Задвижване 4 x 4

задвижване 4 x 4

Задвижване 4 x 4 на автомобили и камиони

Задвижване 4 x 4. До началото на 80-те години употребата на схемата за задвижване на четирите колела не е била на превозни средства с висока проходимост. Където в противен случай това е невъзможно, но на обикновените леки автомобили се счита за събитие от редица технически странности. В крайна сметка предаването на задвижване на всички колела изисква въвеждането на нови компоненти в дизайна. Което прави колата по-тежка, шумна и натоварена с вибрации. Сложността на дизайна увеличава производствените разходи, което се отразява на цената на автомобил с задвижване на всички колела. От своя страна поддръжката и ремонта на такава машина ще бъде много скъпа. Автомобилите, които са 4 х 4 изразходват много повече гориво, отколкото обикновените автомобили. Това се влияе от увеличението на общото тегло на автомобила и механичните загуби в допълнителните трансмисионни агрегати.

Задвижване 4 x 4 на съвременни автомобили

Но автомобилната индустрия не стои неподвижно. Съвременните автомобили имат голям запас от мощност, а в началото с рязък натиск върху педала за газ силите на сцепление на един чифт колела с пътна настилка може да не са достатъчни. Задвижващите колела се подхлъзват, приплъзват. Излишъкът на сцеплението оставя с дима от изгорялата гума. А разпределението на силата на дърпане не е две, а четири колела и възможността да се използва цялото тегло на машината като разклонител намалява вероятността да се подхлъзне наполовина и гарантира впечатляващо стартово ускорение. В допълнение, задвижването на всички колела осигурява по-добра управляемост и стабилност на движението на автомобила. Особено на хлъзгави пътища, което позволява на водача по-уверено и бързо да завива. Тласъкът за развитието на автомобили с задвижване на четирите колела даде на Audi своя модел Quattro. Популярността му изискваше адекватни стъпки от други производители на автомобили.

Задвижване 4 x 4 на Subaru

Subaru направи задвижване на всички колела със собствения си трик и с течение на времето всички автомобили, произведени от тази японска компания, се превърнаха в задвижване на всички колела. Заслугата на инженерите на Audi се състои във факта, че те успяха да разработят лек и компактен дизайн. При който въз основа на разположението на предните колела селекцията на въртящия момент към задните задвижващи колела се осъществяваше директно от интегралния диференциал, интегриран в скоростната кутия. Вярно, този диференциал изискваше блокиране, но въвеждането на само заключващи се вискозни съединители и фрикционни диференциали. Като конструкцията на Thorsen, използваща способността за само задействане на спиралните предавки, отстрани този проблем. Автомобилите 4×4 бяха освободени както от допълнителни лостове с механично заключване.

Задвижване 4 x 4 и блокировка на диференциала на автомобила

Така и от придърпване, които придружаваха блокировката на диференциала, ако тя се извършва механично. Между другото, вискозните съединители не само освободиха автомобилите от ненужни лостове и придърпване, но и направиха възможно плавното преразпределяне на въртящия момент. Които се намира между осите в зависимост от конкретната ситуация, в която в даден момент се намира всяко колело на автомобила. С появата на ABS вискозните съединители започнаха да влизат в конфликт с тези системи, намесвайки се в тяхната работа и я настройват само за по-лошо. Първият ABS започна да въвежда Mercedes-Benz, той беше първият и трябваше да озадачава как да успокои вискозната връзка. За щастие, централният диференциал на Ferguson с автоматично заключване, контролиран от електрониката, вече е създаден. Вътре в този диференциал беше съединител с много плочи.

Автоматично задвижване 4 x 4

Задействан, когато разликата в скоростта на колелото достигна определена стойност. Командата за заключване е получена от микропроцесор, който в своята работа използва сигнали от три сензора за скоростта на колелата. Същите като тези, използвани в системата ABS. Автоматично заключеният диференциал улесни свалянето на автомобила, особено по хлъзгавите пътища, за подобряване на управлението при висока скорост при завиване и в същото време изобщо не повлия на работата на ABS. Защото се изключи при натискане на педала на спирачката. Системата за задвижване на всички колела 4-Motion Volkswagen се основава на съединителя Haldex. Който е електронно контролиран съединител с много плочи. В полза на съединителя, Haldex отказва вискозна връзка и Volvo. BMW е разработила собствена система за задвижване на всички колела xDrive, която няма заключване.

