Перейти к содержимому


Фотография

История Quattro


  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 12

#1 Sechan

Sechan

    Шефф форума

  • Admin
  • PipPipPipPipPipPipPipPip
  • 7 317 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-Ата
  • Интересы:Custom tuning, Hot Rod's.
  • Авто: 2.7 Bi-Turbo Coupe Quattro
  • Имя: Anton

Отправлено 18 Октябрь 2007 - 20:11

Четверть века назад на свет появилась самая известная модель Audi. В свое время она перевернула устоявшиеся представления о полном приводе и границах управляемости, устроила революцию в автоспорте и создала Audi имидж производителя высокотехнологичных автомобилей.







Межосевой дифференциал HALDEX



Задний редуктор



Идея полного привода в компании Audi родилась случайно. В декабре 1976 года рутинную тестовую работу над переднеприводными семействами 80, 100 и 200 прервало появление новенького – бундесверовского внедорожника Iltis. Неказистый и сугубо утилитарный, созданный на базе той же «восьмидесятки», со слабеньким 75-сильным мотором от VW Passat, в условиях лапландского Заполярья он оказался куда шустрее даже флагманской 200 Turbo. Причем не только на зимниках, но и на отменно почищенных трассах южной Финляндии. Впечатленный шеф отдела испытаний шасси Йорг Безигер буквально «заразил» идеей 4х4 своего шефа, главу КБ «колец» Фердинанда Пиха.
Лучше гор…

…могут быть только А1, как назвал этот проект Пих. В январе 1978 года была готова пара прототипов А1: 160-сильный «турбо» от 200-й серии, шасси и кузов 80-й плюс трансмиссия Iltis с измененной конструкцией «раздатки». На устроенных для боссов VW покатушках оба «полноприводника» играючи носились по австрийским Альпам на… летней резине. И на зависть шипованно-переднеприводному «сопровождению», в гордом одиночестве взобрались на обледеневшее седло самого крутого (23 градуса) в тех местах перевала Тиррачер Хох.

И боссы из Вольфсбурга, которые поначалу иронизировали над «GT для сельской местности», стали подгонять Пиха с постановкой на конвейер проекта А1. Тогда же для него предложили куда более колоритное название – quattro (с итал. – «четыре»), подчеркивающее главное достоинство модели – привод на все колеса. Но вот кто предложил и почему немцы решили оставить заглавную букву строчной, доподлинно неизвестно.
Боязнь новизны

К тому времени в идее полного привода не было ничего нового. Причем не подключаемого, а постоянного, с тремя дифференциалами: достаточно вспомнить гоночные Spyker 4WD (1902 г.) и Bugatti Tipo 53 (1932 г.). Но на легковушках из-за технических и маркетинговых проблем такая схема не прижилась. Одни производители опасались того, что рынок может оказаться не готов к подобным авто. Другие были не в состоянии освоить выпуск узлов трансмиссии высочайшего качества. Третьи спасовали перед минусами 4х4: дороговизной, сложностью, громоздкостью, повышенными шумом, весом и расходом топлива. Четвертых отпугнули неудачи первопроходцев: Jensen FF (1966 г.), Subaru Leone SW 4WD (1972 г.), AMC Eagle (1979 г.), так и не сумевших завоевать сердца покупателей.
Полный вперед!

Хотя главные достоинства quattro были скрыты под кузовными панелями, он, бесспорно, стал шоу-стоппером Женевского автосалона 1980 года. Низкий вытянутый силуэт, граненый кузов, развитые спойлеры, выпуклые крылья.

А чего стоил мотор! Рядная 2,1-литровая «пятерка» с 10-клапанной головкой и нагнетателем ККК-К27 с промежуточным охлаждением наддувного воздуха выдавала внушительные 200 л. с., разгоняя 1,5-тонное купе до «сотни» за 7,1 с! Ау, Porsche 911 и Ferrari Mondial, где вы?

Впрочем, даже такой двигатель терялся на фоне собственно трансмиссии. Модель quattro стала первой легковушкой со схемой 4х4, тогда встречавшейся только на внедорожниках и грузовиках. Причем у тех полный привод был «жестким», то есть подключался на время «барахтанья» на бездорожье, Пих же выбрал куда более изящную схему, отлично подходившую для переднеприводной компоновки Audi. Продольно расположенный мотор торцом КПП прямо-таки указывал на задний мост – осталось встроить в корпус трансмиссии межосевой дифференциал. Но для привода на передние колеса немцы не стали городить традиционный для полноприводников огород с отдельной «раздаткой». Они сделали вторичный вал коробки полым и сквозь него пропустили приводной вал передних колес. Все гениальное...
И снова Альпы

Пресса была в восторге от quattro, наперебой расхваливая его курсовую устойчивость и феноменальную проходимость.

Между тем, покупатели встретили новинку сдержанно. Не помог даже эффектнейший трюк, когда quattro поднялся по лыжному трамплину! «Кольцам» просто не поверили: еще несколько лет шли дебаты о том, не тащили ли купе на лебедке. Пришлось в 1982-м повторить подъем. Впрочем, это было уже не нужно – «четверка» к тому моменту, несмотря на огромную цену в 50 тысяч марок («обычный» Сoupe тянул на 18 тысяч), то есть дороже Jaguar XJS и Mercedes SL, обрела такую популярность, что «вытянула» продажи даже моноприводных родственников, а Audi кинулась создавать модификации 4х4 для 80-й (1982 г.), 100-й и 200-й (1984 г.) серий.
S1

В 1981 году «четверка» проявила себя на ралли. Дебютант выиграл первую же гонку, австрийский этап первенства Европы, а три следующих доминировал в Чемпионате мира.

В середине 80-х гражданская версия «четверки» фактически стала заложницей своей спортивной «сестры». Втянувшись «в гонку вооружений», Audi практически заморозила работы над серийным quattro. За свою довольно продолжительную карьеру автомобиль лишь однажды, в 1984-м, был серьезно модернизирован. И то в угоду спорту, для которого была также создана модель Sport quattro, с укороченной на 300 мм за счет задних сидений базой, кузовом из легких сплавов и кевлара (!). Если в базовой версии (62 тысячи марок) с турбиной низкого давления она выдавала 220 л. с., то в заказной, с «высокой» (95 тысяч марок) – 306 л. с., а в раллийной спецификации S1 (147 тысяч) с двойным турбонаддувом рекордные для ралли 550 л. с.

В салоне исчезли ручки принудительной блокировки «центра» а-ля «Нива» – появился механический дифференциал Torsen. Сие название происходит от английских слов torque sensing и отражает способность этого чисто механического устройства мгновенно и плавно увеличивать степень своей блокировки в ответ на изменение крутящего момента на выходных валах.

Перенеся радиаторы и генератор в корму, компоновщики достигли почти фантастической для переднемоторного авто с тяжеленным Turbo R5 развесовки 52:48. Кстати, отсюда и стиль Sport quattro, не только резко контрастирующий с дизайном всех остальных Audi, нарисованных Джорджетто Джуджаро, но и вообще нарушающий все представления об оптимальных пропорциях автомобиля. Более вызывающий аэрокит был разве что у S1: гипертрофированные крылья для лучшей вентиляции тормозов, огромные антикрыло и спойлер, помогавшие реализовать сумасшедшую мощь и направлявшие часть воздушных потоков к системам охлаждения. Но игра стоила свеч: Sport quattro и S1, каждый на своих фронтах, позволили по-новому взглянуть на скорость вне сухих ровных дорог.
S2

Но время S1 безвозвратно уходило. К 1985 году Citroёn, Ford, Lancia, MG, Peugeot обзавелись собственными полноприводными гоночными моделями, причем со среднемоторной компоновкой. «Эска» же, унаследовавшая массу «серийных» недостатков – избыточный вес и неоптимальную для ралли переднемоторную компоновку, добилась лишь одной победы в ралли. Впрочем, очень скоро, в конце 1986 года, ФИА прикрыла и саму группу Б.
Цена победы

На самом деле из-за высочайшей цены и ограниченного тиража quattro быстро перешел в разряд раритетов. Всего в разных исполнениях до 1991 года было выпущено 11452 «четверки». Зато появление этой машины спровоцировало настоящий полноприводный бум: версиями 4х4 обзавелись от мала (Subaru Vivio) до велика (Mercedes S500).

Тем не менее и сегодня «кольца» – один из лидеров по выпуску полноприводной техники: каждое ее семейство, исключая А2, имеет свою версию 4х4. И каждый четвертый Audi несет на себе «шильдик» quattro.



Audi




Годы выпуска ............................1980 – 88 ..........................................1984 – 87
Габариты, Д/Ш/В, мм ............ 4462/1678/1686..................................4160/1780/1345
Масса снаряж., кг.......................... н. д. .................................................1298
Двигатель
Тип..............................................................бенз. с турбонаддувом
Расп. и к-во цил./кл. на цил. .......... R5/2....................................................R5/4
Объем, см куб..................................2144.... ............................................. 2133
Мощность, л. с./об/мин.................200/5500.............................................306/6700
Макс. кр. мом., Нм/об/мин.............250/4100...........................................333,5/3700
Трансмиссия
Тип привода.........................................................пост. пол­ный
КПП........................................................................мех. 5-ст.
Ходовая часть
Тормоза передние/задние................................ диск. вент./диск.
Подвеска передняя/задняя.................................незав./незав.
Эксплуатационные показатели
Макс. скорость, км/ч.........................219...................................................
..250
Разгон 0 – 100 км/ч, с .......................7,1.....................................................4
,9



История создания привода quattro





Введение

Первая редакция настоящей статьи была написана осенью 1992 года. Тогда, также как и сейчас, ощущался значительный недостаток информации об автомобилях с постоянным полным приводом и их отличиях от традиционных внедорожных автомобилей с отключаемым полным приводом. Предыдущие редакции статьи были дополнены информацией о последних разработках в этом направлении. Настоящая статья получила очень хорошие отзывы в сети Интернет.

Определения

Очень важно с самого начала определиться с терминологией поскольку для любого четырехколесного транспортного средства AWD и 4WD означают в общем одно и то же.
Говоря обобщенно AWD подразумевает постоянный или автоматически подключаемый полный привод, а 4WD - полный привод, подключаемый и отключаемый вручную. В автомобильной индустрии эта терминология обычно соблюдается, но не во всех случаях. Так например новоиспеченные AWDFord Tempo и Subaru Justy на самом деле являются автомобилями с ручным подключением полного привода, как и более ранняя Subaru GLs. К этим моделям больше подошел бы термин 4WD. Существует еще достаточно двусмысленный термин - полный привод, подключаемый при необходимости (on demand four wheel drive), который может означать либо автоматически подключаемый полный привод, либо полный привод, подключаемый и отключаемый вручную.
Автомобильная пресса несет на себе большую часть ответственности за путаницу в этом вопросе. Ошибки подобного рода встречаются довольно часто и вызваны неаккуратным использованием этих двух терминов.
В настоящей статье вышеупомянутые термины используются свободно. Там, где это необходимо вносятся дополнительные уточнения.


Дифференциалы

Дифференциалом называется набор шестерен, который распределяет крутящий момент приходящий от трансмиссии между двумя исходящими валами.У переднеприводных или заднеприводных автомобилей он позволяет обоим ведущим колесам вращаться с различными скоростями для того, чтобы автомобиль мог поворачивать без сопротивления.
Полноприводные системы постоянного действия должны иметь три дифференциала которые передают мощность ко всем четырем колесам и обеспечивают поворот без сопротивления - это передний, задний и центральный дифференциалы. Центральный дифференциал необходим, потому что расстояние, которое проходят в повороте передние поворачиваемые колеса не равно расстоянию, проходимому задними колесами.



Мощность отбираемая у коробки передач распределяется центральным дифференциалом между приводными валами идущими к переднему
и заднему дифференциалам. Полноприводные системы с ручным подключением полного привода как правило не имеют центрального дифференциала поэтому их использование на сухой дороге связано с определенными неудобствами. Когда полный привод включен передняя и задняя ось связаны напрямую и будут вращаться с одинаковыми скоростями. Поэтому разница скоростей вращения между передними и задними колесами в повороте будет обеспечиваться за счет проскальзывания покрышек, что приводит к повышенному их износу.

Блокировка дифференциалов

Является основным камнем преткновения в технологии полного привода поскольку оказывает огромное влияние на поведение автомобиля на дороге. Если рассмотреть простейший пример AWD с тремя "свободными" дифференциалами, то становится ясно, что автомобиль может быть обездвижен при потере сцепления хотя бы одного из четырех колес. Особенностью простого "свободного" дифференциала является то, что он перераспределяет мощность в пользу оси, имеющей меньшее сопротивление. Таким образом если одно колесо теряет сцепление с дорогой вся развиваемая мощность передается на него. При этом полноприводный автомобиль имеет вдвое больше шансов потерять сцепление одного ведущего колеса с дорогой, чем автомобиль с приводом на одну ось. А поскольку использование полноприводного автомобиля предполагает более частую езду в плохих дорожных условиях для него становится очень важным наличие какой-либо блокировки дифференциалов. Все автомобили с постоянным полным приводом предлагающиеся на рынке сегодня такую блокировку имеют. Для лучшего понимания этой концепции стоит проследить эволюцию полноприводных систем с самого начала до современных высокотехнологичных образцов.
Audi был первым автопроизводителем, который успешно начал продавать автомобили с постоянным полным приводом под торговой маркой quattro с 1981 года в Европе и с 1983 года в США. (В США этот автомобиль более известен под именем Turbo Quattro Coupe, а в мире под названием Ur Quattro). Эти автомобили добились больших успехов в ралли, выиграли несколько титулов в мировых первенствах и поразили мир автомобильной промышленности поскольку до этого полноприводная схема никогда не ассоциировалась с высокими техническими характеристиками. Хотя еще в 1966 году появился Jensen FF с постоянным полным приводом и антиблокировочной системой тормозов он не имел коммерческого успеха и оставил Audi честь совершить технический переворот в общественном мнении и оставить свое имя в истории как родоначальника постоянного полного привода.
В восьмидесятых годах руководство Audi приняло решение оснастить полным приводом и присвоить имя quattro всей выпускаемой гамме моделей. Первое поколение quattro имело простые блокировки центрального и заднего дифференциалов, которые жестко блокировали один или оба дифференциала (не допуская разных скоростей вращения) для преодоления самых сложных дорожных ситуаций. Когда центральный дифференциал заблокирован, то для обездвиживания автомобиля необходимо, чтобы сцепление с дорогой потеряли одно переднее и одно заднее колесо. При двух заблокированных дифференциалах для обездвиживания необходима потеря сцепления уже трех - двух задних и одного переднего - колес. Блокировки на этих моделях Audi включались и выключались вручную, что было не очень удобно, поскольку требовало от водителя дополнительного внимания. Как выяснилось многое водители забывали выключать блокировки после преодоления трудных участков.
Дальнейшие разработки постоянного полного привода двигались в направлении автоматически блокируемых дифференциалов. Первой появилась вязкостная муфта (в дальнейшем - ВМ), в корпусе которой находилась



специальная силиконовая жидкость, которая позволяла поддерживать небольшую разницу скоростей вращения между двумя осями, но увеличение проскальзывания приводило к резкому увеличению вязкости этой жидкости, которая блокировала муфту. Было изобретено два совершенно разных способа применения вискомуфты в полноприводной трансмиссии.



