейчас применяются такие системы. Правда, их постепенно начинают вытеснять полностью электромеханические варианты, но пока они дороже и не такие практичные.
С одной стороны вискомуфта это очень простое, дешевое, практичное и универсальное механическое устройство, с другой у нее достаточно много минусов.
Плюсы и минусы вискомуфтыДля начала предлагаю поговорить о преимуществах этого узла:
- Простая конструкция. Действительно конструкция очень банальна, ничего сверх сложного в ней нет.
- Дешевая. Из-за своей простоты стоит совсем не дорого
- Прочная. Корпус вискомуфты может выдержать давление в 15 – 20 атмосфер, все зависит от конструкции. Если изначально не было никаких поломок, то это означает, что она может проходить очень и очень долго.
- Практичная. ПРИ ДОЛЖНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ. Устанавливается на весь срок службы автомобиля, не требует к себе никакого внимания.
- НА грунтовой дороге или асфальте, также может работать. Если вы скажем резко «стартанули» с места или идет пробуксовка на льду или пыли. То задний мост автоматом подключиться. Это дает преимущества по управляемости даже в городе.
Не смотря на плюсы конструкции, стоит отметить, о ее недостатках, ведь их также много.
- Ремонтопригодность. Как правило, не ремонтируется, то есть одноразовая, отремонтировать не выгодно и простому обывателю очень сложно. Практически всегда меняют на новую.
- Подключаемость. Нет линейной зависимости подключения полного привода, угадать когда затормозятся диски внутри, практически не возможно! Поэтому нет контроля за полным приводом.
- Нельзя подключить привод вручную самому.
- Низкая эффективность полного привода. Передача максимального крутящего момента будет только тогда, когда передние колеса будут очень сильно буксовать.
- Большие вискомуфты не используются. Потому как для нее нужен большой корпус, а так как она висит снизу, это реально сильно снижает клиренс автомобиля. Использование малых корпусов, то есть малых вискомуфт ведет к ограниченной передачи крутящего момента на заднюю ось, потому как там меньше дисков и малый объем специальной жидкости
- Долго работать вискомуфта не может. Это крайне нежелательно! Она не рассчитана на длительные нагрузки, иначе банально выйдет из строя, ее полностью заклинит. ТО есть нам это говорит, что соваться на серьезное бездорожье нельзя! Использовать можно скорее для заснеженных дворов и небольшой грязи на даче, вот и все.
Муфта полного привода 4WD Hyundai Santa Fe TM 2018+ обсуждение — Трансмиссия
Муфта полного привода 4WD Hyundai Santa Fe TM 2018+ обсуждение.
Регламент обслуживания муфты полного привода:
Масло для муфты полного привода:
Как слить масло с муфты полного привода: открутить винты держащие моторчик, вынуть моторчик, слить масло.
Как залить масло в муфту полного привода: выкрутить заливной болт что практически не представляется возможным тк установлен болт похоже на герметик и не поддаётся выкручиванию без спец инструмента вне сервиса и срываются грани от шестигранника или демонтировать муфту с автомобиля и заливать масло через моторчик.
Заменить сливную пробку на пробку старого образца от муфт 2012-2017 года.
соренто прайм проблемы с полным приводом, система полного привода киа соренто прайм, муфта полного привода, муфта включения полного привода, ремонт муфты полного привода, муфта полного привода киа, муфта полного привода соренто, муфта полного привода киа соренто, ремонт муфты полного привода киа, ремонт муфты полного привода, муфта подключения полного привода, муфта киа включения полного привода, муфта включения полного привода ремонт, kia муфта полного привода, электромагнитная муфта полного привода, муфта полного привода киа соренто 2017, муфта полного привода киа соренто прайм 2017, муфта полного привода киа соренто 2018, ремонт муфты полного привода соренто, ремонт муфты полного привода киа соренто, ремонт муфты полного привода киа соренто прайм, ремкомплект муфты полного привода, муфта включения полного привода соренто, муфта включения полного привода ix35, муфта включения полного привода hyundai ix35, муфта полного привода хендай ix35, муфта полного привода hyundai santa fe, киа соренто муфта включения полного привода, принцип работы муфты полного привода, муфта полного привода санта фе купить, ремкомплект муфты включения полного привода, как проверить муфту полного привода, перегрев муфты полного привода, 4151009100 муфта включения полного привода, ремонт муфты полного привода киа спортейдж 3, муфта полного привода халдекс, муфта включения полного привода tucson, муфта включения полного привода santa fe, ремонт муфты полного привода киа спортейдж, как работает муфта полного привода, муфта включения полного привода туссан, муфта включения полного привода hyundai santa fe, 4151009100 муфта включения полного привода купить,масло муфты включения полного привода, муфта полного привода киа соренто 2013, купить муфту полного привода киа соренто, 31325173 фильтр муфты полного привода купить, муфта полного привода санта фе 2, kia sportage 3 муфта полного привода, муфта полного привода haldex муфта включения полного привода hyundai tucson, ремонт муфты включения полного привода хендай туссан, муфта включения полного привода туссан ремонт, масло в муфту полного привода санта, масло в муфту полного привода санта фе, масло для муфты полного привода, масло для муфты TF0870, масло для муфты равенол, Ravenol TF0870, kia sorento муфта полного привода, 4151009000 муфта включения полного привода, электронная муфта полного привода, санта фе 3 ремонт муфты полного привода, муфта полного привода видео, 4151009000 муфта включения полного привода купить, 478003B520 муфта, 47800-3B520 муфта полного привода
Рено дастер как включить полный привод видео. Как включить полный привод на дастере Как правильно пользоваться полным приводом рено дастер
На рынке внедорожных автомобилей в частности в Российской Федерации, французское авто Рено Дастер занимает довольно хорошую позицию. Машина, которая имеет полный привод, способна довольно легко преодолеть бездорожье. При этом автовладелец спокойно едет, а не думает о том, что при малейшем съезде с дороги автомобиль погрязнет. Как устроен полный привод на этой модели, и какие у него имеются особенности, и, конечно же, какой его принцип работы? Постараемся в этом сейчас разобраться.
Как работает полный привод
Схема полного привода на «французе» Рено Дастер в себя включает несколько элементов – это задний дифференциал, трансмиссия, электромагнитная автоматическая муфта и раздаточная коробка. Каким образом они между собой взаимодействуют и как включить полный привод?
Подключаемый или же постоянный полный привод устанавливается на обозначенную нами модель, как включается полный привод? Ответ на такой вопрос будет неоднозначным. Итак, раздаточная коробка встроена как бы в трансмиссию, а управление уже дифференциалом осуществляется в автоматическом режиме через микроконтроллер муфты.
