Ідея
За дорученням бундесверу фірмою Audi для VW було розроблено автомобіль підвищеної прохідності «VW litis», який можна назвати добрим фундаментом для ідеї автомобілів четвертого покоління. Легенда розповідає це так: на одному із зимових випробувань у північній Швеції саме такий litis залишив далеко позаду себе передньопривідний Audi, швидший та зі значно потужнішим двигуном. Тому що тодішній керівник випробування ходової частини займався початковим запалюванням, завдяки якому вийде автомобіль, що «стабільно працює, з усіма провідними колесами» як транспортний засіб на всі випадки життя. І після цього, як відомо, ніщо не сильно так, як ідея, час якої настав (і він, здається, настав), вона розроблялася так довго, доки нарешті не було створено легендарний автомобіль Audi четвертого покоління.
Схема Audi-100 четвертого покоління наочно показує трансмісію до заднього мосту з карданним валом, приводом заднього моста та приводними валами до заднього мосту.
Концепції повного приводу
До цього дня привід на всі колеса був майже невід'ємно пов'язаний із поняттям автомобіля підвищеної прохідності. Використаний у цьому принцип всіх провідних коліс був простий: до стандартного приводного механізму (мотор попереду, приводний механізм ззаду) було просто «щось додано», а саме те, що при відгалуженні приводу та додатковому карданному валі додавалася друга фаза приводного механізму до переднього мосту.
Тепер робота зі стандартним приводним механізмом стала звичайною, і тільки якщо умови кулі вимагають цього, включається передня трансмісія. Цей тип конструкції з приводом, що підключається на всі колеса звичайний також сьогодні при автомобілі підвищеної прохідності. Недолік: до прямування по твердій поверхні повинен вимикатися привід на всі колеса. Так як в поворотах передні колеса лягають набагато далі, ніж задні колеса. Різні частоти обертання колеса ведуть до аварій трансмісії. Ефект: транспортний засіб керується важко, в поворотах періодично стирає до розрядки приводного механізму колесо з незначним проковзуванням - машина «буксує».
При постійному приводі на всі колеса, який стабільно спрямований на всі чотири колеса, повинен мати балансування, яке запобігає неполадкам в обох головних передачах. Цю проблему вирішує так званий диференціал середини.
Диференціал нам відомий із початку автомобілебудування. Він поділяє сили між правим та лівим провідними колесами. Також, необхідне балансування, тому що - як відомо - колесо із зовнішнього боку кривої зробить завжди довшу дорогу назад, ніж колесо з внутрішньої сторони. Це балансування створює осьовий диференціал. Це дає можливість у приводному механізмі мосту одночасно повертати обидва ведучі колеса вільно щодо один одного.
Torsen-диференціал базується на принципі головної черв'ячної передачі. Черв'якова головна передача може мати високу або низьку здатність до блокування. Позначення: 1 – черв'як, 2 – черв'ячне колесо.
Хто їздив на автомобілі взимку, знає підступність об'єкта: коли колесо, що стоїть на льоду, повертає, протилежне колесо на більш стійкому грунті не передає жодної сили і стоїть. Одне зрозуміло: стійкий диференціал не підходить для диференціалу середини, тому що подібний випадок є небажаним. Сила має бути там, де колеса передають її на ґрунт. Саме там, де є стійке дорожнє покриття. І оскільки заздалегідь ніщо ніколи не відомо, розподіл має відбуватися автоматично, а саме, без затримки! Після різних етапів розвитку вручну диференціал середини, що блокується, оснащений сьогодні в автомобілях Audi четвертого покоління так званим розподільним диференціалом Torsen.
Розподільний диференціал Torsen
Тут представлений розподільний диференціал Torsen як модель у розрізі. Позначення:
1 - провідна шестерня (привідний механізм до переднього мосту);
2 - порожнистий вал (привідний механізм коробки передач);
3 - коробка диференціала;
4 - фланець / карданний вал (для приводного механізму заднього моста);
5 - черв'як для приводу заднього моста;
6 - циліндричні зубчасті колеса;
7 - міст черв'ячних коліс;
8 - черв'ячні колеса;
9 - черв'як для приводу переднього моста.
Як було зазначено, розподільний (чи середній) диференціал служить балансуванні між передньої і задньої трансмісіями. (З цього незалежно працюють осьові диференціали попереду та ззаду.)
Це доречно – зовні не визначити окремих елементів конструкції – ззаду у ручному приводі. Технік сказав би: це інтегровано. Назва Torsen походить від фірми з виробництва приводів Gleason, при якій було винайдено цей диференціал. Похідне від англійських слів Torque Sensing, що перекладається як «відчуття крутного моменту». Разом про те поняття також є описом функції. Так як:
- Мосту з кращим зчепленням із ґрунтом або опорною поверхнею цей диференціал виділяє велику рушійну силу.
- Це відбувається – за умови розкочування – якщо міст може переносити більшу силу до 3,5 раза, ніж інший.
- Все ж таки при рівномірному грунті хорошої властивості рівноцінний розподіл вантажу приводного механізму на передній і задній міст — жодної безумовної переваги для одного мосту.
Torsen-диференціал базується на принципі приводного механізму черв'яка та використовує основні принципи:
- Черв'якова головна передача може викладатися так, що він має високу або низьку здатність до блокування. (Здатність до блокування тут багаторазово збільшена, якою має бути оснащена коробка передач.)