Некоторые производители использовали обычные дифференциалы в паре с ВМ, которая при необходимости автоматически блокировала дифференциал. Такая схема используется в трансмиссии современных Mitsubishi Eclipse GSX и полноприводных Subaru с ручной коробкой передач, а так же снятых с производства BMW325ix и полноприводной Toyota Celica turbo.



В процессе разработки полноприводной трансмиссии инженеры Audi тоже пытались использовать ВМ, но совершенно другим образом. В их схеме автоматически отключаемого полного привода ВМ использовалась вместо центрального дифференциала. В этом случае автомобиль в основном имеет передний привод и незначительная разница скоростей вращения между передней и задней осью в повороте корректируется работой ВМ. При проскальзывании колес передней оси разница скоростей вращения увеличивается до того момента, когда ВМ начинает передавать часть крутящего момента на заднюю ось и автомобиль становится полноприводным. Разница между этой схемой и предыдущей в том, что в первом случае мы имеем постоянный полный привод с автоматической блокировкой дифференциала, а во втором - автоматически включаемый и отключаемый полный привод.
Такая система никогда в последствии на использовалась в автомобилях Audi, но была взята на вооружение фирмой Volkswagen, которая выпустила на рынок полноприводную схему Syncro. Простота этой схемы привела к тому, что она использовалась большим количеством производителей в огромном диапазоне моделей - от минивэнов до такой экзотики, как современные Porsche 911 Turbo и Carrera 4 и Lamborghini Diablo VT (они, конечно имеют постоянный привод на задние колеса). Самая свежая версия полного привода от Volvo тоже построена по этой схеме с необычной примесью устройств ограниченного трения - система управления тягой (traction control) в передней оси и механический дифференциал ограниченного трения - в задней.
Следующим этапом было использование дифференциала Torsen (от TORque SENsing - чувствительный к моменту) в конструкции второго поклоения quattro. В конце семидесятых, в процессе разработки первой схемы quattro



специалисты Audi даже вели переговоры с владельцем патента на ВМ - FF Development, но впоследствии схема
с ВМ была отклонена по причинам, которые станут понятными дальше. Дифференциал Torsen был изобретен американской фирмой Gleason Сorp., имел все достоинства ВМ и не имел ее недостатков. Это полностью механическое устройство, работа которого основана на принципе червячной передачи, а подробное описание выходит за рамки настоящей статьи. Однако его характеристики достаточно интересны. В нормальных условиях Torsen распределяет крутящий момент в пропорции 50:50. Но если колеса одной из осей начнут проскальзывать момент начнет перераспределяться в пользу оси, колеса которой имеют лучшее сцепление с дорогой, другими словами работа дифференциала Torsen прямо противоположна работе обычного дифференциала. Максимальное достижимое перераспределение момента - 80:20 в зависимости от шага червячной передачи. А поскольку конструкция Torsen полностью механическая процесс блокировки происходит моментально в отличие от ВМ, которой нужно некоторое время, пока жидкость "схватится". Поэтому Torsen более чувствителен к пробуксовке, чем ВМ. Процесс блокировки Torsen имеет более прогрессивную характеристику. (Инженеры Porsche отказались от ВМ в трансмиссии 964 Carrera 4 потому, что ВМ имеет экспоненциальную, а не линейную характеристику блокировки, чем объясняется ее худшая управляемость).
Еще более важным преимуществом Torsen является то, что он не блокируется и не пытается выровнять разности скоростей при торможении позволяя всем четырем колесам вращаться независимо при отсутствии тяги. Torsen блокируется только под тягой в то время, как ВМ и под тягой и при ее отсутствии. Torsen реагирует на крутящий момент, в то время как ВМ на обороты.
Реакция ВМ на обороты вызывает много инженерных проблем. Антиблокировочная система тормозов, например, определяет начало блокировки одного из колес по разнице скоростей вращения всех четырех колес. Наличие в трансмиссии механизма, который пытается выровнять скорости вращения всех четырех колес создает серьезные проблемы для АБС.
Для преодоления этой проблемы инженеры вынуждены идти на разные ограничения. Специалисты Mitsubishi отложили внедрение АБС на первом поколении модели GSX, а в дальнейшем АБС и ВМ в заднем дифференциале ограниченного трения стали взаимоисключающими опциями. В системе VW Syncro полный привод при нажатии на педаль тормоза просто отключался посредством второго сцепления. Подобную же особенность имеет большинство других автомобилей использующих схожую схему с ВМ. Доходило даже до того, что управляющий компьютер победителя мирового чемпионата по ралли Lancia Delta Integrale увеличивал крутящий момент двигателя, чтобы уменьшить сопротивление ВМ при торможении. В самых примитивных системах использовалась обгонная муфта. В результате с одной стороны при торможении полный привод отключался, с другой - он не работал при движении задним ходом.
Самым простым способом уменьшения сопротивления ВМ было уменьшение эффективной вязкости жидкости. Это в свою очередь означает, что уменьшится эффективность блокировки ВМ, что в принципе приемлемо для автомобилей, эксплуатирующихся преимущественно в нормальных дорожных условиях. В общем привлекательность ВМ не в ее высоких характеристиках, а в простоте и дешевизне.
В конце восьмидесятых Porsche и Mercedes вывели на рынок системы полного привода различавшиеся по своей степени сложности. Система 4Matic фирмы Mercedes использовала датчики АБС для определения проскальзывания колес. На нормальном сухом покрытии Mercedes был нормальным заднеприводным автомобилем. Когда сенсоры АБС определяли начало скольжения колес задней оси они выдавали на управляющий процессор сигнал заблокировать гидравлическую многодисковую муфту, передающую тягу на переднюю ось. Степень блокировки изменялась процессором по прогрессивной характеристике. Когда процессор определял необходимость в еще больших сцепных качествах он посылал управляющий сигнал на вторую муфту, блокирующую задний дифференциал. При нажатии на педаль тормоза обе муфты разъединялись одновременно для того, чтобы обеспечить песперебойную работу АБС.
Таким образом Mercedes 4Matic представляет собой систему автоматически подключаемого полного привода. Причина, по которой Mercedes пошел на разработку такой сложной системы заключалась по словам представителей фирмы в том, что они не хотели отпугнуть своих почитателей постоянным полным приводом, который по причине передачи части крутящего момента на переднюю ось может "изменить традиционное ощущение от управления Mercedes". Можно также предположить что Mercedes не мог себе позволить использовать более простую схему, чем Audi, которая на рынке занимает более низкую позицию. Практически же система 4Matic работала не лучше и не хуже других систем постоянного полного привода, но ее стоимость и сложность снижали ее привлекательность. Сейчас Mercedes отказался от такой системы и новые полноприводные машины, включая перспективный M класс оборудуются постоянным полным приводом. А система, подобная первой версии 4Matic нашла свое применение на автомобиле Nissan Skyline GTR.
Инженеры Porsche использовали в конструкции модели 959 подобную Mercedes (но иным способом реализованную) схему с дополнительными муфтами, где центральный дифференциал (в общем то просто гидравлическая муфта) был заблокирован постоянно, и разблокировался только для облегчения парковки. Распределение момента у Porsche 959 изменялось в зависимости от нагрузки и дорожных условий при помощи переменной степени блокировки муфты с прогрессивной характеристикой. В этой системе в отличие от всех других схем полного привода распределение момента не зависело от проскальзывания ведущих колес. В любой другой системе полного привода момент распределяется в постоянной пропорции до тех пор пока не наступает проскальзывание колес, после чего различные механизмы ограниченного трения изменяют эту пропорцию. В Porsche 959 компьютер системы полного привода получал информацию из многих источников, включая положение заслонки, угол поворота руля, ускорения и даже датчика давления турбонаддува. При движении по прямой с максимальным ускорением система отдавала до 80% тяги на задние колеса (при нормальном распределении 40% впереди 60% сзади) даже если все четыре колеса вращались с одинаковой скоростью. Эта система была наиболее сложной и изощренной среди всех когда либо сконструированных систем полного привода.
После 959 пришла модель 964, которая была представлена в 1989 году как 911 Carrera 4. Представители Porsche заявляли, что ее система полного привода была дальнейшим развитием системы, применявшейся в 959 и соответственно более передовой. Но на самом деле это была система с постоянным раздаточным соотношением, такая же как все остальные, с компьютерным управлением муфтами, используемыми в качестве устройств ограниченного трения. Изюминкой этой системы было то, что совместное использование датчиков скорости и ускорения и управляемой компьютером блокировки заднего дифференциала было призвано предотвращать свойственную 911 модели чрезмерную избыточную поворачиваемость при добавлении газа в повороте. Когда компьютер определял неминуемость заноса задней оси задний дифференциал начинал блокироваться. Таким образом благодаря использованию системы полного привода с "умными" дифференциалами инженерам Porsche удалось превратить бенгальского тигра в котенка. В общем то это и было главной причиной внедрения системы полного привода в конструкцию 911, поскольку Porsche 911 с ее распределением веса в пользу задней ведущей оси не очень то нуждалась в увеличении сцепления.
В 1993 году инженеры Porsche представили совершенно новую конструкцию задней подвески для модели 911. Заднеприводная версия стала вполне управляемой и необходимость сложной компьютеризованной системы полного привода отпала. Полноприводная версия этой машины (модель 993) имеет более простую, легкую и дешевую автоматически подключаемую систему полного привода с ВМ, похожую на ту, которая используется в VW Golf Syncro и большинстве минивэнов. Тем не менее "умный" задний дифференциал, который победил чрезмерную избыточную поворачиваемость этой машины был сохранен для подавления любых рецидивов этой особенности.
Subaru так же заслуживает особого упоминания в этой статье, поскольку в трансмиссии моделей Legacy и Impreza (включая и Outback) с автоматической коробкой передач используется система полного привода с микропроцессорным управлением подобная Mercedes 4Matic, Audi A8/V8 с АКПП и ранним моделям Porsche. Использование такой сложной системы, которая к тому же хорошо себя зарекомендовала, в автомобилях стоимостью менее $30000 действительно впечатляет. VW Golf Syncro 1999 модельного года и его братья по платформе, такие как Audi TT тоже будут оснащены подобной системой.
В трансмиссии Audi V8 и A8 с АКПП также используется управляемая микропроцессором муфта, которая блокирует центральный дифференциал подобно описанным выше системам. Одной из причин использования такой схемы является то, что АКПП предоставляет готовый источник гидрожидкости под давлением, которая необходима для блокировки муфты. Эта система представляет собой первый успешный опыт Audi по совмещению автоматической трансмиссии с полноприводной схемой quattro. За исключением Audi A8 современные модели quattro с АКПП используют центральный дифференциал Torsen.

Управление тягой (Traction Control)

Несмотря на все технологическое разнообразие в восьмидесятых годах полноприводные автомобили в конечном итоге не оправдали себя в коммерческом плане и оставили сегмент рынка в котором прочно укрепились только Audi и Subaru. В конце восьмидесятых годов любой крупный автопроизводитель предлагал полноприводные версии своих автомобилей, что можно объяснить просто тогдашней модой. С тех пор многие из них переключились на производство высокоприбыльных автомобилей для активного отдыха (SUV - Sport Utility Vehicles). И была придумана более простая и дешевая альтернатива AWD.
Все АБС имеют датчики на двух или всех колесах, для определения разницы их скоростей вращения, чтобы компьютер мог вмешаться и ослабить тормозное усилие на заблокированном колесе. При помощи несложного расширения системы ее можно заставить притормозить проскальзывающее колесо и таким образом перераспределить тягу в пользу колеса с лучшим сцеплением. Более сложные системы могут уменьшить мощность двигателя, чтобы более эффективно препятствовать проскальзыванию ведущих колес. В общем системы управления тягой представляют из себя оптимизацию привода колес одной оси с использованием технологии АБС.
Современная версия Audi quattro четвертого поколения использует полный привод совместно с управлением тягой всех четырех колес. В нормальных условиях тяга распределяется между осями в соотношении 50:50 при помощи центрального дифференциала Torsen, который обеспечивает ограниченное проскальзывание между осями. Система управления тягой обеспечивает ограниченное проскальзывание между колесами одной оси. Таким образом, впервые в схеме quattro, автомобиль должен потерять сцепление всех четырех колес с дорогой для того, чтобы лишиться подвижности.
Предыдущее поколение quattro имело центральный дифференциал Torsen и ручную блокировку заднего дифференциала, которая автоматически отключалась при скоростях движения выше 15 миль/час, чтобы помочь забывчивому водителю. Audi V8 quattro имела задний дифференциал Torsen и управляемую микропроцессором муфту (АКПП) либо Torsen (ручная КПП) в качестве центрального дифференциала.
Новый Mercedes ML320 (также, как и ML430) использует относительно простой вариант трансмиссии с тремя свободными дифференциалами и управлением тягой на всех четырех колесах. Такой вариант был подвергнут критике из разных источников, как неудовлетворительный. Главным недостатком полного привода на M классе является то, что тормозная система подвергается чрезмерным нагрузкам в сложных дорожных условиях. Инженеры фирмы Zexel рассчитали, что при использовании в этой системе центрального дифференциала Torsen, который будет действовать до начала проскальзывания колес использование тормозов системой контроля тяги снизится на более чем на 50%. Эти данные свидетельствуют, что Mercedes зашел слишком далеко в попытках снизить стоимость трансмиссии путем исключения из центрального дифференциала механизма чувствительного к моменту или устройства ограниченного трения.

Распределение момента

Вопрос о распределении момента всегда был слегка запутанным. В общем распределение момента между осями в условиях, когда ни одно из колес не проскальзывает, остается постоянным у всех автомобилей с полным приводом (за исключением Porsche 959). Для автомобилей с постоянным полным приводом наиболее распространенным отношением является 50:50, хотя бывают и варианты 30+% - на переднюю ось, 60+% - на заднюю. Вторая пропорция обычно применяется на автомобилях, которые изначально были заднеприводными, в то время, как первая - на автомобилях изначально переднеприводных.
Для систем с подключаемым полным приводом с ВМ распределение момента обычно выбирается как 95% - на переднюю ось, 5% - на заднюю. В связи с этим существует мнение, что постоянно имея 5% крутящего момента на задней оси такие системы должны рассматриваться, как системы с постоянным полным приводом. Вне зависимости от весомости этого аргумента фактом является то, что основной причиной передачи части крутящего момента на заднюю ось является желание обеспечить некоторое скольжение в ВМ и тем самым поддерживать ее в состоянии начала блокировки, для того, что бы минимизировать ее "задумчивость" при начале скольжения передних колес. При такой схеме ВМ всегда "думает", что передние колеса слегка проскальзывают относительно задних, даже если все колеса вращаются с одинаковой скоростью, что достигается слегка различными отношениями главной передачи для передних и задних колес.
Стандартная идея о скольжении предполагает сценарий, когда одно или более колес проскальзывает при движении автомобиля на скользком покрытии. Существует тем не менее еще одна ситуация, которую нужно принимать во внимание, говоря о скольжении. Вспомним, что передние колеса в повороте проходят большее расстояние, чем задние. Таким образом устройству, ограничевающему трение в центральном дифференциале "кажется", что передние колеса проскальзывают по отношению к задним и это устройство перераспределяет момент в пользу задней оси. Для машин с большей долей веса, приходящейся на переднюю ось, как, например, Audi этот эффект позволяет увеличить поворачивающую силу на передних колесах. Такая небольшая оптимизация распределения момента позволяет Audi значительно уменьшить недостаточную поворачиваемость присущую Audi quattro первого поколения.
Рассмотрим Mercedes ML 320 где используется свободный центральный дифференциал и система контроля тяги на всех четырех колесах. Когда перед или зад полностью потеряют сцепление с дорогой система перебросит весь момент на другую сторону. Теоретически, если поднять заднюю часть автомобиля домкратом, то система передаст 100% крутящего момента на переднюю ось, превращая автомобиль в переднеприводный и наоборот. В действительности, поскольку контроль тяги просто повышает давление в соответствующем тормозном контуре, а не блокирует колесо полностью, на переднюю соь будет передаваться меньше, чем 100% момента.
Но самое главное - запомнить, что указанное для этого автомобиля распределение момента 37:63 в пользу задней оси действует только тогда, когда ни одно из колес не проскальзывает. В приведенном выше примере с поддомкрачиванием одной из осей система AWD с любым типом блокировки может теоретически изменить перераспределение момента с 50:50 (или любого другого) до 0:100 или 100:0 в зависимости от того, насколько полно осуществляется блокировка. Mercedes не указывает коэффициент блокировки, который обеспечивает система контроля тяги, поэтому невозможно сказать каков реальный диапазон перераспределения момента в предельных условиях. Системы с ручным подключением полного привода без центрального дифференциала, так же как и первые системы постоянного полного привода с ручными блокировками имеют диапазон распределения момента от 100:0 до 0:100. Эти экстремальные значения также означают, что между осями не допускается разницы скоростей, вот почему большинство современных систем никогда не достигают 100% перераспределения тяги. Коэффициент блокировки 80% позволит беспрепятственно обеспечить небольшую разницу скоростей между осями.
В случае, если система имеет полную блокировку центрального дифференциала это приводит к тому, что каждая ось должна иметь запас прочности, чтобы передать все 100% мощности, выдаваемой двигателем, хотя большую часть времени они не будут загружены более, чем на 50%. Это приводит к практически неубиенной трансмиссии срок службы которой может намного превысить срок службы автомобиля. Негативной стороной этой особенности является то, что удвоение вращающихся масс приводит к снижению разгонных показателей автомобиля, что становится особенно заметным для автомобилей с АКПП, так как они обычно имеют более высокую первую передачу.

Точка зрения потребителя

Многие потенциальные покупатели полноприводных автомобилей интересуются приводит ли большее количество "железа" к большим проблемам или значительному повышению расхода топлива. Мировая практика показывает, что системы постоянного полного привода не приносят никаких специфических проблем. Вероятность отказа дополнительных приводных валов и шестерен не более вероятности того, что восьмицилиндровый двигатель откажет только потому, что в нем в два раза больше цилиндров, чем в четырехцилиндровом. Это неплохая аналогия, потому что при распределении тяги между четырьмя колесами нагрузки на трансмиссию меньше.
Те схемы, которые основаны на использовании датчиков АБС для блокировки диффернциалов будут страдать от технических проблем не более, чем любой другой автомобиль оснащенный АБС.
На самом деле недоверие к постоянному полному приводу вызвано использованием автомобилей с ручным подключением полного привода, где делаются постоянные попытки упростить этот процесс при помощи различных автоматически блокирующихся ступиц и/или разных дополнительных приспособлений. Системы постоянного полного привода проще по конструкции поскольку в нет необходимости в этих "упрощающих" приспособлениях и всех деталях, связанных с ними.
Обвинения в том, что автомобили с полным приводом расходуют много горючего справедливы только по отношению к системам с ручным подключением полного привода. Системы с постоянным полным приводом и центральным дифференциалом в отличие от систем с подключаемым полным приводом не приводят к чрезмерной деформации покрышек при повороте. Более того исследования Audi показали, что потери на сопротивление качению у автомобиля с приводом на одну ось превосходят потери вызванные большим весом и инерцией автомобилей с постоянным полным приводом.

Системы с ручным подключением полного привода в сравнении с системами постоянного полного привода.

Использование в трансмиссии автомобиля ручного включения полного привода приводит к значительным трудностям в настройке подвески. Для автомобилей с управляемыми передними колесами передние колеса в повороте должны проходить большее расстояние, чем задние. Из-за отсутствия центрального дифференциала задние колеса должны проскальзывать для выравнивания скоростей вращения и таким образом частично теряют сцепление с дорогой в повороте. При этом автомобиль получает излишнюю поворачиваемость, что для среднестатистического водителя не является безопасным. Для корректировки этого передним колесам придается большой положительный угол развала. В результате передние колеса имеют меньшее пятно контакта с дорогой и соответственно меньшее сцепление в повороте. И все это только для того, чтобы обеспечить автомобилю нейтральную поворачиваемость при включенном полном приводе. Когда полный привод отключен, что в общем-то является более частой ситуацией, автомобиль приобретает значительную недостаточную поворачиваемость, поскольку тенденция к проскальзыванию задних колес в повороте уменьшается. АБС в режиме полного привода, когда она бывает очень нужна, тоже будет отключена.
Нет необходимости приводить дополнительные аргументы, чтобы понять, что подключаемый вручную полный привод имеет массу недостатков по сравнению с постоянным или автоматически подключаемым полным приводом, которые способны динамически перераспределять тягу между осями в зависимости от того, какая из них имеет худшее сцепление с дорогой. Системы постоянного и автоматически подключаемого полного привода полностью предсказуемы и могут быть настроены под каждый конкретный автомобиль для достижения максимального эффекта.
Средний потребитель обычно имеет тенденцию недооценивать необходимость высокой управляеости. Выражение "Я не собираюсь участвовать в гонках на моей машине" можно услышать довольно часто. Тем не менее, если оценивать автомобиль, как средство передвижения нельзя не оценить его управляемость. Автомобиль с хорошей управляемостью, такой как перечисленные выше полноприводные модели, снижает трудность прохождения поворотов, делает этот процесс более предсказуемым. При этом среднестатистический водитель будет чувствовать себя более комфортабельно и уверенно, будет меньше снижать скорость при прохождении поворотов, что приведет к меньшим потерям крутящего момента и в свою очередь меньшим потерям энергии на очередное ускорение автомобиля. Другими словами такой автомобиль будет более энергетически эффективным. К сожалению такая точка зрения вообще никогда не рассматривается при обсуждении достоинств тех или иных схем.
К несчастью до сих пор нередко посредственные системы с ручным подключением полного привода используются в современных автомобилях для активного отдыха, что отнюдь не соответствует их высокой цене. С концептуальной точки зрения ничего не препятствует этим машинам иметь постоянный полный привод. По мнению автора основными причинами отсутствия прогресса на рынке малых грузовиков и автомобилей для активного отдыха являеюся безразличие к потребителю и отсутствие критики со стороны средств массовой информации.
Утверждение о том, что системы постоянного полного привода не способны работать в тяжелых внедорожных условиях так же успешно, как и устаревшие системы с отключаемым полным приводом далеко от истины. Range Rover к примеру начал оборудовать свои автомобили постоянным полным приводом с центральным дифференциалом с первой машины сошедшей с конвейера в 1976 году. И в трансмиссии военного Hummer вместо жесткого соединения осей используется Torsen дифференциал. Как известно внедорожные способности этих автомобилей не вызывают никаких сомнений.
Отдельно должен быть упомянут Jeep Grand Cherokee 1999 модельного года, который стал первым из производимых большой серией автомобилей для активного отдыха с намного более современной системой полного привода, чем имеют большинство его собратьев. Все три дифференциала Grand Cherokee имеют прогрессивную блокировку с гидравлическим приводом в результате чего трансмиссия этого автомобиля может передать весь крутящий момент к одному колесу, которое имеет наилучшее сцепление с дорогой. К сожалению эта очень современная система полного привода предлагается только, как опция и покупатели, которые сомневаются или не доверяют достижениям технологии могут купить автомобиль с обычной системой 4WD/AWD, которая не обязательно будет надежнее из-за большого количества выбираемых опций.

Автомобили 4WD/AWD сегодня

Audi и Subaru продолжают успешно завоевывать рынок со своими полноприводными моделями и активно участвуют в автоспортивных состязаниях, подтверждая правильность выбранного пути. В прошлогодней серии чемпионата кузовных автомобилей Audi A4 quattro добились больших успехов по сравнению с автомобилями с приводом на одну ось даже несмотря на весовые пенальти. В чемпионате мира по ралли успешно выступает Subaru Impreza Turbo. Mitsubishi Eclipse GSX не достигла большого успеха на рынке из-за того, что подавляющее большинство покупателей предпочли переднеприводную версию. Фанаты Porsche наоборот предпочитают полноприводной заднеприводную версию 911.
Благодаря успеху автомобилей для активного отдыха рынок полноприводных автомобилей с высокими техническими характеристиками будет оставаться небольшим. Можно только надеяться, что конкуренция все-таки заставит производителей автомобилей для активного отдыха выйти на новый уровень технологии постоянного полного привода. Эта тенденция уже проявляется, правда не так быстро, как хотелось бы.
Новостью, взволновавшей всех любителей Audi стало то, что последняя модификация VW Passat базируется на механике Audi A4. Поскольку для Passat используется удлиненная платформа A4 экономически более выгодным стало использование системы quattro для полноприводной версии VW вместо разработки оригинальной платформы с использованием системы Syncro. Таким образом Syncro из отдельной системы превращается просто в термин, выделяющий полноприводный VW Passat из ряда его собратьев с приводом на одну ось. Впрочем это не первый случай в истории двух фирм, когда VW использует механику quattro. В середине восьмидесятых в США продавался VW Quantum Syncro, который не только базировался на платформе Audi 4000 CS quattro, но и был оборудован специфичным для Audi пятицилиндровым двигателем, установленным продольно перед передней осью.
Для моделей 1999 модельного года VW изменил систему полного привода. Вместо ВМ в ней теперь будет использоваться управляемая компьютером муфта, разработанная шведской компанией Haldex. Одним из преимуществ такой системы будет ее упрощение, поскольку исчезает необходимость в дополнительном механизме, отключающем полный привод при торможении. Также становится возможным более точное распределение момента и больший диапазон распределения момента между передней и задней осями. "Братья" VW Golf IV по платформе - Audi TT и Audi A3 quattro будут оборудованы такой же системой, которая, тем не менее, остается системой полного привода с автоматическим подключением. Таким образом название quattro, которое долгое время имело специфическое значение теперь размывается в угоду маркетинговой целесообразности, что приведет к серьезной путанице в терминологии.
Усугубляя эту путаницу Subaru в течение долгого времени оборудует диаметрально различными системами одну и ту же модель в зависимости от типа трансмиссии. В моделях Legacy и Impresa с ручной КПП используется система постоянного полного привода с разделением тяги между осями 50-50 и ВМ. В некоторых моделях с АКПП используется автоматически подключаемая система с микропроцессорным управлением, а в ряде случаев и система постоянного полного привода с неравным распределением момента и микропроцессорным управлением блокировкой.
Mitsubishi продолжает продавать свою полноприводную модель GSX с дифференциалом ограниченного трения в задней оси и, одновременно, АБС, даже несмотря на то, что относительно низкие объемы продаж означают, что эта модель далека от прибыльности. Вообще новые технологии в системах АБС привели к тому, что появилась возможность их мирного сосуществования с ВМ. К примеру Porsche имеет разные спецификации АБС в зависимости от того какой привод имеет автомобиль.


С разных источников.
Sechan
  • 0

СТО МАСТЕР-СЕРВИСремонт и обслуживание моделей Audi & VW & Skoda.

 

3b3c12d02476.png
 


#2 Гость_sammael_*

Гость_sammael_*
  • Гости

Отправлено 21 Декабрь 2007 - 15:17

Очень интерстно была почитать!!! smile.gif
  • 0

#3 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:02

TORSEN

«Зубастая» механика

Конструкция самоблокирующегося дифференциала TorsenИз всех механических самоблокирующихся дифференциалов самое широкое распространение в легковых автомобилях получила механическая конструкция американского инженера Верна Глезмана (патент 1958 года) под названием Torsen (от двух слов «TORque и SENsing» – с англ. «чувствительный к моменту» или «ощущающий момент»). До того как создатели серийных легковых автомобилей начали его применять, Torsen прошел суровые испытания в трансмиссии армейского джипа HMMWV (значительно позже в гражданской версии он получил имя Hummer). Среди легковых машин первыми обладателями этого хитроумного узла стали модели Audi – начиная со второго поколения модификаций Quattro.

Дифференциал Torsen представляет собой механическое устройство без каких-либо электроники и гидравлики. Крутящий момент передается через оригинальное зацепление между самоподтормаживающими червячными шестернями и зубчатыми колесами. В нормальных условиях, когда нагрузка на ведомые полуоси или валы привода мостов одинакова, момент между ними распределяется поровну – 50:50. Если же нагрузка существенно меняется (одно колесо или колеса одной оси начинают пробуксовывать), момент перераспределяется в пользу нагруженного колеса, т.е. того, что имеет лучшее сцепление с дорогой.

Механизм Torsen обеспечивает максимальное распределение момента в пропорции 80:20 или 20:80. Впрочем, могут быть и другие граничные цифры (например, у Audi Quattro 75:25 или 25:75). Они зависят от шага червячной передачи.

Механическая конструкция Torsen практически мгновенно реагирует на изменение момента – без запаздываний, характерных для вискомуфт и гидравлических или электронных механизмов блокировок. Еще одно преимущество Torsen состоит в том, что он реагирует исключительно на крутящий момент, а не на обороты, как вискомуфты. Благодаря этому Torsen легко совмещается с различными системами активной безопасности – от ABS до ESP, не создавая помех их работе.

Прикрепленные изображения

  • 4x4gr02.jpg
  • torsen.jpg
  • Torsen_T1.jpg
  • quattro.jpg

  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#4 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:04

Вискомуфта

Вязкая чувствительность

Конструкция вискомуфты.В конструкциях многих автоматически включаемых полноприводных трансмиссий используются так называемые вискомуфты. Идея создания подобного устройства возникла у инженеров английской фирмы «Фергюсон» еще в 1954 году. Разработана она была к 1964 году, после чего для практической реализации конструкции патент на вискомуфту продали фирме GKN.

Вискомуфта (вязкостная муфта) – это псевдосцепление, у которого два пакета дисков друг с другом непосредственно не контактируют – между ними установлен постоянный зазор. Каждый из этих пакетов жестко связан с входным и выходным валами. Цилиндрический корпус заполнен силиконовой жидкостью со специфическими свойствами – при перемешивании ее вязкость резко увеличивается – тем больше, чем выше скорость перемещения частиц вещества. Процесс смешивания активизируется при пробуксовке колес разных осей, поэтому между дисками образуется определенная связь, благодаря которой происходит передача крутящего момента.

Вискомуфты устанавливаются как отдельными узлами, так и в паре с обычными дифференциалами – все зависит от того, какой тип трансмиссии необходим. В схемах с постоянным полным приводом вискомуфта совмещена (располагается параллельно) с межосевым дифференциалом, а в автоматически включаемом – стоит «в гордом одиночестве». В последнем варианте передаточные числа редуктора переднего и заднего мостов часто подбираются таким образом, чтобы диски муфты вращались с разной скоростью. Это позволяет вискомуфте передавать на одну ось 95% крутящего момента, а на другую – всего 5% и работать в предстартовом режиме. Таким способом «задумчивость» этой муфты уменьшили, а скорость включения полного привода увеличили. Вискомуфты обладают одним серьезным недостатком. Реагируя на разницу оборотов валов привода колес, она создает помехи работе электронных систем активной безопасности – ABS, ESP и т.д., которые стремятся «освободить» блокируемые колеса или наоборот – притормозить. Решали эту проблему внедрением дополнительных механизмов, например, автоматического «выключения» вискомуфты из схемы трансмиссии в момент срабатывания вышеуказанных систем безопасности.

Прикрепленные изображения

  • 4x4gr0011.jpg

  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#5 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:07

Электронно управляемая вискомуфта


Электроника плюс гидравлика

Система полного привода Volvo S60 AWD c электронно управляемой муфтой Haldex «согласовывает» свою работу с другими электронными системами автомобилей. Конструкция и принцип работы муфты HaldexПри смещении входного и выходного валов на угол 45° ролики , набегают на выступ волнообразной поверхности ступицы , перемещая при этом кольца , клапанной системы управления. При этом перекрывается канал «слива» масла в резервуар . Давление в гидравлической системе начинает расти, что способствует перемещению кольцевого поршня . Далее усилие через ролики передается на нажимную тарелку , чем в зависимости от ситуации обеспечивается полное или частичное блокирование дисков, т.е. муфты. Давление в гидросистеме с помощью перепускного клапана регулирует электронный блок управления на основании показаний ряда датчиков.

В 90-е годы многие инженеры работали над созданием устройства, альтернативного вискомуфте, имеющей ряд недостатков, главный из которых – создание помех работе электронных систем безопасности от ABS до ESP. Удачным решением стало внедрение электронно управляемой муфты шведской фирмы Haldex, которая способна передавать значительно большие крутящие моменты (в 3,5 раза, т.е. до 3200 Нм), не блокируется при маневрировании на «ручнике» и позволяет буксировать автомобиль путем частичной его погрузки. Устанавливается она в трансмиссии перед редуктором заднего моста, а конструктивно представляет собой многодисковое сцепление. Сжимающее усилие создается гидроприводом, управляемым электроникой. Гидропривод включает поршневую систему, предохранительный и регулировочный клапаны, аккумулятор давления и электронасос.

Сигнал к блокировке дает механическое устройство, которое реагирует на отставание ведомого вала от ведущего на угол поворота в 45°. Ролики «механики» набегают на волнообразную рабочую поверхность ступицы, на шлицах которой «сидят» ведомые диски (см. рис). В свою очередь ведущие диски прижимает нажимная тарелка, которая также приводится в действие роликовой системой. Активным помощником в создании сжимающего усилия выступает гидравлика. На основании анализа показаний различных датчиков – скорости движения, частоты вращения колес, положения педали акселератора, оборотов двигателя и т.д. – электронный блок, управляя перепускным электроклапаном, регулирует давление в системе. Так в зависимости от конкретных условий обеспечивается изменение силы сжатия дисков, то есть меняется величина перераспределяемого крутящего момента двигателя между осями.

Наиболее активно муфту Haldex применяют концерн Volkswagen (модификации 4Motion) и компания Volvo (S60 AWD). Данная конструкция устанавливается и в некоторых Audi Quattro (TT, A3, S3), созданных на общей платформе с Volkswagen Golf IV. Интересно, что алгоритм включения полного привода с системой Haldex у автомобилей, даже выпущенных на одной платформе, заметно отличается, так как его можно легко изменить без модернизации конструкции. Прежде всего это выражается в разных степени блокировки и моменте срабатывания системы.

Прикрепленные изображения

  • 4x4gr013.jpg

  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#6 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:08

Разбираем полный привод



Наиболее популярные схемы полноприводных трансмиссий с различными механизмами блокировок
Полноприводная трансмиссия бывает не только у внедорожников, но и у легковых автомобилей. Правда, не всегда у них полный привод постоянный…

Полноприводная трансмиссия (4х4), передающая крутящий момент на все колеса легкового автомобиля, всегда считалась признаком улучшенных ходовых качеств как на бездорожье, так и на дорогах с твердым покрытием. Обеспечивается это делением крутящего момента двигателя между колесами. Например, при 200 Нм крутящего момента двигателя на каждое колесо передается лишь по 50 Нм, тогда как в случае с двумя ведомыми колесами – по 100. При движении по однородному дорожному покрытию за счет меньшего крутящего момента на колесах «полноприводника» заметно снижается вероятность пробуксовки, то есть исключается потеря сцепления с дорогой. Соответственно, маневрировать и проходить повороты на таком автомобиле можно на более высоких скоростях.

Между тем, даже несмотря на такое важное преимущество, машины с постоянным полным приводом все же не стали доминирующими. Причин тому несколько. Во-первых, в нормальных режимах движения все ведущие колеса оказываются востребованными довольно редко. Во-вторых, в цепи передачи крутящего момента от двигателя к колесам находится большее количество вращающихся масс, для преодоления сил инерции которых требуется сжигать в цилиндрах больше топлива, а значит, снижается экономичность автомобиля. Поэтому постоянному полному приводу была придумана альтернатива – автоматически включаемый привод.

Постоянным полным приводом сегодня оснащаются, как правило, более дорогие и ориентированные на спортивную езду модели – Audi Quattro, Subaru, Mercedes (4Matic), BMW (iX), Jaguar (X-type), Lamborghini (Murсielagо), Mitsubishi (Lancer Evolution), Volkswagen (Passat W8). Остальные «полноприводники» имеют системы автоматического включения привода 4х4. Постоянный и автоматически включаемый приводы отличаются между собой тем, что у первого в трансмиссии есть узел, который распределяет крутящий момент между осями постоянно, а у второго он делает это только при разнице в частоте вращения колес осей (передней и задней). Постоянное распределение момента обеспечивают дифференциалы разной конструкции, а временное – всевозможные муфты (вязкостные, электронно управляемые и т.д.). В зависимости от того, по какой схеме реализована полноприводная трансмиссия, можно выделить еще несколько групп. Постоянный полный привод бывает:

1. с межосевым самоблокирующимся дифференциалом Torsen (Audi Quattro, Volkswagen Passat W8);

2. со свободным межосевым дифференциалом и вискомуфтой (Subaru Impreza и Legacy, Lancia Delta Integrale, Toyota Celica GT4, Mitsubishi Lancer, Ford Escort RS Cosworth);

3. со всеми свободными дифференциалами, совмещенными с различными системами – электронной контроля тяги 4ETS (Mercedes 4Matic, ML), контроля динамической стабилизации автомобиля DSC (BMW iX, X5), которые подтормаживают буксующие колеса, имитируя работу механизмов блокировок.

Автоматически включаемый полный привод вместо межосевого дифференциала содержит:

4. вязкостную муфту (Volkswagen Golf, Passat (Syncro); Porsche 911 Turbo и Carrera 4; Lamborghini Diablo VT);

5. электронно управляемую муфту (модели Volkswagen 4-Motion – муфта Haldex, Renault Scenic Rх4).
  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#7 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:12

Про Quattro,Audi Quattro


Глава совета директоров Audi / Ауди Фердинанд Пиех (Ferdinand Piëch) поставил перед собой задачу поднять репутацию марки с помощью применения передовых технологий. Он был дальновиден, смел, компетентен, у него была команда отличных специалистов. Пиех был нацелен на успех.
В феврале 1977 года он обратился к инженеру ходовой части Йоргу Бенсингеру (Jörg Bensinger), проводившему в Финляндии тесты 75-сильного внедорожника Iltis. Йорга поражали проходимость и управляемость этого многоцелевого автомобиля. Концепции других прототипов, более мощных среднеразмерных автомобилей с закрытым кузовом, были оставлены: Iltis лидировал по всем параметрам.

Бенсингера увлекла идея внедрить в сектор среднеразмерных автомобилей схожую концепцию, дающую большее удобство управления. В конце концов, именно этого добивалась Audi / Ауди в своем стремлении стать передовой маркой.
Бенсингер (Bensinger) вместе с Вальтером Трезером (Walter Treser), начальником отдела новых разработок, посоветовали Пиеху начать соответствующие испытания Audi 80 / Ауди 80.
Совет директоров компании, в отличие от инженера ходовой части, искал более изощренного и амбициозного решения: выпустить мощное спортивное купе с постоянным полным приводом, способное побеждать и в автоспорте, и в повседневной жизни.
Пиех хорошо представлял себе потенциал, заложенный в системе постоянного полного привода. Его дед, Фердинанд Порше (Ferdinand Porsche), подробно изучил эту технологию, изготавливал полноприводные тягачи для австрийской армии, известные электромобили Lohner с четырьмя двигателями в колесных ступицах. Вершиной разработок был гоночный автомобиль Cisitalia.
Эти эксперименты послужили отправной точкой для смелого и, в некотором роде, щекотливого проекта. «Щекотливым» он был, потому что Бенсингер и его команда не получили на него формального одобрения. Необходимо было за короткое время и при ограниченном бюджете собрать новые данные и дать ясные и важные рекомендации.
Исследования проводились на базе автомобиля Iltis. Цель проекта состояла в том, чтобы представить новую технологию в автомобиле и омологировать его для участия в ралли.
Однако вскоре члены секретной команды разработчиков осознали, что поставленная перед ними задача будет не единственным сражением за право Audi / Ауди носить девиз «Превосходство высоких технологий».
Сначала был сконструирован тестовый автомобиль «А1» («полноприводный — 1»): на красный двухдверный Audi 80 / Ауди 80 была установлена ходовая часть Iltis. Расположение двигателя и коробки передач практически не претерпело изменений. Приводом задней оси занимался Ганс Недвидек (Hans Nedvidek), конструировавший коробки передач для легенд Формулы 1: Стирлинга Мосса (Stirling Moss) и Хуана-Мануэля Фанхио (Juan Manuel Fangio). Он подсоединил карданный вал к приводному валу коробки, оставив, таким образом, межосевой дифференциал, как было сделано и на Iltis.
В качестве задней приводной оси использовалась передняя ось с таким же (только наклоненным вниз) корпусом дифференциала, как и на Iltis, развернутая наоборот. С этого все началось.
Для придания автомобилю необходимой динамичности на него установили двигатель мощностью 160 л.с., предназначавшийся для Audi 200 / Ауди 200.
В сентябре 1977 совет директоров Audi / Ауди дал проекту А1 зеленый свет и присвоил ему идентификационный номер EA 262 — «код разработки 262». Всего через два месяца был готов образец для серийного производства и начаты дорожные испытания.
Команда разработчиков держала под постоянным контролем все технические требования, все потенциальные недостатки. Но одного этого было недостаточно для начала серийного производства — ведь Audi была исследовательским и производственным подразделением Volkswagen / Фольксваген, Volkswagen / Фольксваген отвечал за маркетинг и продажи, и именно ему, в конечном итоге, предстояло решить судьбу проекта.
Проект было решено представлять не в штаб-квартире Volkswagen / Фольксваген, а в Туррахер Хое в январе 1978. В это время года самая высокогорная трасса Европы была покрыта снегом, что создавало идеальные условия демонстрации полного привода и возможностей автомобиля.
Доктор Вернер П. Шмидт (Werner P. Schmidt), член совета по продажам, и Эдгар фон Шенк (Edgar von Schenk), отвечающий за маркетинг, были впечатлены, но, тем не менее, не могли представить, что найдется кто-то, кто согласится купить «400 этих автомобилей». Но после того как проект одобрили профессор Эрнст Фиала (Ernst Fiala), член совета директоров по разработке Volkswagen / Фольксваген, и Тони Шмюкер (Toni Schmücker), председатель совета директоров, Йорг Бенсингер (Jörg Bensiger) заявил, что сам позаботится о продажах. Фиала решил взять автомобиль на неделю в Вену, чтобы дать прокатиться на нем своей жене. Позже та жаловалась, что на крутых поворотах и при парковке автомобиль сильно «прыгал». От Фиалы Audi / Ауди получил зеленый свет на продолжение разработки и рекомендацию «установить на эту штуку межосевой дифференциал». Для выполнения этой рекомендации потребовался гений двух инженеров: Ганса Недвидека (Hans Nedvidek) и Франца Тенглера (Franz Tengler). Они установили за коробкой передач межосевой дифференциал, приводимый в движение полым валом. Привод передней оси проходил внутри этого полого вала. Следующим шагом было присоединить карданный вал к задней части дифференциала для передачи крутящего момента на заднюю ось. Так была сделан первый готовый к выпуску образца. После непродолжительных испытаний на влажной трассе за заводом Audi / Ауди председатель совета директоров Тони Шмюкер (Toni Schmücker) одобрил трехмиллионный бюджет на дальнейшую разработку системы постоянного полного привода.

quattro в автоспорте
quattro — исключительная система. Ее преимущество в автоспорте было столь велико, что у руководителей состязаний не было иного выбора, кроме как вводить гандикап или вовсе исключать его из соревнований. Что они, впрочем, и сделали.
Им не хотелось, чтобы Audi Quattro / Ауди Кватро делал «все, что хотел», а остальные просто плелись в хвосте. Напротив, они хотели подогревать интерес болельщиков, телевидения и спонсоров, хотели, чтобы борьба велась дверь в дверь, колесо в колесо, чтобы гонщиков на финише разделяли доли секунды, ведь борьбу аутсайдеров не показывают по телевидению.
Сначала против превосходства Audi / Ауди применяли весовые штрафы. Дополнительный вес увеличивал износ шин и тормозов, расход топлива, и, разумеется, снижал ускорение. Для того чтобы обеспечить безопасность пилотов, персонала и зрителей, пришлось усиливать различные элементы шасси. Естественно, все это лишило Audi / Ауди завоеванного преимущества. По крайней мере, на гоночном кольце и в ралли.
Быстрый и эффективный постоянный полный привод хорош для всех автомобилистов, причем не только на мокрых или зимних дорогах. Люди поняли это, увидев первые успехи Audi / Ауди в автоспорте. В 1979 году впервые проводилось ралли Париж – Дакар. Тогда оно называлось Ралли Оазис. Всего лишь год спустя в этом состязании в классе автомобилей победил Фредди Граф Котуллински (Freddy Graf Kottulinsky). Оставив позади прочие полноприводные автомобили, его не слишком мощный (130 л.с.) Iltis успешно проехал и по песчаным дюнам, и по гравию.
И Фредди Граф Коттулински, и руководитель команды Роланд Гумперт (Roland Gumpert), финишировавший на девятом месте, пришли к выводу, что система полного привода прекрасно приспособлена и к асфальтовым дорогам, будь то гоночные трассы или городские улицы.
Представить новую систему полного привода необычным, эффектным способом было важной задачей. И наилучшим образом для этого подходил чемпионат мира по ралли.
После получаса езды великий финский раллист Ханну Миккола (Hannu Mikkola) заявил: "Я видел будущее. Quattro раз и навсегда изменит мир ралли".
Ханну подписал годовой контракт в 1983 году, и вместе с Арне Герц (Arne Hertz), Мишель Мутон (Michèle Mouton) и Фабрицией Понс (Fabrizia Pons) они составили команду Audi / Ауди.
Ралли Монте-Карло, первая, по традиции, гонка чемпионата, принесла хорошие и плохие новости. Мишель Мутон проехала лишь несколько сотен метров: в топливо попала вода, и двигатель отказал.
Хорошая новость состояла в том, что на первом участке ралли экипаж Миккола/Герц показал непревзойденный результат, обойдя соперников почти на шесть минут. Конкуренты Audi / Ауди просто не могли поверить в такое преимущество.
Однако убедительный старт не принес победы. После нескольких столкновений с отбойниками Миккола потерял лидерство. Статус-кво был восстановлен, но только в виде общего результата, а не потери превосходства Audi / Ауди. Немного позже великий германский раллист Вальтер Рёрль (Walter Röhrl), не отличавшийся пессимизмом, заявил перед камерой: "Перед нами технология, превосходящая все, что мы видели раньше. Уверен, что тоже проиграю Audi quattro / Ауди кваттро — просто они намного лучше".
В самый первый год, год тестирования и отработки будущих планов, экипаж Миккола/Герц победил в национальных ралли Швеции и Великобритании.
Однако главной сенсацией сезона стал женский экипаж Мишель Мутон и Фабриции Понс (Michèle Mouton, Fabrizia Pons): сумасшедшая езда позволила им обойти всех соперников на ралли Сан-Ремо. Они стали первыми женщинами, выигравшими этап Чемпионата Мира по ралли. Болельщики и пресса просто сходили с ума. Если бы эта победа осталась единственной в карьере королев скорости, ее бы считали простым совпадением. Но женский экипаж в 1982 году победил еще три раза: в Швеции, Греции и Бразилии. Экипаж Миккола/Герц победили четыре раза, что принесло Audi / Ауди первую победу в командном зачете.
После победы в ралли Швеции, Португалии, Аргентины и Финляндии Ханну Миккола и Арне Герц (Hannu Mikkola, Arne Hertz) завоевали чемпионский титул 1983 года, а годом позже Audi / Ауди одержала двойную победу: шведский экипаж Стига Блюмквиста и Бьорна Седерберга (Stig Blomqvist, Björn Cederberg) получил чемпионский титул, а Audi / Ауди стала чемпионом в командном зачете. Экипаж Миккола/Герц закончили сезон на втором месте.
В 1985 преимущество Audi / Ауди начало уменьшаться. Все соперничество свелось, по сути, к противопоставлению серийно-ориентированной продукции и решений Audi / Ауди, нацеленных исключительно на автоспорт. В 1984 году Audi / Ауди выпустила новую модель Rally quattro, короткобазный Sport quattro, с улучшенными техническими характеристиками.
На ралли Аргентины в июле была представлена новая модификация Sport quattro, снабженная огромным передним спойлером и не менее впечатляющим задним крылом — модель S1. Этим автомобилем могли управлять лишь самые талантливые пилоты, ведь максимальная мощность 450 л.с. была подвластна немногим. Когда Ханну Миккола спросили об ускорении, развиваемом S1, он ответил: "Представьте, что вы стоите на светофоре. Когда он загорается желтым светом, вы раскручиваете мотор до 8500 об/мин. Зеленый — и вы бросаете сцепление. Ускорение таково, что кажется, будто сзади вас ударил пятитонный грузовик. Это просто ошеломительно!"
Но, несмотря на ускорение, quattro проигрывали новым раллийным автомобилям — ведь те разрабатывались и создавались исключительно для ралли. Конец самой зрелищной эпохи в ралли был отмечен трагедией. На одном из спецучастков в Португалии пилот Иоаким Сантос (Joaquim Santos), пытаясь избежать наезда на пешехода, сильно свернул в сторону, потерял управление и врезался в толпу зрителей. Погибла женщина и двое детей, 30 человек получили ранения.
Авария положила конец группе B, и сезон 1987 года представлял собой гонки практически только серийных автомобилей группы А. Баварский экипаж Рёрль/Гайстдёрфер (Röhrl/Geistdörfer) на Audi 200 quattro / Ауди 200 кваттро, слегка модифицированном серийном автомобиле, устроили незабываемое шоу, заставив сильно попотеть своих соперников. После ралли Кении Audi / Ауди покинула международное ралли, причем сделала это в свойственной ей манере: две Audi 200 / Ауди 200 были заявлены на старт, и две финишировали: Рёрль/Гайстдёрфер на первом месте, Миккола/Герц — на втором.
S1 обрела второе рождение на гонках Pikes Peak в Колорадо, на высоте 4 301 метр. С 1916 года американские гонщики поднимались на эту вершину из долины по гравийным дорогам.
Никто не мог сделать этого быстрее, чем за 11 минут. В 1987 году Вальтеру Рёрлю (Walter Röhrl) на специально подготовленном 600-сильном quattro S1 удалось поставить новый рекорд в 10:47.85 мин. Оценив реакцию прессы на это восхождение, руководство Audi / Ауди решило покорить новые вершины в автоспорте. На трассе Atlantic в 1988 году состоялся дебют команды в гоночной серии TransAm. Для этих гонок были подготовлены три Audi 200 / Ауди 200 весом 1100 кг с двигателями мощностью 530 л.с. Херли Хейвуд (Hurley Haywood) совместно с немецкими пилотами Гансом-Иоакимом Штуком (Hans-Joachim Stuck) и Вальтером Рёрлем (Walter Röhrl) участвовали в четырнадцати гонках и завоевали чемпионский титул.
В 1989 на специально подготовленном Audi 90 quattro / Ауди 90 кваттро Штук завоевал 9 побед и в итоге закончил сезон на третьем месте в серии US IMSA/GTO.
Этот человек стал самым успешным пилотом в чемпионате, но не стал чемпионом, потому что команда не смогла принять участия в двух первых гонках на длинную дистанцию.
В следующем году Ганс-Иоаким Штук выступал на автомобиле Audi V8 quattro / Ауди V8 кваттро в германском чемпионате туринг-кар и завоевал чемпионский титул в личном и командном зачетах.
Франк Биела, Франк Елински и Хуберт Хаупт (Frank Biela, Frank Jelinski, Hubert Haupt) на автомобилях V8 quattro тоже принимали участие в этом чемпионате. Несмотря на весовой штраф, наложенный на Audi / Ауди из-за их превосходства, Франк Биела выиграл чемпионат 1991 года.
В следующем году quattro начали участвовать в серии DTM. Основные трудности подстерегали их скорее не на трассе, а в зале для совещаний. Руководство OMS Motorsport заявило, что коленчатый вал двигателя Audi не соответствует регламенту, хотя прошлые проверки показывали обратное. Audi / Ауди перестала участвовать в национальных чемпионатах и сосредоточилась на гонках за пределами Германии.
Автомобиль Audi A4 Supertouring / Ауди А4 Супертуринг повторил успех 1996 года, выиграв престижный чемпионат D1 ADAC Super Touring Car и шесть национальных чемпионатов: в Италии, Великобритании, Испании, Южной Африке и Австралии.
И вновь, чтобы снизить преимущество полноприводных машин, их нагружали дополнительным весом до 95 кг. Год спустя глава FIA раз и навсегда закрыл автомобилям quattro дорогу в автоспорт. С этих пор Audi quattro / Ауди кваттро демонстрирует свое преимущество только на обычных дорогах, зато круглый год!


Технологии
Применение на всех колесах тормозов — старая технология. Снабжение обеих осей приводом тоже никогда не было сложной задачей, однако применялось до некоторого времени лишь на грузовиках и внедорожниках, автомобилях, предназначенных для тяжелых условий движения.
Это довольно удивительно, ведь преимущества полного привода для пассажирского автомобиля очевидны. Для решительного развития необходимо было «удивить», что и произошло на гонках в Финляндии, когда против 170-сильного переднеприводного Audi 200 / Ауди 200 вышел 75-сильный внедорожник Iltis. Проигрывая на прямых, Iltis легко догонял и обгонял остальных в поворотах.
Стало ясно, что лишь постоянный полный привод в силах обеспечивать достойные характеристики движения в любых условиях. Обладая мощностью 170 л.с., Audi 200 / Ауди 200 приближалась к принятым границам переднего привода. Инженеры тогда полагали, что 200 л.с. — предел для подвески и рулевого управления автомобиля. Чтобы на равных сражаться с лидерами класса «люкс», этого было недостаточно.
Было принято решение разрабатывать Audi 200 / Ауди 200 — систему постоянного полного привода. Идея сделать одну из осей подключаемой была отклонена сразу — такая система эффективна лишь на снегу и бездорожье.
На сухих дорогах, напротив, она имеет недостатки, ведь из-за отсутствия межосевого дифференциала появится напряженность при прохождении поворотов и маневрировании. Это, в свою, очередь, приведет к повышенному износу шин и расходу топлива, ведь даже если привод подключен лишь к одной оси, работать будут все элементы трансмиссии.
Еще один недостаток состоит в том, что шасси и подвеску невозможно настроить одинаково хорошо для двух разных режимов движения, поэтому поведение и управляемость автомобиля будут меняться в зависимости от того, подключен привод или нет.
Компания Audi / Ауди более 70 лет изготавливала переднеприводные автомобили. Передний привод, по сравнению с классическим вариантом (мотор спереди, ведущие колеса — задние), имеет несколько важных преимуществ, которые одобрены производителями и ценятся клиентами. В начале восьмидесятых годов управление регистрацией автомобилей во Фленсбурге впервые зарегистрировала больше переднеприводных, чем классических, автомобилей.
Желание увеличить безопасность переднеприводных автомобилей, сделать их более мощными, обеспечить их новыми качествами положило начало разработке автомобилей с постоянным полным приводом.
Компоновка Audi / Ауди с продольным расположением силового агрегата идеально подходила для полного привода. Доработки потребовала лишь коробка передач: был установлен центральный дифференциал и привод задней оси. Незначительность изменений обеспечила конструкции простоту, малый вес и небольшие механические потери.
Использование трех дифференциалов (переднего, межосевого с блокировкой и заднего с блокировкой) позволило добиться поставленной цели: быстрого прохождения поворотов без нагрузок в трансмиссии, характерных для внедорожников. Главная роль в концепции quattro отведена центральному дифференциалу, обеспечивающему плавность и удобство управления.
Участник команды Ханса Недвидека (Hans Nedvidek) инженер Франц Тенглер (Franz Tengler) изобрел полый вал, помогающий компактно разместить детали и обладающий низким весом. Вал был длиной 26,5 см и передавал момент на заднюю ось. Таким образом, тяжелая раздаточная коробка оказалась ненужной. В первом образце quattro мощность 200 сильного двигателя распределялась между осями поровну.
В том, что касается непосредственно вождения, это давало quattro ряд преимуществ: при равномерном распределении мощности автомобиль в повороте способен противостоять большим боковым перегрузкам, он способен проходить повороты быстрее и безопаснее. А если водитель ошибся, quattro своей послушностью и предсказуемостью окажет помощь, необходимую для исправления ошибки.
Следующий скачок в развитии quattro произошел осенью 1986 года. На автомобиль стали устанавливать механический самоблокирующийся дифференциал Torsen, при идеальных дорожных условиях распределяющий между осями крутящий момент в пропорции 50:50.
Если при определенных условиях колеса осей начинают вращаться с разными скоростями, дифференциал Torsen передает больший (до 75%) момент на ось, способную его реализовать.
Двумя годами позже, с запуском модели Audi V8 / Ауди V8, система претерпела значительные изменения. Произошло это в связи с внедрением электронной системы блокировки дифференциала EDS. Эта система автоматически подтормаживает буксующие колеса, передавая момент на те, которые имеют лучшее сцепление с поверхностью. Мощность передается постоянно, пока водитель не отпустит педаль газа.
Audi V8 / Ауди V8 стала первой моделью, в которой система quattro агрегатировалась с автоматической коробкой передач и где впервые были применены две встроенные системы блокировки: управляемая электронно гидравлическая многодисковая муфта в межосевом дифференциале и самоблокирующийся дифференциал Torsen — на задней оси.
Наконец, в 1994 году дифференциал Torsen стали устанавливать вместе с механической коробкой передач и свободными, но контролируемыми EDS дифференциалами.
На автомобилях с поперечным расположением двигателя, Audi A3 / Ауди А3 и Audi ТТ / Ауди ТТ, в качестве межосевой блокировки применяется гидравлическое многодисковое сцепление. Эту систему обычно называют муфтой Haldex. Инженеры Audi / Ауди улучшают систему quattro, используя различные дифференциалы и блокировки, сложные электронные системы. И можно не сомневаться: будущее этой системы, появившейся 25 лет назад, только начинается.
  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#8 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:15

Что есть дифференциал?