В этой машине управление происходит с помощью электронного селектора, который находится на центральной консоли. Как включается полный привод? В себя селектор включает только 3-и режима – блокировка муфты, систему монопривода и автомат муфты.
Когда вы переключаете передний привод, то управление муфтой отключается. Кстати говоря, поэтому и в разы понижается , ведь генератору в таком случае не надо снабжать автомат и электронику заднего редуктора, а также его всех механизмов.
Итак, в автоматическом режиме самостоятельно активизируется автоматическая муфта, управление которой зависит не от водителя, а происходит за счет специальных датчиков пробуксовки колес, которые располагаются у Рено Дастер в ЭБУ. Все это значит, что когда передние вашей модели начинают пробуксовывать, тогда моментально крутящий момент начинает передаваться на задние колеса и отключает ее в нужный момент. Таким вот образом и выглядит устройство полного привода.
При этом компания производитель настоятельно рекомендует использовать не систему полного привода постоянно, а режим автомат, при наличии гололеда на дороге, благодаря этому в несколько раз повысит вашу безопасность во время движения.
Во время режима блокирования работы муфты автоматической, ее работа осуществляется на постоянном уровне. Так, моментально отключаются все датчики, которые способны повлиять как-то на ее работу, в свою очередь карданный вал подсоединится к редуктору, и будет обеспечивать его вращение.
Считается, согласно многочисленным отзывам со стороны владельцев автомобилей Renault Duster, при продолжительном использовании режима блокировки, может выйти из строя и перегнуться муфта.
Отзывы владельцев
Многие владельцы автомобилей Renault Duster отзываются о системе полного привода по-разному, многие рассказывают детально, как устроен полный привод, и как грамотно пользоваться этой функцией в своем авто. Другие помогают своими советами, когда и как включить полный привод, и так далее. Это позволяет потенциальным покупателям сделать собственные выводы по поводу Дастера. Причем зачастую, положительных отзывов намного больше, чем негативных. Приведем вам несколько примеров.
Алексей, водительский стаж 9 лет: «Свой Renault Duster я купил еще в 2014 году, за все прошедшее время, накатал 58 тысяч километров. Частенько езжу на рыбалку, охоту, на дачу, то есть туда, где обычная легковушка не доберется. Могу сказать точно, машина со своими заявленными функциями справляется на отлично. Конечно, работает не все идеально, но того, что есть, хватает с головой. Поломок никаких не было, но говорят, что функция блокировки не должна постоянно работать, иначе не избежать поломки».
Павел, водительский стаж 4 года: «Меня система полного привода вообще не устраивает. На 60-и тысячах пробега полетела муфта. Машина была на гарантии, дилер быстренько все поменял, а если бы не гарантия, то влетело бы мне это в круглую сумму. Еще расход топлива на 3 литра больше, чем у авто с передним приводом, но с такой же силовой установкой. Я считаю, что все дело в том, как именно работает муфта. Я прочитал много отзывов, понял, что это нормально. Хочу свою машину продать и купить вариант с передним приводом».
Итоги
Делая вывод по многочисленным отзывам владельцев «француза» полноприводная версия предоставляет большое количество возможностей, которые не доступны владельцу моноприводной версии. Если вы хорошо знаете режимы и принцип работы муфты, то можно с легкостью прийти к комфортабельному вождению по пересеченной местности, при этом не стоит беспокоиться о большом и необходимости частого ремонта трансмиссии.
С попаданием на отечественный рынок автомобилей Рено Дастер получил весьма широкую популярность. Связано это с тем, что за относительно невысокие деньги потребитель получает качественный кроссовер с полным приводом. Для многих автолюбителей функция 4х4 является необходимостью, поскольку приходится ездить по бездорожью довольно часто. Особенно это касается фермерских и лесных угодий. Но, какой же принцип работы полного привода на Рено Дастер?
Включение полного привода
Сначала рассмотрим не техническую сторону вопроса, а функциональную. Поскольку современные автомобильные тенденция стремятся к уменьшению расхода горючего, то на автомобилях зачастую устанавливают переключатели с полного привода на обычный.
Этой полезной функциональности не лишился и Рено Дастер. Так, в салоне автомобиля размещена шайба-переключатель, которая позволяет включать разные режимы. Рассмотрим вопрос более детально:
- Функция Lock. Это как раз и является полным приводом. Она блокирует распределительную муфту и идет принудительная нагрузка на все оси автомобиля. При использовании режима Lock, не рекомендуется ездить быстрее чем 70-80 км/час, чтобы не вызвать поломку муфты-блокиратора.
- Функция 2WD. Само название говорит за себя. В этом режиме включается только передний привод, и он оптимально подходит для езды по трассе.
- Кнопка электромуфты в режиме «2WD»
- Кнопка электромуфты в режиме «AUTO»
Таким образом, видно, что как и блок управления, так и сам водитель может выбирать на каком режиме ездить.
Принцип работы полного привода на Рено Дастер
Если говорить о принципе работы заднего привода, необходимо понимать некоторые технические и конструктивные особенности Рено Дастер. В случае переднего привода, все крутящие моменты уходят через шрусы на передние колеса. А как же работает задний?
В этом случае, на автомобиле установлена раздаточная коробка, которая перенаправляет крутящий момент и на задние колеса. Система была придумана достаточно давно, еще в далекие 50-е, но принцип остался по наши дни, хотя эти устройства все время совершенствуются.
Классическая схема подключаемого полного привода
В заднем редукторе Рено Дастер установлена муфта, и в случае ее блокировки задний привод не работает. Она может включаться как принудительно водителем, так и с помощью ЭБУ. Рассмотрим все более просто и наглядно: двигатель подает крутящий момент на КПП, а с нее он попадает на распределительную коробку.
Через карданный вал он попадает на задний редуктор, в котором стоит муфта-регулятор включения заднего привода. Если она включена, то работает полный привод, если выключена, то только передний. В заднем редукторе есть своё масло, которое требует замены.
Еще раз напомним, что принудительно использовать муфту-переключатель не стоит в течении длительного срока, поскольку она может выйти со строя под силовой нагрузкой. Поэтому, режим АВТО считается самым оптимальным в использовании.
Там, где необходимо, стоит кратковременно включить ручной режим, а когда он станет не нужным обратно переключить на режим AUTO.
Устройство работы полного привода оказалось простым и понятным. Конечно, если муфта выйдет из строя, то придется заменить узел полностью, что дорого, поэтому стоит соблюдать правила использования режима 4х4.
Посмотрите интересное видео по этой теме:
Сегодня полноприводные автомобили получили особенную популярность, поскольку проходимость у них лучше, а наши дороги располагают к использованию именно таких транспортных средств. Но какую модель выбрать? Рено Дастер сегодня уверенно штурмует не только автомобильные подмостки, но и дороги нашей необъятной родины.