- Величина здатності до блокування залежить від кута підйому черв'яка — коли черв'як має багато плоских або небагатьох крутих витків.
- Прикладом для плоского черв'яка з високою блокувальною здатністю є автомобільний домкрат, при якому кривошип - діючий на черв'як - хоча піднімає машину, машина всією своєю масою ніколи не приводить кривошип у рух.
Оптимальне використання при утриманні всього 8 черв'ячних коліс та 12 зубчастих коліс досягається в поєднанні з коробкою диференціала, порожнистим валом, вихідним валом попереду та вихідним валом ззаду найкращим чином.
Динаміка руху на сухих дорогах
Тепер уже не викликає жодного сумніву, що при поганому зчепленні з ґрунтом або опорною поверхнею Torsen-диференціал діє правильно і оптимально. Це ще пояснює і те, що відбувається на сухих дорогах у трансмісії Audi четвертого покоління. Як вже було згадано, передні колеса при русі на повороті проходять довгий шлях назад, ніж задні колеса, так як задні колеса описують менший радіус. Водночас Torsen-диференціал заднього моста (через більш незначну частоту обертання) виділяє велику рушійну силу, що підтримує бажану тенденцію до відхилення в повороті. Якщо це діє занадто швидко і повертає при цьому одне із задніх коліс, додається більша рушійна сила (у цей момент) повільнішим переднім колесам. Швидка реакція системи викликає те, що тепер передні колеса обертаються сильніше, що стабілізує машину. Ефект: ставлення до руху у повороті значно покращується.
Вказівки щодо режиму для автомобілів з повним приводом
Загальне:
- Якщо піднятий передній міст або переднє колесо, не відбувається жодної передачі.
- Якщо піднятий задній міст, не відбувається жодної передачі.
- Якщо піднято одне із задніх коліс, не відбувається жодної передачі, оскільки не заблоковано диференціал заднього моста.
- Якщо розібрано карданний вал приводу, не відбувається жодної передачі.
Випробувальний стенд гальмівної системи:
- Випробування гальм може відбуватися на нормальному, повільно працюючому випробувальному стенді гальмування (максимально 6 км/год) по осях.
- При цьому має відбуватися передача на випробувальний стенд.
- Не можна встановити ні передачу, ні блокування диференціала.
Випробувальний стенд результатів:
- Перевірка результатів на звичайному двоколісному випробувальному стенді неможлива.
- Це має відбуватися на чотириколісному випробувальному стенді.
Колеса:
- Усі чотири колеса повинні проходити рівний відрізок шляху, що проходить шиною за 1 оборот (в ідеалі рівну глибину профілю).
- Балансування коліс у машині (динамічна балансування) можливе лише, якщо всі чотири колеса підняті. Передача повинна виходити від двигуна транспортного засобу (не від балансуючої машини). Важливо: ручний важіль включення гальмівної системи стоянки («ручник») відпустити.
Фото показують частини блокування диференціалу для заднього моста. Позначення:
1 - головка зниженого тиску до включення блокування диференціала;
2 - контрольний вимикач для вкладеного блокування диференціала.
Комплект шин із зимовим малюнком протектора:
- Шини із зимовим малюнком протектора використовуються також у транспортних засобах четвертого покоління — меншою мірою через режим руху, але скоріше через режим гальмування.
- Ланцюги протиковзання повинні монтуватись — де наказано — також у моделей четвертого покоління, а саме в передньому мосту. Також тут найкращим аргументом є режим гальмування.
Буксирування:
- При кочуванні при буксируванні всіх чотирьох коліс Audi на ґрунті немає жодних особливих вказівок.
- Якщо один із мостів (після аварії) більше не діє, машина повинна вантажитися на автомобіль для буксирування несправних транспортних засобів низькорамного причепа.
- Якщо у розпорядженні немає такого автомобіля для буксирування несправних транспортних засобів, можна везти Audi також із піднятим мостом. Умова не далі як 50 км і не швидше як 50 км/год. Блокування диференціала не може бути встановлене (це й так неймовірно). При перевищенні межі виникає загроза пошкодження приводу через нестачу змащування.
Блокування диференціалу заднього моста
Диференціал заднього моста оснащений у транспортних засобів четвертого покоління залежним від швидкостей блокуванням диференціала. Фіксатор залишає обидва задні колеса з однаковою частотою обертання, таким чином запобігає провертанню окремого колеса. Згадано пристрій, що збільшує зчеплення колеса з дорогою, якщо автомобіль зав'язає у снігу, сльоті або бруді, тому що фіксатор автоматично вимикається при швидкостях понад 25 км/год. Блокування диференціала буде включено у транспортного засобу, що стоїть, у вимикачі в середній консолі. Виконуючим органом є кермовий пристрій під спинкою сидіння, який звільняє трубопровід, що знаходиться під розрідженням до фіксатора, і відповідно замикає їх при швидкостях, що перевищують 25 км/год. Знижений тиск походить з трубки двигуна, що смокче.
Також під спинкою сидіння знаходяться робочі частини приводу на всі колеса. Стрілка вказує на пристрій керування для блокування диференціала.
Коментарі відвідувачів