Дифференциал - это неотъемлемая часть любого, в том числе полноприводного автомобиля, но многие ли знают, как он работает?

При повороте автомобиля его внешние и внутренние колёса за один и тот же отрезок времени проходят разные пути. Колесо, катящееся по внутренней кривой, проходит меньший путь, чем колесо, катящееся по внешней кривой. Следовательно, внешнее колесо автомобиля должно вращаться несколько быстрее внутреннего. Для неведущих колёс это - не проблема. Они вращаются индивидуально. Но если оба колеса жёстко привязаны к мосту, они будут стараться вращаться с одинаковой скоростью. Таким образом, ось будет вращаться до тех пор, пока одно из колес не проскользнет и не ослабит напряжение. Если этого не произойдет, ось переломится.

Кроме того, из-за того, что ведущие колеса стараются пройти одинаковое расстояние, автомобиль выталкивается на прямую траекторию, что приводит к недостаточному поворачиванию.

Далеко не каждый производитель машин заботится об этом! В 20-е гг. в Великобритании выпускался автомобиль под названием Троян, оснащенный жесткой ведущей осью. На задних колёсах автомобиля стояла износоустойчивая резина, что позволяло колёсам прокручиваться при повороте без ущерба для автомобиля. Срок службы автомобиля увеличивался также благодаря тому, что предельная его скорость была лишь 40 км/час, да и она достигалась достаточно редко.
Дифференциал

Дифференциал пропорционально распределяет крутящий момент между ведущими колёсами, а также автоматически компенсирует разницу в их скорости вращения. Идея дифференциала стара. Хотя его изобретение обычно приписывают де Диону (конец ХIХ века), фактически разработка механизма дифференциала, соответствующая современному его устройству, была предложена Леонардо да Винчи за четыре столетия до создания средств передвижения, которым необходим дифференциал.

Но, как это часто бывает в случае внедрения новых технологий, решая одни проблемы, дифференциал создает другие. Его основной недостаток состоит в следующем: дифференциал передает большую часть крутящего момента на то колесо, у которого в данный момент хуже сцепление с дорогой; если колесо полностью теряет сцепление, на него передается весь крутящий момент.

Это не имеет смысла. Если одно из колес пробуксовывает в грязи или находится в подвешенном состоянии, другое колесо не вращается вовсе, даже несмотря на то, что его сцепление с дорогой увеличено за счет перенесения на него массы всей машины.
Дифференциал и полноприводный автомобиль

Четыре ведущих колеса - лишь частичное решение проблемы. И в этом случае каждый мост имеет собственный дифференциал, соединенный с "раздаткой", которая и распределяет на мосты крутящий момент. Но так как каждый из дифференциалов распределяет большую часть крутящего момента на колесо, имеющее меньшее сцепление с дорогой, полноприводный автомобиль в грязи может остаться совсем "без колес", если пробуксовывать начинают одновременно одно переднее и одно заднее колесо, или хотя бы одно колесо при разблокированном межосевом дифференциале.

Но это - не единственный минус. В полноприводных автомобилях раздаточная коробка равномерно распределяет крутящий момент на все колеса, до тех пор пока они имеют нормальное сцепление с дорогой. На не слишком грязной или ухабистой дороге особых проблем не возникает, так как шины надолго не отрываются от земли и пробуксовка колес не велика. Но если вы любитель острых ощущений и "серьезного бездорожья", есть риск, что вы попадете в канаву и произойдет вывешивание колеса. В этом случае разница во вращении колес становится опасной, так как может вывести дифференциал из строя. Большинство производителей внедорожников признают этот минус, предупреждая в руководстве по эксплуатации об опасности вывешивания колеса.

Внедорожники с постоянным приводом на 4 колеса имеют третий (межосевой) дифференциал, чтобы сбалансировать разницу вращения передних и задних колес. Это, однако, чревато другими сложностями, которые будут описаны ниже.

Единственно возможный выход (не считая трицикла, ведомого одним задним колесом) - это, с одной стороны, обеспечить колесам, находящимся на одной оси, возможность вращения при необходимости с разной скоростью, а с другой стороны, обеспечить вращение колеса, имеющего сцепление с дорогой, даже в том случае, когда другое колесо пробуксовывает.

Одним из способов добиться этого является использование ручного тормоза для того, чтобы дать нагрузку пробуксовывающему колесу. Делать это, однако, надо осторожно, чтобы не сдерживать вращение второго колеса. Этот способ достаточно эффективен и ничего не стоит. Он используется давно, но может быть, вы узнали о нем впервые.

Хорошим выходом может быть также использование отдельных рычагов ручного тормоза для каждого из ведущих колес. Дешево и эффективно. Этот способ часто применяют любители внедорожной езды. Он также используется на некоторых видах специально сконструированных внедорожников.
Самоблокирующиеся дифференциалы повышенного трения с частичной блокировкой

Принцип работы дифференциала повышенного трения ясен из его названия. В зависимости от дорожных условий и замысла производителя, работа дифференциала ограничена. Такие дифференциалы призваны обеспечивать равномерное распределение крутящего момента на оба колеса в зависимости от уровня сцепления шин с дорогой. Однако, как и в случае применения обычного дифференциала, если одно из колес вывешивается (т.е. возникает значительная разница в сопротивлении колес), практически вся мощность передается на него, и второе колесо становится бесполезным.

К сожалению, в определенной мере автомобили, оснащенные таким дифференциалом, копируют поведение пресловутого Трояна. Так как при вхождении в поворот дифференциал стремится крутить ведущие колеса с одинаковой скоростью (к счастью, в данном случае блокировка дифференциала ограничена), то автомобиль норовит поехать прямо, несмотря на то что вы поворачиваете руль.


Таким образом, принцип работы дифференциала повышенного трения, неизбежно приводит к дилемме - либо хорошее сцепление с дорогой, либо управляемость. Этот дифференциал не может полностью предотвратить пробуксовку колес без серьезного и непредсказуемого влияния на управление. Конечно существуют свои плюсы. Такой дифференциал недорог и его легко установить. Он улучшает сцепление с дорогой и не требует от водителя дополнительных действий (кроме повышенного внимания при маневрировании). К тому же он не может передать весь крутящий момент на одно колесо, что снижает вероятность поломки полуосей неопытным водителем, что может произойти при использовании дифференциала с полной блокировкой.
Дифференциалы с полной блокировкой

Суть работы такого дифференциала также достаточно хорошо передается его названием. В случае применения подобных конструкций дифференциал может быть заблокирован, если это необходимо, обеспечивая работу обоих колес, даже если одно колесо имеет плохое сцепление с дорожным покрытием, или полноценную работу одного колеса, если сцепление другого с дорогой полностью потеряно. Существуют несколько видов таких дифференциалов.
Дифференциал с автоматической блокировкой

Такой дифференциал передает крутящий момент через фрикционы (диски сцепления), которые автоматически прекращают передачу на то колесо, которое начинает крутиться быстрее. Если одно из колес потеряло сцепление с дорогой или начинает крутиться быстрее при повороте, крутящий момент автоматически направляется на другое колесо.

Оборотной стороной является то, что работа фрикционов лишена плавности и мягкости. Это выражается в том, что в моменты прекращения и начала передачи крутящего момента (во время поворота или при выходе из него) существует вероятность внезапного изменения предполагаемой траектории движения автомобиля, что к тому же может сопровождаться ( по крайней мере такое происходит порой со столь популярным блокиратором Detroit Locker) звуками, напоминающими пальбу из пистолета с близкого расстояния! Помимо того, нужно постоянно помнить о том, что автоматически блокирующийся дифференциал может передать весь крутящий момент на одну полуось. В данной ситуации существует возможность повреждений или даже серьезной поломки этой полуоси, особенно на первой пониженной передаче.

Плюс данных дифференциалов в том, что они обеспечивают максимально хорошее сцепление с дорогой, и при этом они не баснословно дороги.
Дифференциал распределенной нагрузки.

В дифференциалах распределенной нагрузки (самый известный из подобных дифференциалов - Truetrac) такой недостаток как возможность внезапной потери управляемости, являющийся основным для автоматических дифференциалов, решается путем контроля со стороны водителя. В этом случае от человека, сидящего за рулем, требуется выполнение определенных действий.

Такая конструкция предусматривает перераспределение крутящего момента на колесо, которое сохраняет сцепление с дорогой, но не полностью и не автоматически. Если одно из колес начинает проскальзывать водитель должен слегка нажать на тормоз, чтобы нагрузить это колесо, что обеспечит передачу крутящего момента на колесо, сохраняющее сцепление с дорогой. В сущности это автоматизированная, усовершенствованная конструкция, разработанная на основе идеи раздельных рычагов ручного тормоза. И точно также как и раздельные рычаги, такой дифференциал не оказывает отрицательного влияния на управляемость.
Дифференциалы с ручной блокировкой.

Наиболее популярными на сегодняшний день являются дифференциалы с пневмоблокираторами фирмы ARB. В обычном режиме дифференциал полностью выполняет свои функции, а при включении пневмоблокиратора происходит полная блокировка. В зависимости от производителя механизм может быть электрическим, вакуумным или пневматическим. Он приводится в действие вмонтированной в приборную панель кнопкой. Дифференциалы с ручной блокировкой не оказывают отрицательного влияния на управляемость автомобиля в обычном режиме, и в то же время обеспечивают максимально эффективную работу колес при блокировке. Многие водители отдают предпочтение таким дифференциалам, так как считают их оптимальным решением. Хотя некоторые журналисты, освещающие проблемы езды по бездорожью, придерживаются мнения, что подобные дифференциалы не следует устанавливать на передний мост, так как они влияют на управление в заблокированном режиме, совершенно очевидно, что если вы застряли в болоте, четкость управления не играет для вас первостепенной роли. Просто всегда нужно помнить о том, что дифференциал активизирован и соблюдать соответствующие меры безопасности.
Постоянный полный привод.

Полный привод окружают удивительные легенды - порой люди ожидают от него чуда, но результатом такой безоговорочной веры иногда становятся лишь "разбитые надежды". Постоянный полный привод на все 4 колеса (4 Wheel Drive или 4WD) не всегда помогает, так как он имеет смысл только в том случае, когда сцепление всех колес с дорожным покрытием в норме. Но иногда он становиться неуместным, то есть просто-напросто не решает проблемы, а создает их.

Проблема состоит в следующем. Для равномерного распределения крутящего момента на передний и на задний мост в различных ситуациях, оси должны иногда вращаться с разной скоростью ( например, при вхождении в поворот).

Чтобы обеспечить это на автомобиль устанавливается третий - межосевой дифференциал. Но так как дифференциал не перестает быть дифференциалом, то и здесь остается верной пословица "где найдешь - там потеряешь". Крутящий момент передается на те колеса, у которых хуже сцепление с дорогой, и если одно из 4 колес полностью теряет сцепление, то 4WD немедленно превращается в 0WD, то есть вся его хваленая "суперпроходимость" и гроша ломаного не стоит в такой ситуации.

Ликвидировать этот недостаток можно частичной или полной блокировкой межосевого дифференциала, то есть принудительно заставляя оба полуосевых зубчатых колеса, вращаться с одинаковой скоростью, соединив их между собой или одно из них с корпусом дифференциала. Обычно это делается вручную, но на многих "свежих" внедорожниках эта функция автоматизирована (с разной степенью успешности).

Но даже если на вашем автомобиле присутствует блокировка межосевого дифференциала, вам не помешают блокировки на осях. Тогда ваш внедорожник наверняка не разочарует вас!
Вискомуфты.

Альтернативой вышеперечисленным способам блокировки дифференциалов является вискомуфта. Принцип ее действия основывается на необычном свойстве некоторых жидкостей (например, силикона) - их вязкость увеличивается или уменьшается в зависимости от скорости взбалтывания. Блокировка у этого устройства срабатывает от разности скоростей вращения валов.

Вискомуфта обеспечивает нормальную работу дифференциала в том случае, когда разница в скорости вращения колес невелика. При увеличении разницы вращения, функционирование дифференциала ограничивается. Такой механизм прост и надежен, но имеет тот же минус, что и традиционный дифференциал повышенного трения (ведущий к тому же результату, только другими средствами) - чем больше блокируется дифференциал, тем сложнее становиться управлять автомобилем.
Вискомуфта, которая сейчас преподноситься как новейшая разработка, была придумана Фергюсоном более 40 лет назад. Несколько автомобилей Jensen с приводом на 4 колеса по системе Фергюсона сохранились до наших дней. Из современных автомобилей можно выделить два: межосевой дифференциал с вискомуфтой устанавливается на последнюю модель Land Rover Defender, а на Cherokee все три дифференциала имеют гидравлические вискомуфты.
Отключаемый привод передних колес.