Почему именно он?
Сейчас Дастер, полный привод которого уже обсуждался неоднократно многими популярными автомобильными журналами, может иметь три режима движения:
В первом случае привод осуществляется исключительно на переднюю ось. Второй режим автоматически подключает полный привод. Это означает, что постоянно транспортное средство не использует эту систему, она подключается только тогда, когда в этом появляется реальная необходимость, к примеру, в моменты пробуксовки и так далее. Третий режим – это непосредственно состояние полного привода. Правда, при этом нельзя двигаться со скоростью свыше 80 км/ч. Если этот лимит будет превышен, муфта автоматически перестает блокироваться.
Дастер полный привод и его особенности
Примечательно, что у данной модели полностью отсутствуют понижающие передачи. В некоторых случаях их удачно заменяет применение первой передачи. Что касается непосредственно управляемости, то здесь равным указанному транспортному средству просто нет.
Дастер, полный привод которого разработан на основе последний научных достижений, является одним из наиболее мощных представителей своего класса на сегодняшний день. По мнению огромного количества автомобилистов, которые тестировали указанное транспортное средство, это резвый и мощный аппарат, который превосходно держит дорогу, уверенно прокладывает себе путь там, где и дороги-то по сути нет.
Отличная колесная база, уверенный двигатель, превосходный разгон – вот чем может похвастаться современный Рено Дастер. Примечательно, что некоторые специалисты считают полный привод ненужным довеском на ровном асфальте. Тем не менее, современный автомобиль Рено Дастер является образцом того, насколько внедорожник отлично справляется с городскими условиями.
Основные выводы
Таким образом, указанный автомобиль является превосходным транспортным средством, оснащенным полным приводом. При этом данная система здесь реализована действительно на высшем уровне, благодаря чему само транспортное средство является обладателем огромного количества различных международных программ. Кроме этого, автомобиль пользуется огромной популярностью среди как заядлых автомобилистов, так и среди тех, кто является только новичком. В авто не только удобно ехать, им чрезвычайно просто управлять, поскольку полный привод превосходно регулируется в автоматическом режиме, благодаря чему указанное транспортное средство можно по праву назвать умной машиной.
Полноприводные версии авто сегодня являются наиболее популярными в силу того, что это по-настоящему удобный автомобиль, который подходит для абсолютно любых дорог и бездорожья. При этом Renault Duster на сегодняшний день считается наиболее выгодным приобретением среди одноклассников со схожими техническими характеристиками. То есть при покупке удастся не только обзавестись качественным транспортным средством, но и действительно сэкономить денежные средства.
Еще статьи про Рено Дастер:
Полный привод и 190 лошадок. Скоро в Россию приедет GAC GS8
Как правильно снять сиденья на Рено Дастер
Рено Дастер характеристики: эксплуатационные и технические
Полный комплекс услуг по тонированию и замене автостекол в компании Dark Glass
Новый Рено Дастер: цены и комплектации 2016 – 2017 года
Объем бака у Рено Дастер 50 литров
В настоящее время наиболее востребованным классом авто является кроссовер. Данный автомобиль совмещает в себе прелести легковушки и внедорожника, а потому, очень практичен и универсален. Рено Дастер полный привод является одним из самых популярных кроссоверов не только на российском, но и на мировом рынке. Машине удалось получить огромный спрос благодаря неприхотливости и выгодной стоимости.
Кроме того, Дастер полный привод отличается отличной проходимостью, которая всегда была более чем актуальной для российских автомобилистов, ведь наши проблемы с дорогами известны каждому. Дастер далеко не сразу стал полноприводным авто, да и устройство машины весьма специфическое. Попробуем разобраться в нём вместе с вами, а заодно и станет понятно, почему машина так популярна и практична.
В ответ на вопрос, какой привод у Рено Дастер в современном варианте, можно смело говорить, что вариативный. Ведь схема полного привода Рено Дастер не совсем стандартная. Так, автомобиль имеет опциональный привод: либо полный, либо только передний. Как правило, при езде по не лучшим дорогам, рекомендуется пользоваться первым вариантом, а если вы хотите сэкономить топливо, или просто нет нужды в том, чтобы пользоваться режимом 4х4, можно отключить задний привод и спокойно ехать, например, по городской дороге.
Потому ответом на вопрос, какой у Рено Дастер полный привод: постоянный или подключаемый, можно смело выбирать второй вариант. Данное решение нельзя назвать новым, ведь на некоторых других компактных кроссоверах задействован тот же принцип. Но Рено полный привод отличается, прежде всего, в цене, ведь машина существенно дешевле конкурентов с аналогичными возможностями.
Секрет 4х4
Чтобы разобраться в работе полного привода на Дастере, расскажем о конструкции машины. Так, на передний привод крутящий момент поступает стандартным образом: через шрусы. А вот с задним схема более сложная. На него крутящий момент передаёт раздаточная коробка, которая оснащена вариатором. Она может либо включать, либо отключать муфту, отвечающую за заднюю пару колёс.
При выключенной муфте Рено Дастер получает полный привод, а если её включить, то машина станет переднеприводной. Всё просто и удобно! Весь секрет таит в себе трансмиссия и электромагнитная муфта Рено Дастер 4х4, устройство которой имеет такую вариативную систему. Так что вы сможете легко превратить свой автомобиль в полноприводный, это также может происходить автоматически при помощи ЭБУ.
Управление муфтой
Благодаря подобной системе, Рено Дастер полный привод имеет сразу несколько режимов, которые отвечают за работу муфты-переключателя и, соответственно, за подачу крутящего момента к задним колёсам машины:
Режим Lock. Этот вариант позволяет включить полноприводный режим машины, ведь блокирует распределительную муфту. Это включает принудительное распределение крутящего момента на все оси, так что машина переходит в режим 4х4. Стоит учитывать, что при активированном Lock не стоит ездить быстрее, чем со скоростью 80 км/ч, что может привести к выходу из строя муфты. Дело в том, что при её поломке придётся заменять целый узел, а это выйдет ой как не дёшево!
Auto режим. При его активации за включение и отключение полного привода на Рено Дастер отвечает ЭБУ. Если поверхность, по которой едет автомобиль, ухабистая, то машина переходит в режим 4х4, а вот при езде по хорошей дороге хватает и полноприводного варианта. Как правило, автомобилисты использует режим Auto постоянно, ведь только единицы управляют муфтой распределения вручную;
Режим 2WD. Эту функцию используют в тех случаях, когда хотят перевести Рено Дастер на переднеприводный формат, который оптимален для передвижения по нормальным дорогам. Он активирует работу муфты, а потому крутящий момент на задние колёса перестаёт подаваться.
Как видите, управлять приводами на Рено Дастер более чем просто, особенно, если использовать автоматический режим. В остальном же машина не отличается невариативных кроссоверов, поэтому особой специфики при управлении данным кросовером нет. Подвеска Рено Дастер полный привод является независимой, что значительно способствует улучшению проходимости, комфорту в салоне при езде по ухабам.
Так, с автомобилем Рено Дастер вы всегда будете иметь возможность управлять приводами, превращая свой автомобиль то во внедорожник, то в аналог легковой машины. Делать это просто при помощи шайбы с перечисленными режимами, которые отвечают за работу распределительной муфты. Чтобы проехать по бездорожью вы используете вариант Дастера 4х4, а вот на трассе его гораздо лучше превратить в вариант 4х2, так как это значительно сэкономит топливо, да и риск поломки существенно уменьшается.
При правильном управлении Дастером, машина сможет идеально проходить по любым дорогам, а эксплуатация не вызовет никаких проблем. Данный вариативный кроссовер от Рено является лучшим вариантом в своём ценовом диапазоне и, несомненно, достоин внимания российских автомобилистов.
Как работает привод Рено Дастер , какие режимы работы есть у полноприводной трансмиссии данного кроссовера? Постараемся на все эти вопросы сейчас ответить.
Схема работы привода Renault Duster довольно незатейлива. Крутящий момент передается в коробку передач, а оттуда распределяется между передними колесами посредством валов, на концах которых находятся шарниры равных угловых скоростей. Точнее на внешних стоят обычные ШРУСы, а на внутренних “гранатах” конструкция немного другая, там внутри стоят триподы. Это позволяет осям перемещаться с некоторым зазором. Если с передним приводом Рено Дастер понятно, схема его работы мало отличается от принципов работы любого переднеприводного автомобиля с поперечным расположением двигателя. Простота конструкции является большим плюсом для такого бюджетного автомобиля.
А вот полный привод на Renault Duster 4х4 устроен чуть сложнее. Коробка передач содержит в себе компактную раздатку (на фото обозначено стрелкой), откуда крутящий момент посредством карданного вала в постоянном режиме передается в задний редуктор. Но в передней части редуктора стоит электромагнитная муфта (месторасположение муфты так же указано стрелкой), которая передает крутящий момент дальше, либо не передает его, то есть карданный вал просто вращается в холостую. А уже от редуктора по тем же осям со ШРУСами на концах крутящий момент передается на задние колеса. Смотрим фото задней части трансмиссии Рено Дастер 4х4.
Такая конструкция трансмиссии Renault Duster позволяет управлять приводом легко и непринужденно. Для управления режимами работы привода в салоне кроссовера есть шайба переключатель, вот она на фото. Одним легким движением можно сделать из переднеприводного кроссовера, полноприводный внедорожник или доверить все автоматике.
- В режиме “Lock” срабатывает электромагнитная муфта и крутящий момент идет через редуктор на задние колеса.
- В режиме “2WD” у Дастера ведущими становятся передние колеса, карданный вал, который должен передавать крутящий момент на задний редуктор вращается в холостую.
- В режиме “Auto” кроссовер сам определяет, когда ему подключать задний привод. Обычно электромагнитная муфта срабатывает при проскальзывании передних ведущих колес.
Стоит отметить, что самый динамичный и в тоже время экономичный, это “2WD”, при частичном или полном задействовании всех 4 колес расход топлива растет. А в режиме полной блокировки электромагнитной муфты “Lock” скорость кроссовера не должна превышать 80 км/ч. Внедорожный режим 4х4 может перегреть муфту, что приведет к поломке трансмиссии. Вот так и работает полный привод Рено Дастер.
Работа, использование, преимущества и ограничения
Опубликовано комментариев
Принцип действия привода электромагнитной муфты — электромагнитное воздействие, но передача крутящего момента — механическая. Разница между электромагнитной муфтой и обычной муфтой заключается в том, как они управляют движением нажимных дисков. В обычном сцеплении пружина используется для включения сцепления, тогда как в электромагнитном сцеплении для включения используется электромагнитное поле.
Электромагнитная муфта поставляется в различных формах, в том числе магнитопорошковой муфты и многодисковой муфты. Существуют даже бесконтактные муфты, такие как гистерезисная муфта и вихретоковая муфта. Но наиболее распространенной формой является односторонняя фрикционная муфта.
Методы работы
Основными компонентами ЭМ муфты являются корпус катушки, якорь, ротор и ступица. Пластина якоря имеет фрикционное покрытие. Катушка размещена за ротором. Когда сцепление приводится в действие, электрическая цепь передает энергию катушке и, таким образом, создает магнитное поле.Роторная часть муфты намагничивается. Когда магнитное поле превышает воздушный зазор между ротором и якорем, оно тянет якорь к ротору. Сила трения, возникающая на контактной поверхности, передает крутящий момент. Время включения зависит от силы магнитного поля, инерции и воздушного зазора.
Когда с катушки снимается напряжение, контакт замыкается. В большинстве конструкций для удержания якоря используется пружина, чтобы обеспечить воздушный зазор при снятии тока.
Приложения
Их можно использовать для удаленных приложений, поскольку им не нужна связь для приведения в действие сцепления.Они используются в полиграфическом оборудовании, приводах конвейеров, копировальных аппаратах и в автоматизации производства. В автомобиле он заменяет педаль сцепления на кнопку переключения. Муфта ЭМ меньшего размера используется для привода компрессора системы кондиционирования воздуха.
Преимущества и недостатки электромагнитной муфты
- Для управления сцеплением не требуется сложного рычажного механизма.
Ограничения
- Высокая начальная стоимость.
- Диапазон рабочих температур ограничен, так как при высоких температурах повреждается изоляция.
- Риски перегрева во время работы.
- Щетки для возбуждения катушек нуждаются в периодической проверке.
Мы завершаем.
Если вы ищете сертификационный курс CAD CAM в Пуне и хотите пройти учебные курсы AutoCAD , тогда рассмотрите возможность использования CRB Tech Solutions из-за ее громкого имени в этой области. Мы поможем и поддержим вас в повышении ваших навыков работы с программами AutoCAD и в развитии в этой области.
Мы также предлагаем курсы инженеров-конструкторов с хорошо структурированной программой, чтобы предложить CAD CAM тренинг студентам-механикам.Так что, если вы ищете хорошие возможности для работы в CAD Cam, приходите в наш институт CAE в Пуне, который обеспечивает лучшую подготовку на наших курсах инженерного проектирования в машиностроении.
Электромагнитная муфта: принцип, работа, преимущества и недостатки с ее схемой
Распространите любовь, поделившись этим .. !!