Задвижване 4 x 4 – ABS – ASC + T – DSC и ADB – X

Той управлява BMW електрониката на всички колела, по-точно системите ABS, ASC + T, DSC и ADB – X. Всички команди, идващи от DSC, идват от спирачките. ADB – X разпознава кога колелото започва да се изплъзва и го забавя, като осигурява същия ефект като блокировката на диференциала. Шофьорът научава, че системата е достигнала определен критичен режим на работа. С други думи, колелата започват да губят сцепление. И ADB – X е влязъл в сила, използвайки мигащия индикатор на таблото. Поверявайки функциите за управление на задвижването на всички колела на електрониката, BMW успя не само да намали теглото и да опрости схемата на предаване, но и да оптимизира работата на спирачната система. Където сега всяко колело получава строго дозирана спирачна сила и не пречи на спирането, както се случва в пълен размер задвижване с конвенционални блокировки.

Задвижване 4 x 4 – 4 Matic

Инженерите на Mercedes не тръгнаха по пресечената писта и измислиха своето предаване с автоматично свързано задвижване на всички колела, което беше наречено 4 Matic. Принципът на неговата работа е следният. Задните колела са водещи по суха повърхност, а когато се подхлъзват, централният компютър чрез хидравлично задвижване включва мултиплитационен съединител и преразпределя въртящия момент към предните колела. Материалът, от който са направени фрикционните накладки на дисковете, не се страхуват от подхлъзване. Но само благодарение на подхлъзване, мултипластинният съединител, използван в такива схеми, може да работи. Електронната система чрез хидравличното задвижване променя степента на налягане на дисковете един към друг. Като постепенно прехвърля въртящ момент към оста, колелата на която имат по-добро сцепление.

Устройство на задвижване 4 x 4

Такъв монтаж се нарича хидромеханична връзка. Устройство и разновидности. Първо разберете основните принципи на задвижването на четирите колела. Може би най-важният възел в него е диференциалът. За да се осигурят различни скорости на въртене на задвижващите колела, се използва диференциал между колелата. А задвижващите валове – между осев диференциал. Диференциалите могат да бъдат класифицирани като симетрични и асиметрични, свободни и блокирани. При симетричния въртящият момент се разпределя еднакво между полуосите. А при асиметричните не е същия. По принцип диференциалът на напречната ос е симетричен, но централната ос е едновременно симетрична и асиметрична. Свободният диференциал не пречи на осите или задвижващите валове да се въртят с различни ъглови скорости, а при заключения диференциал тази независимост може да бъде ограничена. Така че, за нормалната работа на постоянно задвижване на четирите колела в трансмисията трябва да бъдат две между оси и един централен диференциал.

Задвижване 4 x 4 със силиконов съединител

Първите автомобили с задвижване на четирите колела бяха оборудвани с доста прости ключалки на диференциала между осите и задните колела. Които могат да се активират от мястото на водача чрез натискане на съответните бутони. Скоро обаче стана ясно, че при тръгване на асфалт шофьорите често забравят да изключат ключалките. В резултат на което трансмисията буквално се руши пред очите ни. Тогава инженерите сериозно помислиха за системата за свързване на механизма за автоматично заключване. В резултат на това се появи вискозна връзка. Това устройство използва силиконова течност, за да сведе до минимум разликата в скоростите на въртене на задвижващите валове. Веднага след като едно от колелата започне да се изплъзва, вискозитетът на силиконовата течност рязко се увеличава в резултат на нагряването. Което води до свързване на вискозните съединителни дискове, следователно, до въртене на задвижващите валове с приблизително същата скорост.

Определение за задвижване 4 x 4

Тоест за блокиране на диференциала. Обикновено се използва комбинация от свободен централен диференциал и вискозна връзка, която играе ролята на заключващо устройство и автоматично се включва в определени условия. Друго заключващо устройство беше Torsen диференциал с ограничено приплъзване. Когато шофирате по асфалт, диференциалът Torsen разпределя въртящия момент между осите по равно. Но щом колелата на едната ос започват да се плъзгат, въртящият момент се прехвърля на тази ос, колелата на която имат по-добро сцепление с покритието. В границата съотношението на въртящите моменти, предавани по оста, може да достигне 20:80. Но все пак има някои подробности, които правят Torsen по-предпочитан от вискозната връзка. Torsen е чисто механично устройство, което му позволява да предотврати подхлъзване, за разлика от вискозно съединение.

Задвижване 4 x 4 – Haldex

При което е необходимо известно време за загряване на силиконовото вещество и втвърдяването му, и в резултат на това вискозната връзка може да реагира само на загуба на сцепление и да коригира съществуваща ситуация. Устройство за свързване на Haldex. С развитието на съединителя Haldex беше направен пробив в създаването на модерно задвижване на всички колела. Съединителят Haldex е регулируем. С помощта на компютър беше възможно да се вземе предвид допълнителна информация в процеса на регулиране на работата на съединителя. Сега приплъзването не е единственият решаващ фактор за разпределението на сцеплението. Това се влияе и от динамичните параметри на автомобила. Използвайки CAN шината за данни, компютърът получава информация от датчиците за скорост на колелата на ABS системата и от системата за управление на двигателя.

Параметри на движението за задвижване 4 x 4

Така компютърът получава цялата необходима информация за скоростта, параметрите на движение в ъглите, режимите на сцепление и спирачките на двигателя. Което позволява на компютъра да реагира оптимално на промените в условията на шофиране. Съединителят е разположен на корпуса на основната предавка и се задвижва от карданния вал. Въртящият момент от двигателя се предава чрез скоростната кутия, основната предавка на предния мост и задвижването на предния мост към задвижващия вал. Задвижващият вал е свързан към входящия вал на съединителя. В съединителя Haldex твърдата връзка между входящия и изходния вал към основната предавка на задния мост е изключена. Предаването на въртящия момент към основната предавка на задния мост може да се извърши само чрез компресирания диск на съединителя Haldex. Съединителят се управлява чрез предаване на работното налягане на електрическата маслена помпа чрез блок от електрически клапани.

Предимства на свързването на Haldex

Постоянно задвижване на всички колела с електронно контролиран мултиплитационен съединител. Запазване на предимствата на задвижването на предните колела. Липса на повишено напрежение в трансмисията по време на паркиране и маневриране. Липса на критична чувствителност към наличието на различни гуми. Липса на ограничения при теглене с окачена ос. Възможността за неограничена съвместимост със системи ABS, ASR, EDS, ESP. XDrive система за задвижване на всички колела. Като пример за модерна система за задвижване на всички колела, помислете за xDrive. Той се основава на мултипластинен съединител, който се управлява от електронно управлявано електрическо задвижване. В зависимост от нуждата той компресира или разкачва дисковете на съединителя за по-малко от 100 милисекунди, преразпределяйки въртящия момент между осите. Електронното управление на задвижването получава сигнали от същите сензори като DSC системата.

Какво е предимството на xDrive

Въртене на волана, скорост на двигателя, въртене около вертикалната ос и други. Получената информация се използва от системата за определяне на необходимостта от преразпределяне на въртящия момент. По този начин основното предимство на xDrive е способността му да променя разпределението на момента по осите не в отговор на подхлъзване на колелото или началото на пързаляне, а с преднина. При нормални условия моментът се разпределя между предния и задния мост в съотношение 40/60. И ако е необходимо, за коригиране на плъзгане, при стартиране върху повърхности с различни коефициенти на сцепление, до 100 % от момента може да бъде предаден на всяка ос. Ролята на бравите с кръстовидна ос се изпълнява от системата DSC. Като спира спиращото колело. XDrive работи по-бързо от задвижващите механизми на стабилизиращата система.

За какво е проектирана DSC системата

При завиване, в зависимост от пътните условия, автомобилът може да завие или да не завие. DSC системата е проектирана да се бори с този феномен, който регулира скоростта на двигателя и спира една или повече колела, връщайки колата на правилния път. Ако машината е оборудвана с xDrive, дори преди DSC да се активира, системата за задвижване на всички колела динамично преразпределя въртящия момент към желаната ос. В случай на недозавиване, отзад и излишък отпред. Освен това, ако завиването се превърне от прекомерно към недостатъчно по време на завой, xDrive коригира този процес. При стартиране, в зависимост от коефициента на сцепление на повърхността, дори преди началото на подхлъзване, моментът се прехвърля напълно към оста с най-добро сцепление. В този случай всичките 100 % от мощността се използват за ускоряване на автомобила.

Видове задвижване 4 x 4

Превозно средство, оборудвано само с DSC в тази ситуация, първо ще спре, след това системата ще блокира задната ос и само 38 % от сцеплението, получено от предната ос, ще бъде използвано. За да започне да шофира. Когато шофирате по неравен терен, включващ окачването на колела, xDrive моментално хвърля по-голямата част от момента към моста. Като и двете колела са здраво на земята. В този случай ролята на бравите с кръстосани колела се изпълнява от системата DSC, която спира спира окаченото колело. Видове и характеристики на системите за задвижване на всички колела. Постоянно задвижване на четирите колела. При такова предаване въртящият момент от двигателя се предава на всички колела. Вярно е, че в процеса на създаването му възникна един проблем, който не позволяваше на инженерите да вземат назаем технически решения от конвенционалните превозни средства за непроходимост.

Пояснение за задвижване 4 x 4

Факт е, че в истинските джипове връзката между предната и задната задвижващи оси е твърда, тоест без разлика. Ако карате автомобил с такова предаване по павирани пътища, неговото боравене ще бъде много лошо. Тъй като предните и задните колела вървят по различен начин и следователно по-слабо натоварените са склонни да се подхлъзват. В зависимост от характеристиките си, въртящият момент се разпределя между колелата на предния и задния мост в необходимото съотношение. Независимо от това, в тази форма предаването на задвижване на всички колела беше подходящо само за пътища с равномерна пътна настилка. На хлъзгав път може да възникне ситуация, когато целият въртящ момент на двигателя ще бъде предаден на колело, което е загубило сцепление и колата няма да може да се движи. Освен това шансовете да попаднете в подобна ситуация с автомобил с задвижване на четирите колела са два пъти повече от тези на предно или задно задвижване.

Проблеми при задвижване 4 x 4

Този проблем беше решен чрез инсталиране на интегрален диференциал с ограничено плъзгане или механизъм за автоматично заключване. Автоматично свързано задвижване на четирите колела. При нормални пътни условия подобна трансмисия работи като задвижване на предните или задните колела. И в екстремни ситуации, когато едно или две задвижващи колела губят сцепление и започват да се плъзгат, въртящият момент се преразпределя към колелата на другата ос. В структурно отношение това се прави по този начин. Вал, който предава въртящ момент на задвижващата ос, е свързан с колелата на друга ос чрез специална съединителна връзка. Съединителят обикновено се монтира вместо централния диференциал или в непосредствена близост до задния мост. При нормални условия на движение съединителят се отключва и в екстремни ситуации блокира и предава въртящ момент на колелата на спомагателната ос.

Видове съединители за автомобили 4 x 4

В автомобили с автоматично задвижване на всички колела се използват няколко вида съединители. Споменатите вече вискозен съединител, електронно контролирани фрикционни съединители, хидравлични системи за заключване на фрикционния съединител и други. Системи с ръчно включване на задвижване на всички колела. За разлика от заредените версии на леките автомобили със спортен характер, задвижването на всички колела в извън пътните превозни средства трябва да изпълнява първоначалната си функция. Да помага при движение по лошо павиран път, където не можете да шофирате особено. Подобни трансмисии по правило нямат между осово диференциал, без който колите с постоянно задвижване на всички колела не могат.

Принцип на работа за автомобили 4 x 4

Когато задвижването на четирите колела е включено, предният и задният мост в тази схема имат твърда връзка. И въртящият момент се предава в съотношение 50:50. Но да шофирате в този случай по високоскоростна магистрала с включено задвижване на всички колела е строго забранено. Първо, съществува опасност от подхлъзване на колелата, особено в ъглите. И второ, компонентите на трансмисията, карданни валове, предавки на колесните диференциали и други. Изпитват големи претоварвания и ако задвижването на всички колела не бъде изключено навреме, не могат да бъдат избегнати повреди. Но все пак шофьорите понякога забравят да го направят. Следователно в някои схеми има сигнални устройства или устройства за автоматично изключване на задвижването на всички колела при движение с по-висока скорост.