Некоторые внедорожники устроены таким образом, что передний дифференциал и соответствующие части трансмиссии вращаются передними колесами, независимо от того задействован ли полный привод или нет. Это повышает расход топлива и шум. Отключаемый привод передних колес (отключаемая ступица) позволяет передним колесам вращаться свободно. При необходимости полный привод подключается вручную или автоматически.
Новейшие разработки.

В последнее время производители все чаще используют электронику, которая опираясь на показания различных датчиков, "следит" за сцеплением колес с дорожным покрытием, и соответственно блокирует и разблокирует дифференциал. Применение такой электроники на внедорожниках не всегда оказывается удачным. Например, попытка использования ABS при спуске с крутого склона, приводит к плачевным результатам вследствие отсутствия необходимой пониженной передачи. Пока эти нововведения редко оказываются лучше, чем привычный внедорожник с полным приводом, раздаточной коробкой с понижающими передачами и блокировкой на мостах.
  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#9 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:19

На AUDI V8 мех установлено 2 Torsen - центральный и в заднем мосту.
Схема:

Прикрепленные изображения

  • v8_quattro_manual.jpg
  • torsen_parts.jpg

  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#10 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 21 Январь 2008 - 16:29

Все о системах полного привода всех марок авто
www.awd.ee
Очень много полезного!

http://avtonov.svoi.info
  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#11 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 04 Март 2008 - 15:47

Самый полный привод


Зачем легковому автомобилю полный привод? Сейчас, в начале XXI века, этот вопрос кажется риторическим. Конечно же, для лучшей реализации тяговых сил двигателя. Для того, чтобы колеса при разгоне на скользком покрытии как можно меньше буксовали вхолостую. Четыре ведущих колеса лучше, чем два!
Но человечество долго постигало эту азбучную истину. Спросите любого автознатока — и он вам ответит, что эра полного привода на массовых легковых автомобилях началась только в 1980-м с появлением Audi Quattro. Назовет он и редких предшественников — например, английский суперкар Jensen FF 1966 года и Subaru Leone 4WD 1972 года. Впрочем, настоящий знаток тут же оговорится: первые полноприводные автомобили Subaru не имели постоянного полного привода — он был подключаемым. А это, как говорят в Одессе, две большие разницы.

ПАЛЛИАТИВ

Подключаемый привод на одну из пар колес — решение на легковых автомобилях паллиативное. Такую трансмиссию в англоязычном мире часто называют Part-Time 4WD, «временный полный привод», и пришла она из мира внедорожников и грузовой техники повышенной проходимости. Такой автомобиль, у которого одна из осей постоянно ведущая, а другая жестко подключается в случае необходимости, способен проявить свои «полноприводные» качества только на время преодоления бездорожья. А для движения по дорогам с твердым покрытием жесткий полный привод приходится отключать. Почему? Причина — в так называемой циркуляции мощности. Ведь в повороте передние колеса проходят больший путь, двигаясь по дугам большего радиуса, а значит, и вращаются быстрее задних. Причем, чем круче поворот, тем разница больше. И на автомобилях с таким типом привода тяга на передних колесах падает, а на задних — наоборот, растет. В некоторых случаях тяговый момент может смениться тормозным, то есть передние колеса будут увеличивать сопротивление движению автомобиля. Когда под колесами грязь или снег, в этом нет ничего страшного — разве что автомобиль станет хуже слушаться руля и пойдет наружу «плугом» с вывернутыми
Тем не менее блокированный полный привод на легковых дорожных автомобилях применяли. Правда, это были скорее легковушки повышенной проходимости. Например, в СССР еще в 1938 году небольшими партиями начали выпускать ГАЗ-61 — полноприводную «эмку» с шестицилиндровым мотором и с подключаемым передним мостом. После войны делали и «внедорожный» вариант Победы, ГАЗ-М72, и Москвич-410 с аналогичной трансмиссией... Да и Subaru Leone 4WD 1972 года, кстати, тоже делали для преодоления внедорожья — клиренс у машин с подключаемым задним мостом был выше, чем у обычных переднеприводных Subaru.
Итак, на дорогах с твердым покрытием, где легковые автомобили проводят большую часть времени, подключаемый привод бесполезен — он лишь утяжеляет автомобиль. Ведь все это время машине приходится «возить с собой» раздаточную коробку, в которой происходит отбор мощности к «временно ведущей» второй оси, еще один карданный вал, главную передачу второго моста...
Меж тем превратить «временный» полный привод в постоянный, Full-Time 4WD, очень просто. Нужно лишь добавить в раздаточную коробку межосевой дифференциал.

ПОСТОЯННЫЙ ПОЛНЫЙ

Зачем нужен межосевой дифференциал?
Два межколесных дифференциала, передний и задний, позволяют каждой паре колес в поворотах вращаться с разными скоростями. А межосевой выполняет эту работу для обоих ведущих мостов. Поэтому автомобиль с тремя дифференциалами легко может двигаться с постоянным полным приводом по любым дорогам!
Элементарно? Меж тем до начала 80-х годов считалось, что постоянный полный привод дорожным автомобилям не нужен. Мол, к чему двигателю на сухом асфальте постоянно вращать вторую пару колес и соответствующие детали трансмиссии — это и шум, и повышенный расход топлива... И лишь после появления Audi Quattro общественное мнение стало меняться в сторону постоянного полного привода. Ведь тяга двигателя при этом постоянно распределяется не на два, а на все четыре колеса, оставляя больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И в повороте такой автомобиль оказывается намного более устойчивым при разгоне или при торможении двигателем.
Кстати, первыми массовыми автомобилями с межосевыми дифференциалами в трансмиссии считаются Range Rover (1970) и наша Нива (1976). Но так как обе эти машины все-таки принадлежат к внедорожному племени, то лавры первопроходца среди легковушек пожинает Audi Quattro.
А что же конструкторы гоночных автомобилей — неужели они не применили постоянный полный привод раньше?
Мы знали, что попытки сделать полноприводные гоночные машины предпринимались и до эпохи Quattro. Например, первым послевоенным проектом Фердинанда Порше был полноприводный гоночный болид Cisitalia 360 среднемоторной компоновки с 12-цилиндровым полуторалитровым двигателем. Но доподлинно известно, что привод на передние колеса у этого чуда техники был отключаемым — гонщик должен был задействовать его только на прямых участках трассы, а перед поворотом вновь переходить на задний привод.
А были ли предшественники у Чизиталии?
Оказалось, например, что тот же Фердинанд Порше еще в 1900 году построил электромобиль с четырьмя ведущими мотор-колесами. Но настоящий шок у автознатока вызовет гоночный автомобиль голландской фирмы Spyker образца 1902 года. В те дремучие времена, когда даже тормоза делали только на задних колесах, у этого автомобиля был самый что ни на есть постоянный полный привод — с межосевым дифференциалом!
Так что можно смело заявлять, что нынче схема Full-Time 4WD справляет свое столетие...
Полноприводных Спайкеров было выпущено немного — они стоили сумасшедших денег и по разным причинам не смогли добиться успеха в гонках. Не намного удачнее оказались и другие полноприводные гоночные автомобили — Bugatti Tipo 53 и Miller FWD начала 30-х годов. Что касается Bugatti, то инициатива принадлежала фиатовскому инженеру Антонио Пикетто, который в 1930 году предложил Этторе Бугатти построить гоночную машину с колесной формулой 4х4. И в 1932 году были сделаны три полноприводных Bugatti Tipo 53 — с мощными компрессорными трехсотсильными моторами, с постоянным полным приводом и с тремя дифференциалами.
Интересно, что перед созданием полноприводного Bugatti итальянцы тщательно изучили приобретенный специально под разборку переднеприводный американский гоночный Miller. В свою очередь американец Гарри Миллер заинтересовался затеей Бугатти и тоже решил построить полноприводную версию своего автомобиля, заручившись спонсорством фирмы FWD (Four Wheel Drive, «четыре ведущих колеса»), выпускавшей грузовики с колесной формулой 4х4. Так появились полноприводные гоночные болиды Miller FWD.
Именно с этими машинами связан любопытный эпизод: во время гонки на берлинском треке Avus в 1935 году полноприводный Miller шел третьим, когда его рядная «восьмерка» не выдержала и буквально взорвалась. При этом куски мотора лишь немного не долетели до трибуны, на которой среди прочих важных персон из национал-социалистической партии сидел сам Гитлер! Право, редкий случай, когда об отсутствии человеческих жертв стоит пожалеть. Прилетел бы осколок поршня в голову одного человека — и ход мировой истории был бы совсем другим...
Но Bugatti Т53 и Miller FWD не получили должной оценки — подвела «сырая» конструкция и постоянные поломки. Зато следующий эпизод в истории легковых машин с постоянным полным приводом оказался воистину судьбоносным.

ФОРМУЛА ФЕРГЮСОНА

Чтобы оценить всю важность того, что происходило в Англии на рубеже 50-х и 60-х годов, вернемся к теории. Межосевой дифференциал создан для того, чтобы «развязать» обе ведущие оси. Например, задние колеса бешено буксуют, а передние стоят на месте. И дифференциал этому никак не препятствует!
«Лекарство» от этого недуга впервые придумали конструкторы внедорожников — это принудительная блокировка. В нужный момент водитель дергает за рычаг, механизм намертво фиксирует шестерни межосевого дифференциала — и трансмиссия из дифференциальной, «свободной», становится жестко замкнутой. Именно по этой схеме были сделаны и первые поколения автомобилей Range Rover, и наша Нива, и множество других внедорожников. И, кстати, первые автомобили Audi Quattro тоже — в этих машинах до 1984 года водителю приходилось самостоятельно включать блокировку межосевого дифференциала.
Но это решение опять-таки паллиативное: блокировку на дорожной машине можно задействовать только на бездорожье. А на асфальте ее нужно выключать. И если автомобиль внезапно попадет на скользкий участок, колеса одной из осей при подаче тяги начнут буксовать раньше других.
А можно ли сделать так, чтобы дифференциал при пробуксовке блокировался сам, автоматически?
Внедрение самоблокирующегося межосевого дифференциала связано с именем англичанина Тони Ролта, гонщика и конструктора. Он и его друг Фред Диксон, тоже гонщик и страстный любитель повозиться с автомобильными железками, еще до войны открыли собственное бюро Rolt/Dixon Developments по подготовке гоночных автомобилей. После войны два друга увлеклись идеей постоянного полного привода. Построив экспериментальную полноприводную «тележку» под названием «Краб», Ролт и Диксон в 1950 году перешли под крыло Гарри Фергюсона, преуспевающего тракторного фабриканта. Так возникла фирма Harry Ferguson Research.
Фергюсона мало интересовали гоночные болиды, зато он мечтал о безопасном дорожном автомобиле, колеса которого не буксовали бы при разгоне и не блокировались при торможении. И Ролт с Диксоном решили спроектировать такую машину «с нуля» — полностью, включая кузов, трансмиссию и силовой агрегат!
Знаний друзьям не хватало, и на должность компетентного главного конструктора пригласили Клода Хилла, который ради столь интересной работы покинул Aston Martin. Но, несмотря на финансы Фергюсона, работа шла неспешно — экспериментальный седан Ferguson R4 был готов только через шесть лет. Зато какой: полноприводный, с оппозитной «четверкой», с дисковыми тормозами на всех колесах и с электромеханической антиблокировочной системой Dunlop MaxaRet, позаимствованной из авиации!
Но самое интересное для нас заключалось внутри раздаточной коробки прототипа. Разобрав ее, помимо дифференциала мы бы увидели еще дополнительный «набор» шестеренок, две шариковые обгонные муфты и два пакета фрикционов. Пока колеса не скользили, все это хозяйство мирно вращалось вхолостую. Но когда начиналась пробуксовка колес одной из осей и разность частот вращения выходных валов достигала определенной величины, одна из муфт срабатывала, сжимала «свой» пакет фрикционов — и те тормозили шестерни дифференциала, моментально блокируя его и превращая дифференциальный привод в жесткий!
Следующий прототип Ferguson R5 1962 года, на подготовку которого снова ушло шесть лет, был еще интереснее — это был легковой полноприводный универсал. Эксперты журнала Autocar, которые позже испытывали Ferguson R5, делились впечатлениями: «Автомобиль достигает предела скольжений на невероятно высоких скоростях!»
Но никто из автомобилестроителей так и не взялся за выпуск полноприводного Фергюсона — слишком сложным и дорогим получился бы серийный автомобиль. Однако в 1962 году Ролту все-таки удалось заинтересовать руководство компании Jensen — он предложил адаптировать полноприводную трансмиссию для купе Jensen C-V8 с трехсотсильным крайслеровским мотором V8, которое тогда готовили к серийному производству. Полный привод оказался мощному и скоростному купе как нельзя кстати!
Через три года был построен экспериментальный полноприводный Jensen C-V8 FF. А в 1966 году появилась следующая модель — Jensen Interceptor, с еще более мощной 325-сильной «восьмеркой». Кроме заднеприводного купе предлагался и вариант со скромным шильдиком JFF. Это был знаменитый Jensen FF — первый в мире полноприводный серийный автомобиль с самоблокирующимся межосевым дифференциалом и с АБС! Буквы FF — это Formula Ferguson, обозначение запатентованной Ролтом и коллегами трансмиссии.
Все без исключения автомобильные журналисты того времени упоминали выдающуюся устойчивость полноприводных Дженсенов и «практически неограниченный запас тяги на мокром асфальте». Жаль, что самого Фергюсона к тому времени уже не было в живых — он умер в 1960-м...
Почему мы столь подробно рассказываем о Формуле Фергюсона? Да потому, что именно фирма Harry Ferguson Research впервые в мире уделила столь серьезное внимание полному приводу как средству повышения активной безопасности!
Мы уже говорили, что привод на четыре колеса оставляет больший запас по сцеплению для восприятия боковых сил. И это плюс. Но есть и минус — теряется однозначность реакций на подачу топлива. Если на мощном заднеприводном автомобиле в скользком повороте резко нажать на газ, это вызовет занос задней оси. На переднеприводной машине, наоборот, при подаче тяги в скольжение сорвутся передние колеса. Хорошо это или плохо — не в том дело. Главное, что водитель всегда знает, как поведет себя автомобиль в таком случае.
А какая ось сорвется в скольжение на полноприводном автомобиле? На этот вопрос ответить непросто. Если в данный момент больше разгружен передок или под передними колесами более скользкое покрытие, то начнется снос. А если худшие условия по сцеплению имеют задние колеса, то машина уйдет в занос. Реакция может быть неоднозначной! И это небезопасно.
К счастью, Тони Ролт сам был гонщиком, причем очень хорошим — однажды, в начале 50-х, он даже выиграл 24-часовую гонку в Ле-Мане. Поэтому Ролт с коллегами с самого начала попытались избежать неоднозначности полного привода, применив несимметричный межосевой дифференциал. На задние колеса всех машин с фергюсоновскими трансмиссиями подавалось 63% крутящего момента, на передок — 37%. Таким образом реакция на увеличение тяги была приближена к «заднеприводной».
Самоблокирующийся дифференциал позволил Дженсену взять лучшее от обеих типов трансмиссий. Легкий вход в поворот и отсутствие циркуляции мощности в штатных режимах движения без пробуксовки — от дифференциального привода. А лучшую реализацию тяги двигателя при пробуксовке — от жесткого.
Но обгонные муфты механизма блокировки работали жестко, в пульсирующем режиме, моментально превращая несимметричный дифференциальный привод в блокированный и обратно. Поэтому при пробуксовке неоднозначность увеличивалась!
Был нужен механизм, который бы более гибко и плавно изменял степень блокировки межосевого дифференциала. И в конце 60-х годов Тони Ролт вместе с Дереком Гарднером, который позже был главным конструктором болидов Tyrrell, занялись странными, на первый взгляд, экспериментами с силиконовой жидкостью, что использовалась в муфтах привода вентиляторов радиаторов.
Да-да, именно Ролт с Гарднером вошли в историю как изобретатели вискомуфты!