Сегодня поговорим об электромагнитной муфте. В моих прошлых постах мы рассматривали разновидности клатчей. Мы понимаем, что сцепление может быть двух видов, на что указывает ударное соединение.Первый — это определенная выжимная муфта, а второй — фрикционная муфта. Каждое сцепление требует удерживающей силы, которая имеет дело с законным втягиванием и разделением захвата. Эта сила время от времени приобретается за счет отбрасывания жизнеспособности весной, а иногда и из другого источника жизненной силы. Электромагнитная муфта также является измельчающей муфтой, которая использует электромагнитную энергию для соединения с муфтой и ее снятия.
После просмотра этого раздела в нашей психике возникает несколько вопросов.
- Что такое электромагнитная мощность?
- Как сцепление использует эту силу для соединения и разделения захвата?
- Как работает приземленная электромагнитная муфта?
Ответы на эти запросы вы можете найти в этой статье.
Что такое электромагнитная энергия?
Это важная сила, связанная с электрическим и притягивающим полем. Проще говоря, две частицы, притягивающиеся друг к другу из-за электрического заряда или притяжения, называются электромагнитной силой.Он более обоснован, чем гравитация, но более хрупок, чем атомная энергия. Эта сила приходит без колебаний, когда два электрических заряда или притягивающие частицы вступают в контакт. Любой магнит притягивает к себе железные части из-за электромагнитной силы.
Электромагнитная муфта:
Принцип
Прежде чем приступить к изучению электромагнитного захвата, вы должны подумать о важных вещах. Захват — это устройство, которое соединяется или разделяет два вала, называемых ведущим валом или валом двигателя, и ведомым валом или валом такелажной коробки.Базовый фундаментный захват состоит из двух грузовых пластин, одна связана с валом двигателя, а другая — с коробкой передач. Привод веса связан с планом игры с пружинами, который прижимал эти пластины друг к другу, когда педаль захвата не выжимается. Между обеими весовыми пластинами находится шлифовальная пластина. В момент поворота вала двигателя он заставляет вращаться вал аппарата за счет принуждения к контакту между ними. В момент, когда водитель нажимает на педаль захвата, весовая плита свободно соприкасается друг с другом, и захват находится в отведенном положении.Это основа любого понимания. Все протирочные захваты делают выстрел по одной и той же направляющей. Электромагнитный захват также является контактным захватом, однако он использует силу притяжения вместо силы пружины для втягивания и вывода захвата. Он также состоит из двух захватных пластин (ротора и ступицы). Один из них связан с электрической схемой. Когда мощность проходит через эту пластину, она преобразуется в электромагнит, который притягивает к себе другую пластину. Между ними дополнительно имеется контактная пластина.Поле притяжения прикладывает мощность для сопряжения обеих этих пластин, и пластина решетки передает крутящий момент между ними. Следовательно, этот захват представляет собой сочетание как электромагнитного воздействия, так и механического захвата. Сейчас мы рассмотрим развитие и работу этого хвата.
Конструкция:
Это сцепление состоит из следующих частей.
Ротор:
Ротор является примечательной частью этого захватного механизма, который связан конкретно с ведущим валом или валом двигателя. Он непрерывно вращается рядом с ведущим валом.
Обмотка или катушка:
Петля обмотки расположена за ротором и остается в неподвижном положении при работе с захватом. Это показано на рисунке. С этой обмоткой связан источник постоянного тока высокого напряжения, который передает ток высокого напряжения в эту обмотку и преобразует его в электромагнит.
Якорь:
Якорь расположен в передней части ротора. Он связан с центральной точкой или грузом, покрытым опорой, болтом или шарниром.
Центральная точка:
Центральная точка или весовая плита насаживаются на вал устройства или ведомый вал и поворачиваются вместе с ним. Он расположен после арматуры.
Фрикционная пластина:
Фрикционная пластина заделана между якорем и ротором по мере необходимости.
Блок питания:
Блок питания состоит из ручного переключателя, аккумулятора, провода и т. Д.
Рабочий:
Электромагнитный захват можно свести к следующим фокусам.
В исходном состоянии ручка находится в отдельном положении. Между ротором и центральной точкой есть отверстие для воздуха.
Сначала запускается двигатель, который заставляет вращаться ротор, связанный с валом двигателя.
Аккумулятор постоянного тока подает постоянный ток на обмотку рукоятки.
Этот высоковольтный постоянный ток превращает это скручивание в электромагнит, который притягивает к себе якорь.
Эта шлифовальная пластина приводит в движение якорь по направлению к ротору и заставляет повернуть центральную точку.
Таким образом, центральный шарнир и ротор передают 100-процентный крутящий момент во время затяжки.
В момент, когда нажимают переключатель / педаль захвата, аккумулятор прекращает подачу питания в обмотку, что отводит электромагнитную энергию, поэтому ручка находится в выдвинутом положении.
Преимущества:
Для работы ручки сцепления не требуется. Так что он вполне может быть введен в любую отдаленную местность.
Это очень хорошо может быть использовано для выполнения запрограммированной передачи.
Просто в работе.
Меньше пробега в точке контакта.
Недостатки:
Эта рабочая температура захвата ограничена температурным режимом защитного материала.
Высокая начальная стоимость.
Распространите любовь, поделившись этим .. !!
Что делают электромагнитные муфты ……?
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МУФТА
ЧТО ЭТО?
Электромагнитные муфты работают электрически, но передают крутящий момент механически.Вот почему раньше их называли электромеханическими муфтами. С годами ЭМ стали называть электромагнитным по сравнению с электромеханическим, что больше относилось к их способу срабатывания по сравнению с физическим действием. С тех пор, как муфты стали популярными более 60 лет назад, разнообразие применений и конструкций муфт резко увеличилось, но основные операции остаются прежними. Односторонние муфты составляют примерно 90% всех продаж электромагнитных муфт. Электромагнитные муфты наиболее подходят для дистанционного управления, поскольку для управления их зацеплением не требуются механические соединения, что обеспечивает быструю и плавную работу.Однако, поскольку энергия активации рассеивается в виде тепла в электромагнитном приводе при включении сцепления, существует риск перегрева. Следовательно, максимальная рабочая температура муфты ограничена номинальной температурой изоляции электромагнита. Это серьезное ограничение. Еще один недостаток — более высокая начальная стоимость.
РАБОЧАЯ
Когда сцепление приводится в действие, через электромагнит течет ток, создавая магнитное поле.Роторная часть муфты намагничивается и создает магнитную петлю, притягивающую якорь. Якорь прижимается к ротору, и при контакте создается сила трения. За относительно короткое время нагрузка ускоряется, чтобы соответствовать скорости ротора, тем самым зацепляя якорь и выходную ступицу муфты. В большинстве случаев ротор постоянно вращается вместе с входом.
ИЗМЕНЕНИЕ РЕДАКТИРОВАНИЯ
Когда ток снимается с муфты, якорь может свободно вращаться вместе с валом.В большинстве конструкций пружины удерживают якорь вдали от поверхности ротора при высвобождении мощности, создавая небольшой воздушный зазор.
РЕДАКТИРОВАНИЕ ЦИКЛА
Цикличность достигается отключением тока через электромагнит. Пробуксовка обычно происходит только при разгоне. Когда сцепление полностью включено, относительного проскальзывания нет, при условии, что сцепление имеет правильный размер, и, таким образом, передача крутящего момента эффективна на 100%.
ПРЕИМУЩЕСТВА
• Его можно установить в любом удаленном месте, поскольку для работы сцепления не требуется никаких рычагов.
• Простота эксплуатации.
• В точке контакта меньше износ.
• Может использоваться для автоматической трансмиссии.
Задание об электромагнитных муфтах Пример
Во-вторых, ее толщина допускает износ в течение всего срока службы муфты. Однако такой износ является результатом фундаментального недостатка дизайна для диабетиков. Поскольку якорь толстый и массивный, он имеет высокую инерцию, и вся его изначально неподвижная масса должна быть «раскручена», чтобы соответствовать быстро вращающемуся шкиву и фрикционному диску. ПРИНЦИП Электрические муфты — это узлы привода оборудования, которые содержат компоненты с электрическим приводом для соединения два вала, так что они могут быть либо заблокированы вместе и вращаться с одинаковой скоростью, либо разъединены и вращаться с разной скоростью.
Включение сцепления передает мощность от двигателя на такие устройства, как трансмиссия и ведущие колеса. Выключение сцепления останавливает передачу мощности, но позволяет двигателю продолжать вращаться. Электрические муфты обеспечивают более быстрое переключение, чем пневматические или гидравлические муфты, но не обеспечивают такой же диапазон крутящего момента. Они лучше всего подходят для автоматических механизмов, которые управляют арийцами как электрические сигналы, а не как движения педалей или рычагов.
Электрические муфты также полезны в приложениях, где муфта настолько удалена от точки управления, что механические соединения или пневматические или гидравлические трубопроводы будет трудно обслуживать или чрезмерно дорогими.Технические характеристики электрических муфт включают номинальный крутящий момент, мощность, скорость вращения и рабочее напряжение. Для включения распыляющих муфт требуется мощность. Перенасыщенным сцеплениям требуется питание для отключения. Доступны различные методы взаимодействия. В небоевых сцеплениях используются такие методы, как магнитные поля и вихревые токи. Фрикционные муфты создают трение между контактными поверхностями.
Муфты с витой пружиной передают крутящий момент от входа к выходу через завернутую пружину, которая разматывается для расцепления муфты.Масляные срезные муфты обеспечивают зацепление привода за счет вязкого сдвига трансмиссионной жидкости между дисками сцепления. Шпроты, стальные колеса, которые наклоняются в одном направлении, чтобы заклинивать между внутренним и внешним кольцами, представляют собой муфты, которые часто могут передавать больший крутящий момент, чем другие устройства скольжения или обгонной муфты. Муфты с шаровой фиксацией имеют механизм скольжения, в котором при перегрузке устаревшие шарики смещаются и преодолевают воздействие пружин или сжатого воздуха.
Точно так же муфты собачки преодолевают зацепление пружины или давления воздуха и выходят из фиксации.В роликах с фиксатором сцепления ролики, удерживаемые пружинами, клинья между внутренними и внешними кольцами сцепления входят в зацепление. Выбор электрических муфт требует анализа размеров, конфигураций валов, приводных и нагрузочных соединений, а также специальных характеристик. Измерения включают диаметр, ширину сборки; длина — размер по оси вращения; и вес.
Конфигурации вала могут располагаться на одной линии вдоль оси нагрузки, параллельно, но со смещением от оси, или перпендикулярно (под прямым углом) к оси.В приводных и нагрузочных соединениях электрических муфт используются валы, которые крепятся к отверстиям или фланцам. У некоторых приводных валов, которые прикрепляются к отверстиям, выходным отверстием является приводной компонент, такой как шкив, шестерня или звездочка. Часто эти типы электрических муфт предназначены для установки нескольких различных компонентов привода. Специальные функции электрических сцеплений включают обратную связь, нулевой люфт и возможность умывальника.
Электрические муфтыпромышленного или общего назначения предназначены для широкого спектра применений для передачи энергии.Доступны специализированные устройства для аэрокосмической, автомобильной, тяжелой транспортной, морской, военной и доступной сфер. Некоторые электрические муфты предназначены для использования с системами контроля натяжения полотна, автоматизации или робототехники. Остальные устройства предназначены для использования с приводами конвейеров и двигателями насосов. Муфты отбора мощности (OPT) обычно используются с тяжелым оборудованием, таким как самосвалы, снегоочистители и тракторы.
РАБОТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО СЦЕПЛЕНИЯ Электромагнитные муфты работают электрически, но передают крутящий момент механически.Поэтому раньше их называли электромеханическими муфтами. Со временем ME стали называть электромагнитным против электромеханического, имея в виду больше их метода срабатывания по сравнению с физическим действием. С тех пор, как муфты стали популярными более шестидесяти лет назад, разнообразие применений и конструкций муфт резко увеличилось, но основная работа остается прежней — муфты одинарности составляют примерно 90% всех продаж электромагнитных муфт.
Сцепление работает (насколько я понимаю), пропуская ток через какой-то магнитный порошок (может быть, просто железные опилки? Кто-нибудь знает, что это?), Который заполняет зазор.En ведущую (двигатели) и ведомую (со стороны коробки передач / колес) пластины. Когда двигатель работает на холостом ходу, ток через порошок не проходит (или проходит очень мало), поэтому двигатель вращается без передачи усилия на ведомую сторону. ЗАИНТЕРЕСОВАННОСТЬ: Подковообразный магнит имеет северный и южный полюсы. Если кусок углеродистой стали касается обоих полюсов, создается магнитная цепь.
В электромагнитной муфте северный и южный полюсы образованы оболочкой катушки и намотанной катушкой. В муфте при подаче питания в катушке создается магнитное поле.Это поле (магнитный поток) преодолевает воздушный зазор между ротором муфты и якорем. Это магнитное притяжение заставляет якорь контактировать с поверхностью ротора. Фрикционный контакт, который регулируется силой магнитного поля, — это то, что вызывает вращательное движение. Крутящий момент возникает из-за магнитного притяжения катушки и трения из стали якоря и стали ротора сцепления.
Для многих промышленных муфт используется фрикционный материал между полюсами.Материал в основном используется для снижения скорости износа, но для изменения коэффициента трения (крутящий момент для специальных применений) также можно использовать различные типы материалов. Например, если требуется, чтобы муфта имела увеличенное время до скорости или время проскальзывания, можно использовать материал с низким коэффициентом трения, а если требуется, чтобы муфта имела немного более высокий крутящий момент (в основном для приложений с низкой частотой вращения), высокий коэффициент может использоваться фрикционный материал.
Это операция включения «ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ МУФТЫ».ОТКЛЮЧЕНИЕ: Когда ток / напряжение снимаются с муфты, якорь может свободно вращаться вместе с валом. В большинстве конструкций пружины удерживают якорь вдали от поверхности ротора при высвобождении мощности, создавая небольшой воздушный зазор. На малых оборотах частота вращения двигателя низкая, так как ток на катушки маховика низкий. Из-за этого не так много вовлеченности. Следовательно, может передаваться только небольшой крутящий момент. То есть между маховиком и диском сцепления происходит проскальзывание.
Чтобы компенсировать это, на низких скоростях работа педали акселератора обеспечивает подачу тока на катушки от аккумулятора.В многодисковых сцеплениях действует электрический привод, но крутящий момент передается механически. Когда напряжение / ток подается на катушку сцепления, катушка становится электромагнитом и создает магнитные линии потока. Эти силовые линии передаются через небольшой воздушный зазор между полем и ротором. Роторная часть муфты намагничивается и образует магнитную петлю, притягивающую как якорь, так и фрикционные диски.
Притяжение якоря сжимает (сжимает) фрикционные диски, передавая крутящий момент от внутреннего внутреннего привода к выходным дискам.Выходные диски соединены с шестерней, муфтой или шкивом через приводную чашку. Муфта проскальзывает до тех пор, пока частота вращения на входе и выходе не сравняется. Обычно это происходит относительно быстро (0,2–2 секунды). КОНСТРУКТИВНЫЕ ДЕТАЛИ Электромагнитная муфта состоит из корпуса статора (мушка / пятка), содержащего катушку возбуждения, которая представляет собой медную катушку, отлитую из синтетического эозина. Муфта активируется путем подачи постоянного тока на катушку возбуждения.
Электромагнитные муфты Полный отчет семинара, тезисы и презентация скачать
СЦЕПЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ
Электромагнитная муфта — это муфта (механизм для передачи вращения), которая включается и отключается электромагнитным приводом.
Электромагнитная муфта наиболее подходит для дистанционного управления, так как не требуется никаких рычагов для управления ее включением. Он имеет быструю и плавную работу. Однако, поскольку энергия рассеивается в виде тепла в электромагнитном приводе каждый раз при включении сцепления, существует риск перегрева. Следовательно, максимальная рабочая температура муфты ограничена номинальной температурой изоляции электромагнита. Это серьезное ограничение.Еще один недостаток — более высокая начальная стоимость.
Муфта фрикционная
В муфте с фрикционным диском используется однодисковая фрикционная поверхность для зацепления входного и выходного элементов сцепления.
Как это работает
Помолвка
Когда требуется срабатывание муфты, на электромагнит подается напряжение / ток, который создает магнитное поле.Роторная часть муфты намагничивается и создает магнитную петлю, притягивающую якорь. Якорь прижимается к ротору, и при контакте создается сила трения. За относительно короткое время нагрузка ускоряется, чтобы соответствовать скорости ротора, тем самым зацепляя якорь и выходную ступицу муфты. В большинстве случаев ротор постоянно вращается вместе с входом.
Выключение
Когда ток / напряжение снимаются с муфты, якорь может свободно вращаться вместе с валом.В большинстве конструкций пружины удерживают якорь вдали от поверхности ротора при высвобождении мощности, создавая небольшой воздушный зазор.
Велоспорт
Цикл достигается путем включения и выключения напряжения / тока электромагнита. Пробуксовка обычно происходит только при разгоне. Когда сцепление полностью включено, относительного проскальзывания нет, при условии, что сцепление имеет правильный размер, и, таким образом, передача крутящего момента эффективна на 100%.
Приложения
Машины
Этот тип сцепления используется в самых разных областях, от копировальных машин до приводов конвейеров.Другие области применения включают упаковочное оборудование, полиграфическое оборудование, оборудование для пищевой промышленности и автоматизацию производства.
Автомобили
Когда электромагнитная муфта используется в автомобилях, внутри рычага переключения передач может быть выключатель сцепления. Водитель управляет переключателем, удерживая рычаг переключения передач, чтобы переключить передачу, тем самым отключая ток от электромагнита и выключая сцепление. С этим механизмом отпадает необходимость нажимать педаль сцепления.В качестве альтернативы переключатель можно заменить датчиком касания или датчиком приближения, который определяет присутствие руки рядом с рычагом и отключает ток. Преимущества использования этого типа сцепления для автомобилей заключаются в том, что не требуются сложные рычажные механизмы для приведения в действие сцепления, и водителю необходимо прикладывать значительно меньшее усилие для приведения в действие сцепления. Это разновидность полуавтоматической трансмиссии.
Электромагнитные муфты также часто встречаются в системах полного привода и используются для изменения количества мощности, передаваемой на отдельные колеса или оси.
Электромагнитная муфта меньшего размера соединяет компрессор кондиционера со шкивом, приводимым в движение коленчатым валом, позволяя компрессору включаться только при необходимости.
Локомотивы
Электромагнитные муфты использовались на тепловозах, например, на тепловозах. компании Hohenzollern Locomotive Works.
Магнитопорошковая муфта
Муфта такого типа передает крутящий момент с помощью порошковой нержавеющей стали.Под действием магнитного поля порошок образует цепочки, связывающие входной и выходной валы. Крутящий момент прямо пропорционален приложенному магнитному полю и току.
Магнитная гистерезисная муфта
В этой муфте вращающееся магнитное поле намагничивает диск и тянет его.
Загрузите полные отчеты для электромагнитных муфт
Теги:
Производитель электромагнитных муфт | CJM
Более века Carlyle Johnson Machine Company производит качественные промышленные электромагнитные муфты сцепления.Мы предлагаем полную линейку электромагнитных муфт и тормозов, включая некоторые из ведущих в отрасли промышленных электромагнитных кулачковых муфт, шкивных муфт и т. Д. Все наши модели электромагнитных муфт могут быть изменены в соответствии с вашими конкретными потребностями и требованиями.
Наши промышленные электромагнитные муфты обеспечивают диапазон крутящего момента от 12 до 5000 фунт-фут (параметры крутящего момента зависят от модели). По запросу также доступны муфты с индивидуальным крутящим моментом. Многие из наших электромагнитных муфт могут работать в двух направлениях и поставляются с различными конфигурациями зубьев и вариантами включения / выключения.Для получения дополнительной информации о конструкции электромагнитной муфты, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими рекомендациями по сцеплению и тормозам.
Сцепления и тормоза Carlyle Johnson признаны за качество и адаптируемость, мы являемся одним из ведущих производителей промышленных электромагнитных муфт в Северной Америке. Наши опытные инженеры готовы спроектировать и изготовить необходимую вам электромагнитную муфту или построить полную систему передачи энергии.
Если вы не видите здесь нужную электромагнитную муфту, пожалуйста, свяжитесь с нами — многие из наших моделей промышленных электромагнитных муфт не указаны в нашем стандартном каталоге, и все наши электрические муфты можно настроить по индивидуальному заказу.В CJM мы нацелены на решение даже самых сложных задач по передаче электроэнергии.
Услуги промышленного электрического сцепления
Детали на заказ и модификации ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО сцепления
В дополнение к нашим стандартным изделиям для промышленных электромагнитных муфт, Carlyle Johnson может разработать и разработать новые электромагнитные муфты, отвечающие вашим требованиям. Наши услуги инженерной поддержки включают:
Обслуживание и обновление продукта
Carlyle Johnson работает над тем, чтобы наши электромагнитные муфты обеспечивали долгий срок службы и обеспечивали максимальную отдачу.Мы ремонтируем и обслуживаем все наши детали, а также быстро возвращаем отслужившие промышленные электрические сцепления.
Мы также регулярно модернизируем, модернизируем и ремонтируем блоки электромагнитных муфт, продлевая срок их службы и ремонтируя муфты, которые больше не подлежат замене.
Эти услуги включают:
(PDF) Электромагнитная муфта с полевой модуляцией и контролем проскальзывания
ведущий вал. При t = t2 ведущий вал устойчив на холостом ходу
, управление включено, и вал стабилизируется на 570 об / мин
(14% больше из-за 1.14 соотношение). При t = t4 приводной вал
нагружен через генератор постоянного тока включением постоянного резистора
1,63 Ом, в результате чего возникает постоянный ток 8 А. Состояние нагрузки
остается между t4 и t5 и выключается в момент t. = t5. Вал
работает без нагрузки в диапазоне от t = t5 до t = t6. При t = t6 управление
отключено, а при t = t7 муфта выключена.
Условие нагрузки на приводной вал применяется только в течение 2
с, и в результате ток ЭМ муфты остается в переходном режиме
в течение этого периода.Можно видеть, что ток фазы A
является синусоидальным в течение этого периода со сравнительно небольшой частотой
. Эта частота будет связана с ошибкой скорости скольжения
и в конечном итоге сходится к значению постоянного тока после достижения нулевого скольжения
. Это можно увидеть после того, как нагрузка снята при
t = t5, то есть ток фазы A муфты быстро сходится до значения постоянного тока
. Однако время схождения в условиях нагрузки
больше.На рис. 6 показан только ток фазы A, однако,
оставшиеся две фазы также будут стабилизироваться при различных значениях постоянного тока
в установившихся условиях.
Сигнал скорости привода, отображающий затравку приводного вала, равен
, который, как показано, успешно регулируется при 570 об / мин при нагрузке шага
приблизительно 1,75 Нм. Незначительные отклонения в скорости вала привода
, вероятно, связаны с изменениями скорости первичного индукционного двигателя
в условиях нагрузки.Следовательно, результаты экспериментов
подтверждают работу муфты,
действий включения и выключения, а также регулирование скорости скольжения
на нуле во время операции включения сцепления.
VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Представлена система управления сцеплением на основе скорости скольжения для электромагнитной муфты с полевой модуляцией
. Было объяснено соотношение
между крутящим моментом EM и передачей крутящего момента между
двумя валами.Представлена модель d-q муфты EM
и соответствующая блок-схема управления
. Система управления была смоделирована с учетом
прототипа ЭМ муфты. Результаты моделирования показывают работоспособность и работу ЭМ муфты, а также ее включение и выключение
зацепления. Экспериментальные результаты демонстрируют управляемость
электромагнитной муфты и успешное включение и выключение
, а также регулирование скорости скольжения на нуле
в условиях ступенчатой нагрузки.Таким образом, работа муфты EM
подтверждается.
СПРАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
[1] М. Обертин, А. Тунзи и Ю. Л. Менах, «Исследование электромагнитного редуктора
, включающего две синхронные машины с постоянными магнитами с использованием
3-d-fem», IEEE Transactions on Magnetics, vol. . 44, нет. 11, pp. 4381–
4384, ноябрь 2008 г.
[2] Г. Вей и З. Ченгнинг, «Конструкция однодисковой электромагнитной муфты
с высокой плотностью крутящего момента», в журнале «Электрические машины и системы» (ICEMS) ,
Международная конференция 2010 г., октябрь 2010 г., стр.1666–1669.
[3] XL Bai, WJ Liu и QB Wu, «Оптимизация электромагнитной муфты
тягового робота на основе соленоида», Международная конференция
по мехатронике и автоматизации, 2009 г., стр. 3179–
3184.
[4] Дж. Мурамацу, Т. Кодзима, Х. Танака, Ю. Хаттори, Х. Окада, Х. Кейно,
Т. Наканиси и К. Фудзисаки, «Предложение конструкции электромагнитной муфты
. для подавления скачков напряжения », IEEE Transactions on Magnetics,
vol.50, нет. 11, стр. 1–4, ноябрь 2014 г.
[5] Х. Цзян и Х. Чжао, «Характеристики гидроусилителя рулевого управления с электромагнитным сцеплением hy-
draulic для тяжелых транспортных средств», в Fluid Power and Mecha-
tronics (FPM), Международная конференция 2015 г., август 2015 г., стр. 548–
555.
[6] MJ Hoeijmakers и JA Ferreira, «Электрическая переменная передача
,» IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 42, нет. 4, pp.
1092–1100, июль 2006 г.
[7] К. Аталлах, Дж. Ван, С. Д. Калверли и С. Дагган, «Проектирование и работа
магнитной бесступенчатой трансмиссии», IEEE
Transactions on Industry Applications, vol. 48, вып. 4, pp. 1288–1295,
July 2012.
[8] К. Аталлах, С.Д. Калверли и Д. Хоу, «Дизайн, анализ и реализация
высокопроизводительного магнитного редуктора», Протоколы IEE —
Электроэнергетические приложения, т. 151, нет. 2, стр. 135–143, март 2004 г.
[9] П. О. Расмуссен, Т. О. Андерсен, Ф. Т. Йоргенсен и О. Нильсен,
«Разработка высокопроизводительного магнитного редуктора», IEEE Transactions
on Industry Applications, vol. 41, нет. 3, pp. 764–770, May 2005.
[10] С. Гербер и Р. Дж. Ван, «Оценка прототипа магнитного редуктора», в
Industrial Technology (ICIT), Международная конференция IEEE 2013,
февраля.