Полный привод с "умными" устройствами
Полный привод c умными устройствами, обязательный атрибут трансмиссии современного полноприводного автомобиля. В последние годы получили развитие конструкции межосевых дифференциалов, в которых отсутствует проблема их оптимальной блокировки. Как показали испытания, эти устройства быстрее человека реагируют на изменения условий скольжения колес переднего и заднего мостов, что в конечном счете повышает проходимость внедорожника, уменьшает износ деталей трансмиссии, а главное, обеспечивает блокирование колес в самый благоприятный для этого момент.
Речь пойдет о самоблокирующихся дифференциалах, имеющих самое разное конструктивное исполнение. Самоблокирующиеся дифференциалы можно разделить на несколько типов:
- с повышенным внутренним трением и постоянным коэффициентом блокировки (на грузовых автомобилях);
- с муфтами постоянного трения и переменным коэффициентом блокировки;
- с гидросопротивлением и переменным коэффициентом блокировки и другие.
Винтовой самоблокирующийся дифференциал ведущего моста.
Условия и задачи межосевого дифференциала несколько иные, чем у межколесного, он выполняет две функции: распределение крутящего момента двигателя между приводными валами передних и задних колес и погашение различия в скоростях вращения передних и задних колес.
Крутящий момент двигателя передается межосевому дифференциалу от ведомого (вторичного) вала трансмиссии, распределяясь затем между валом ведущей шестерни главной передачи (напрямую через конические шестерни) и карданном валом (через ведущую и ведомую шестерни раздаточного механизма). Так, при поворотах машины забегающим относительно корпуса дифференциала всегда будет вал, передающий момент на управляемую ось, что определяется кинематикой поворота машины с колесной формулой 4х4.
Раздаточная коробка современного автомобиля с межосевым дифференциалом и вискомуфтой.
Исходя из этого, при забегании приводного вала управляемого моста коэффициент блокировки желательно иметь невысоким, а при забегании (буксовании) неупровляемого моста - несколько большим. Такой дифференциал называют самоблокирующимся с нессиметричными блокирующими свойствами,
И здесь помогает гидравлика. В настоящее время на легковых внедорожниках широко используются межосевые дифференциалы с автоматической блокировкой с помощью гадравлической муфты и вязкой жидкости (вискомуфты). Они обеспечивают оптимальную силу тяги во всех условиях движения, в связи с чем отпадает необходимость в принудительной блокировке. Есть у них и другие преимущества. Этот узел предохраняет трансмиссию от перегрузки, которая может возникнуть, например при внезапном ударе колеса. Дифференциал, автоматически блокирующийся гидравлической муфтой с вязкой жидкостью, чутко реагируют на состояние дорожной поверхности и обеспечивают более равномерную скорость автомобиля, а также уменьшают вероятность его застревания.
Ведущий мост современного автомоболя с встроенной вискомуфтой.
При торможении межосевой дифференциал такого типа предотвращает блокировку колеса одного моста относительно колеса другого, приводящую к потере устойчивости. К тому же перераспределение избыточной тормозной силы с одной пары колес на другую значительно сокращает тормозной путь и сохраняет полный контроль над машиной.
Наиболее распространенная конструкция вискомуфты.
Гидравлическая муфта состоит из большого числа дисков с "липкими" рабочими поверхностями. Благодяря свойствам вязкой жидкости диски передают крутящий момент в зависимости от разности частот вращения входных и выходных валов, во всем диапозоне рабочих температур. Существенным достоинством конструкции является так же то, что в случае длительного буксования колес блокирующая муфта с вязкой жидкостью работают сначало мягко, а затем происходит значительный рост эффективности блокировки.
Испытания подтвердили, что распределение моментов между передними и задними колесами обеспечивает почти нейтральную поворачиваемость автомобиля. По легкости вождения и безопасности полноприводные автомобили с таким приводом превосходят даже переднеприводные легковые автомобили
В конструкциях современных трансмиссий полноприводных автомобилей в качестве "умных" устройств применяют и другие гидравлические муфты, такие как
муфта "GeroDisc" или муфта "Haldex", более совершенные и более "умные".