САМОБЛОКИРУЮЩИЕСЯ РАЗВИВАЮТСЯ

Цилиндр с пакетами фрикционов внутри, заполненный силиконовой жидкостью, отлично подходил для намеченной Ролтом цели — тормозить шестерни межосевого дифференциала при пробуксовке колес. Пока скорости вращения всех колес примерно равны, вискомуфта никак не вмешивается в работу межосевого дифференциала. Но вот колеса одной из осей забуксовали. Шестеренки межосевого дифференциала тут же начинают раскручиваться, связанные с ним пакеты фрикционов вискомуфты «взбивают» силиконовую жидкость, и муфта «схватывается», блокируя межосевой дифференциал частично или полностью.
Такое устройство блокировало дифференциал плавнее и мягче, что положительно сказывалось на управляемости. После оформления патентов на вискомуфту Тони Ролт в 1971 году образовал фирму FF Developments — специально для того, чтобы оснащать автомобили полноприводными трансмиссиями своей разработки. Например, среди первых заказов фирмы были полноприводные версии фургончиков Bedford для английских лесничеств, партия автомобилей Ford Zephyr FF для полиции или седаны Opel Senator 4х4 для британской военной миссии в Берлине. Но самым главным достижением FFD стала трансмиссия для американского автомобиля AMC Eagle, который выпускался с 1979 по 1988 годы. Это был обычный легковой AMC Concord, но с поднятым на 75 мм кузовом и с увеличенными «внедорожными» шинами. И, конечно же, с полноприводной трансмиссией. Причем впервые в мире серийный автомобиль был оснащен межосевым дифференциалом, блокирующимся вискомуфтой!
Конечно, создавался AMC Eagle главным образом для тех, кто периодически штурмует бездорожье, — полный привод появился на этих машинах не из-за желания добиться более уверенного разгона или лучшей устойчивости и управляемости, как в случае с суперкаром Jensen FF или с Audi Quattro. Но с трансмиссионной точки зрения прямыми наследниками AMC Eagle стали такие «драйверские» автомобили, как Subaru Impreza Turbo или Mitsubishi Lancer Evo с первого по шестое поколения. Ведь их межосевые дифференциалы тоже блокируются встроенными вискомуфтами.
Серийное купе Audi Quattro, которое появилось в 1981 году, через два года после дебюта AMC Eagle, оснащалось обычным «свободным» межосевым дифференциалом с принудительной блокировкой. Правда, Фердинанд Пьех, который в начале 80-х был начальником инженерного департамента Audi, выбрал для Quattro очень изящную схему, отлично подходившую для компоновки ингольштадтских машин. Продольно расположенный силовой агрегат переднеприводного автомобиля прямо-таки указывал торцом коробки передач на задние колеса — осталось лишь встроить в корпус трансмиссии межосевой дифференциал. Но для привода на передние колеса конструкторы Пьеха не стали городить традиционный для полноприводников огород с отдельной «раздаткой». Немцы сделали вторичный вал коробки полым — и сквозь него пропустили приводной вал передних колес. Воистину, все гениальное просто...
С самого начала на Audi, в отличие от FFD, выбрали симметричное распределение крутящего момента по осям — 50:50. А в 1984 году из салонов полноприводных Audi наконец-то исчезли архаичные ручки принудительной блокировки «центра» — в трансмиссиях Quattro появился привычный нам самоблокирующийся дифференциал Torsen. Название Torsen происходит от английских слов torque sensing и отражает способность этого чисто механического устройства мгновенно и плавно увеличивать степень своей блокировки в ответ на изменение крутящего момента на выходных валах. Поэтому Торсену не нужна вискомуфта — он блокируется сам. Причем срабатывает не от разности скоростей вращения уже после начала пробуксовки, а еще до начала скольжения: Torsen способен реагировать на изменение сцепных условий в пятне контакта шин с дорогой!
Кстати, когда в последнее время конструкторы больших внедорожников стали задумываться о достижении «легковой» управляемости, они тоже вспомнили про Torsen — он используется в трансмиссиях таких автомобилей, как новый Range Rover, VW Touareg/Porsche Cayenne и Toyota Land Cruiser Prado последнего поколения.
Но вернемся в 80-е. Триумфальный выход Audi Quattro на раллийную сцену послужил началом полноприводного бума — все раллийные команды группы В бросились создавать версии 4х4. Один за другим появились Peugeot 205 T16, Metro 6R4, Lancia Delta S4, Ford RS200... Все как один — с вискомуфтами в самоблокирующихся дифференциалах разработки FFD. За работу с раллийными командами на FFD отвечал Стюарт Ролт, сын Тони...
Кстати, в начале 90-х годов обращался на FFD и завод АЗЛК, когда было решено проектировать раллийную полноприводную модификацию Москвича-2141. С помощью англичан была создана трансмиссия с тремя самоблокирующимися дифференциалами — передним, задним и межосевым (точь-в-точь как на болидах Ford RS200). Управляемость экспериментальных полноприводных Москвичей в предельных режимах заслуживала самых лестных оценок — поведение машин в скольжении было предсказуемым и удобным для гонщиков. Оказалось, что, подбирая «жесткость» блокирующих вискомуфт во всех трех дифференциалах, можно в широком диапазоне настраивать управляемость автомобиля. Например, более «строгая» блокировка заднего межколесного дифференциала повышает склонность автомобиля к заносу задней оси. Увеличение коэффициента блокировки переднего или межосевого дифференциала, наоборот, повышает запас устойчивости — автомобиль менее охотно заезжает в поворот из-за проскальзывания и сноса передних колес.
Однако такая настройка актуальна только в одном случае — при раллийном стиле езды со скольжениями. Поэтому три самоблокирующихся дифференциала — это прерогатива болидов группы WRC. Причем на этих машинах, как правило, внутрь дифференциалов встроены уже не вискомуфты, а пакеты многодисковых фрикционов с гидроприводом и с электронным управлением. Таким образом конструкторы получают широчайшие возможности по настройке управляемости в режиме реального времени. Например, при входе в поворот бортовой компьютер может «распустить» муфты во всех трех дифференциалах, превратив их в «свободные» — чтобы автомобиль легче заходил в вираж. А когда пилот начнет ускоряться при выходе на прямую, электроника даст команду, и сервопривод «зажмет» муфты в дифференциалах таким образом, чтобы добиться минимальной пробуксовки всех колес и в то же время не перейти грань приемлемой недостаточной поворачиваемости, за которой болид вынесет наружу виража.
Кстати, первым применил управляемые муфты Daimler-Benz — в трансмиссии автомобиля Mercedes-Benz 4Matic Е-класса с кузовом W124 образца 1986 года. Причем муфт там было три — при необходимости электроника сперва подключала привод на передние колеса, а потом последовательно задействовала блокировки межосевого и заднего межколесного дифференциалов. Но такая трансмиссия оказалась неоправданно сложной. Кроме того, на нестабильном покрытии электроника то подключала передние колеса, то отключала...
Еще одним пионером применения электронноуправляемых муфт в скоростных автомобилях стала фирма Porsche — на модели Porsche 959 1986 года было две муфты, а электроника работала в четырех режимах, которые мог выбирать водитель. Позже серийные автомобили с трансмиссиями подобной сложности начали выпускать японцы — это, например, Nissan Skyline GTR. Но у нас широко известен только Mitsubishi Lancer Evo VII с межосевым управляемым дифференциалом ACD и задним дифференциалом с активным распределением крутящего момента AYC. По нашему опыту, Lancer Evo VII — наиболее совершенный полноприводный дорожный автомобиль из всех, что когда-либо проходили испытания Авторевю...

ВМЕСТО ДИФФЕРЕНЦИАЛА

Пока раллийные инженеры колдовали с механизмами самоблокировки, конструкторы массовых легковушек, наоборот, пошли по пути упрощения — и вообще отказались от межосевого дифференциала, заменив его вискомуфтой. Первым европейским легковым автомобилем с такой трансмиссией стал Volkswagen Golf II Syncro 1985 года — его трансмиссию разрабатывали инженеры фирмы GKN, которая еще в 1969 году приобрела FFD. Преимуществами такой схемы были простота и унификация полноприводной модели с базовой. В нормальных условиях автомобиль сохранял характеристики и управляемость переднеприводного, а при пробуксовке передних колес уже через 0,2 секунды срабатывала вискомуфта, способная подавать назад до 70% крутящего момента.
Но такой «упрощенный» привод задних колес обладал существенным недостатком — даже небольшая задержка в срабатывании вискомуфты усугубляла неоднозначность реакций. При подаче газа в скользком повороте автомобиль сначала сносило наружу, как переднеприводный, а потом, с подключением задних колес, он резко менял характер — и мог уйти в занос.
Здесь отличились японцы — они неоднократно пытались сгладить этот недостаток, подбирая характеристики вискомуфт и используя их не только для включения привода на задние колеса, но и для блокировки межколесных дифференциалов. На некоторых моделях (например, Nissan Sunny/Pulsar 1988 года) было аж три вискомуфты: одна включала привод на задние колеса, а две другие служили для блокировки межколесных дифференциалов. В автомобилях Ноnda Concerto 4WD вискомуфты заменяли не только межосевой, но и задний межколесный дифференциал...
Но потом оказалось, что вместо вискомуфты в приводе задних колес гораздо удобнее использовать просто фрикционную муфту, пакеты которой сжимаются гидроприводом. А управлять сжатием фрикционов и, соответственно, регулировать величину подаваемого к задним колесам крутящего момента отлично может электроника.
Нынче почти все появляющиеся легковые полноприводники и «паркетники» имеют в приводе задних колес управляемую муфту — будь то Haldex на автомобилях гольф-платформы концерна VW или система VTM-4 фирмы Honda. Причем быстродействие современных муфт сделало задержку в подключении задних колес практически незаметной — теперь все зависит только от того, как настроена управляющая электроника. Например, трансмиссии автомобилей Golf 4Motion и Audi A3 Quattro совершенно идентичны конструктивно. Но разное программное обеспечение позволяет фольксвагеновцам выбирать симметричное распределение момента по осям, а инженеры Audi предпочитают подавать назад только 40% тяги, придавая своим машинам более «переднеприводный» характер. Дело вкуса...
А какие из этих схем предпочитаем мы?
Легковые дорожные автомобили с подключаемым вручную приводом на вторую ось ныне, слава Богу, не выпускаются. А что касается остальных трех схем...
Конечно же, самые интересные, с нашей точки зрения, автомобили — это наследники Формулы Фергюсона, в трансмиссиях которых есть самоблокирующийся межосевой дифференциал. И неважно, какими путями осуществляется блокировка — вискомуфтой, как на автомобилях Subaru, механическим дифференциалом Torsen, как на моделях Audi A4—A6—A8 Quattro, Passat 4Motion и VW Phaeton, или электронноуправляемыми муфтами (Lancer Evo VII). Главное, что автоматически блокирующийся «центр» при грамотной настройке может значительно улучшить управляемость автомобиля — сделать его намного более безопасным и приятным для искушенного водителя.
Но машины с автоматически подключаемым приводом на задние колеса мы тоже не сбрасываем со счетов — их становится все больше. Муфту Haldex в последнее время начинает активно использовать Volvo, скоро сюда присоединится и SAAB. Трансмиссии со «свободными» межосевыми дифференциалами тоже находят свое применение — причем на таких скоростных автомобилях, как BMW (X5, 325 и 330Xi) и Mercedes 4Matic всех классов. Но на этих машинах вместе с дифференциальным полным приводом в обязательном порядке «работает» неотключаемая антипробуксовочная электроника, которая в какой-то мере компенсирует отсутствие механизма самоблокировки.
Однако в последнее время мы замечаем, что по реальным ездовым свойствам автомобили с разными полноприводными трансмиссиями становятся все ближе друг к другу — естественно, при движении по дорогам общего пользования, а не на раллийных трассах. И чем более совершенными будут становиться электронные антипробуксовочные системы и программы управления муфтами типа Haldex, тем меньше будет различаться управляемость оснащенных ими автомобилей.
Очевидно, это и есть прогресс.

Взято с www.autoreview.ru
  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#12 Rabbit

Rabbit

    Пенек с глазами

  • Модераторы
  • PipPipPipPipPipPip
  • 1 141 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Алма-ата
  • Авто: Audi A4 1.8 20V Turbo Quattro B5
  • Имя: Андрей

Отправлено 04 Март 2008 - 15:50

Схема Audi 80 Quattro


  • 0

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

#13 Форсаж

Форсаж

    Генератор постов

  • //Audifans
  • 2 767 сообщений
  • Пол:Мужчина
  • Город:Павлодар
  • Авто: Audi B4 Avant 2.6

Отправлено 17 Октябрь 2013 - 13:24

Фильм история quattro


  • 0




Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных