Полный привод на легковых автомобилях

Полный привод на легковых автомобилях

 

Автомобили с полным приводом пользуются все большей популярностью. Решающую роль в этом играют гораздо лучшие динамические качества и более высокий уровень безопасности вождения. Практически в любых дорожных и погодных усло­виях (будь то грунтовая дорога, снег или гололед) распределение тягового усилия между всеми че­тырьмя колесами обеспечивает водителю такого автомобиля неоспоримые преимущества. Кроме этого, полный привод позволяет уверенную бук­сировку тяжелого прицепа.

Чтобы передавать крутящий момент от двига­теля на все четыре колеса, автомобиль, помимо коробки передач, должен быть дополнительно оснащен раздаточной коробкой, которая, в зави­симости от типа автомобиля, обеспечивает под­ключаемый или постоянный полный привод.

 

Подключаемый полный привод

 

Подключаемым полным приводом оснащаются автомобили, предназначенные главным образом для движения по дорогам с твердым покрытием в моноприводном варианте, но способные также перемещаться по дорогам и бездорожью с под­ключением второй пары колес.

В этой системе полного привода раздаточная коробка содержит двухступенчатый редуктор с механизмом для включения прямой или понижаю­щей передачи (движение по дорогам или бездо­рожью), а также отдельную систему подключения привода второй пары колес. В итоге получается три различных режима работы трансмиссии, а именно:

  • Движение по дорогам в моноприводном вари­анте (Н2, прямая передача);
  • Движение по дорогам в полноприводном вари­анте (Н4, прямая передача);
  • Движение по бездорожью в полноприводном варианте (L4, понижающая передача).

 

Задача раздаточной коробки состоит в распре­делении крутящего момента от двигателя между задними и передними колесами.

Если раздаточная коробка не имеет межосе­вого дифференциала, то крутящий момент рас­пределяется между приводами передних и задних колес в соотношении 1:1, то есть жестко, без вы­равнивания.

На рисунках 1 и 2 в качестве примеров раздаточных коробок изображены два различных конструктивных варианта.

Рис. 1 «Раздаточная коробка Mercedes-Benz» показывает раздаточную коробку МВ VG 080, установленную отдельно от механической коробки передач. Механизм подключения приво­да передних колес расположен на вторичном валу раздаточной коробки и может активизироваться только на стоящем или двигающемся по инерции автомобиле. Подключение понижающей переда­чи для движения по бездорожью возможно во время движения.

 

Раздаточная коробка Mercedes-Benz

 

На рисунке 2 «Пятиступенчатая коробка передач для системы полного привода» изображена раздаточная коробка, которая, в отличие от предыдущего варианта, прифланцована непосредственно к механической коробке передач. Такая конструк­ция требует значительно большего межосевого расстояния между валами привода передних и задних колес, поэтому здесь передний мост при­водится через дополнительный промежуточный вал с цилиндрическими шестернями. Механизм подключения расположен на валу привода за­дних колес и может активизироваться во время движения. Подключение понижающей передачи для движения по бездорожью здесь возможно только на стоящем или двигающемся по инерции автомобиле.

 

Пятиступенчатая коробка передач для системы полного привода

 

Постоянный полный привод

 

Постоянный полный привод в последнее время ис­пользуется как на автомобилях-внедорожниках, так и на обычных легковых автомобилях. В этой конструкции раздаточная коробка оснащена межосевым дифференциалом. В зависимости от его конструкции (конический, планетарный дифференциал или дифференциал системы «Torsen») крутящий момент от двигателя распре­деляется между передними и задними колесами в определенном соотношении, но в постоянном режиме. При этом конструкция раздаточной ко­робки зависит от схемы расположения привода в автомобиле.

На рисунке 3 изображена раздаточная ко­робка ZF А 110. Она устанавливается в сочетании с пятиступенчатой коробкой передач ZF S 5-31 (см. рис. 32) на автомобилях BMW 525ix. Мо­дель А110 состоит из межосевого дифференциа­ла планетарного типа (2) и многодисковой муфты с электромагнитным приводом в качестве блоки­ровки дифференциала (3). Передача усилия на вторичный вал для привода передних колес (5) осуществляется с помощью пластинчатой цепи (6). Распределение крутящего момента в меж­осевом дифференциале осуществляется в соот­ношении 1:1,77, то есть 36 % на привод перед­них колес (5) и 64 % на привод задних колес (4).

 

Раздаточная коробка ZF

 

На рисунке 4 «Коробка передач и раздаточная коробка VW» изображена пятиступенча­тая коробка передач А 016 Allrad производства Volkswagen. Эта модель основана на конструкции коробки передач VW 016 и устанавливается на ав­томобилях Volkswagen Passat Variant 4MOTION и Audi quattro. Раздаточная коробка (6), выполненная в виде конического дифференциала, установлена в картере коробки передач (2). Крутящий момент передается от первичного вала коробки передач (1) через полый вал привода передних колес (8) на корпус дифференциала (3). От сателлитов межо­севого дифференциала (7) крутящий момент рас­пределяется в соотношении 1:1 между ведущей шестерней (9) привода передних колес и фланцем вала (4) привода задних колес.

Муфта блокировки дифференциала (5) нахо­дится на валу привода задних колес. При включе­нии блокировки дифференциала этот вал соеди­няется с корпусом дифференциала, в результате чего валы привода передних и задних колес жест­ко (без выравнивания частоты вращения) соеди­няются друг с другом.

 

Коробка передач и раздаточная коробка VW

 

При переднем поперечном расположении дви­гателя для полного привода в дополнение к диф­ференциалу требуется специальный механизм для передачи усилия на задние колеса. Два раз­личных варианта этого механизма представлены на рисунках 5 и 6.

На рисунке 5 «Коробка передач и раздаточная коробка Ford МТХ» изображена система пол­ного привода производства Ford. Основой для коробки передач стала модель МТХ 75 (см. рис. 44). Раздаточная коробка (1) состоит из ме­жосевого дифференциала планетарного типа (2) и конической передачи (3). От главной передачи (4) крутящий момент передается через корпус привода (5) планетарной передачи межосевого дифференциала на водило планетарной переда­чи (6) и распределяется в соотношении 60:40 между коронной шестерней (7) и валом сол­нечной шестерни (8). Крутящий момент на две полуоси (10) привода передних колес переда­ется через вал солнечной шестерни и межко­лесный дифференциал (9). Крутящий момент на вал привода задних колес (11) передается от коронной шестерни через коническую пере­дачу (3). Разница соотношения крутящего мо­мента между передними и задними колесами компенсируется с помощью муфты блокировки дифференциала Viskomatic (12). встроенной в межколесный дифференциал (9).

 

Коробка передач и раздаточная коробка Ford МТХ

 

В полном приводе Golf syncro, изображенном на рисунке 6 «Коробка передач и раздаточная коробка VW 009 Allrad Golf Syncro«, крутящий момент передается от механической коробки передач через кони­ческий дифференциал (1) непосредственно на две полуоси привода передних колес (3) и одно­временно через коническую передачу (2) на вал привода задних колес (4).

 

Коробка передач и раздаточная коробка VW 009 Allrad Golf Syncro

 

Распределение мощности между передними и задними колесами носит вариативный харак­тер и осуществляется через вязкостную муфту (5), прифланцованную к валу привода задних колес. При увеличении разницы частоты враще­ния передних и задних колес (проскальзывании, см. раздел «Вязкостная муфта») муфта обеспечивает частичную передачу все возрастающего крутящего момента на задние колеса до тех пор, пока полностью не заблокируется и не начнет обеспечивать посто­янный полный привод.

 

На рисунке 7 изображена коробка пере­дач Porsche G 64, устанавливаемая на автомоби­лях Porsche 911 Carrera 4. Раздаточная коробка (1) состоит из межосевого дифференциала (2) планетарного типа и многодисковой муфты (3) блокировки дифференциала с регулировкой про­скальзывания. Крутящий момент от двигателя че­рез водило планетарной передачи (4), коронную шестерню (5) и ведущую шестерню (6) передает­ся на межколесный дифференциал (7) привода задних колес, а через солнечную шестерню (8) и вал (9) — к передним колесам.

При различной тяге на передних и задних ко­лесах многодисковая муфта (3) соответствующим образом изменяет соотношение крутящего момента (передние колеса 31 %, задние колеса 69 %).

 

Коробка передач и раздаточная коробка Porsche G 64

 

Типичным примером системы полного при­вода, где к задним колесам при необходимости автоматически подключаются передние колеса, является Mercedes-Benz 4 Matic. Раздаточная ко­робка, используемая в этой системе, изображена на рис. 8 «Раздаточная коробка Mercedes-Benz 4-Matic с функцией автоматически подключаемого полного привода«. Она состоит из межосевого диффе­ренциала планетарного типа (1), редуктора при­вода передних колес (3), а также многодисковых муфт с электронно-гидравлическим управлением для подключения привода передних колес (4) и блокировки межосевого дифференциала (2).

 

Раздаточная коробка Mercedes-Benz 4-Matic с функцией автоматически подключаемого полного привода

 

­ Когда передние и задние колеса вращаются с одинаковой частотой (без проскальзывания), многодисковая муфта (4) разъединена. В это же время муфта (2) соединена и удерживается та­рельчатой пружиной, за счет чего обеспечивается соединение между водилом планетарной переда­чи (8) и солнечной шестерней (9). В результате планетарная передача направляет весь крутящий момент от двигателя на привод задних колес (5).

При разнице частоты вращения передних и за­дних колес примерно 2 % автоматически соеди­няется муфта (4) и разъединяется муфта (2), в результате чего подключается привод передних колес. Планетарная передача освобождается и мо­жет работать как дифференциал. 65 % крутящего момента через коронную шестерню (7) и водило планетарной передачи (8) передаются на задние колеса. 35 % крутящего момента через солнечную шестерню (9), муфту (4) и редуктор (3) передаются на передние колеса через привод (6).

 

Если при подключенном полном приводе воз­никает разница частоты вращения передних и за­дних колес, муфта (2) соединяется и дифферен­циал снова блокируется. После этого крутящий момент передается в соотношении 1:1 на перед­ние и задние колеса (без уравнивания их частоты вращения).

Полный привод (независимо от того, происхо­дит или нет уравнивание частоты вращения всех колес) остается подключенным до тех пор, пока сохраняются необходимые для этого условия.

 

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *