Полноприводная система 4motion: каков алгоритм этой системы полного привода?
Друзья, для многих из вас немецкие автомобили являются эталоном качества, престижа и комфорта. И это не случайно, ведь они не только замечательно смотрятся, но и отлично едут. Во многом своим успехом немецкий автопром обязан остроумным и отточенным до мелочей инженерным решениям. Одно из таких решений, разработанное компанией Volkswagen, мы попытаемся разобрать в этой статье. Итак, система полного привода 4motion что это, как работает и какие её модификации встречаются.
Инженерный шедевр Volkswagen
Впервые мир услышал о системе 4 motion в 1998 году. Интересно, думали ли тогда инженеры из Вольфсбурга, что их творение окажется столь удачным. Возможно.
Чтобы нам с вами оценить успех этой системы, достаточно представить цифру 4 миллиона — именно столько экземпляров модели Golf четвёртого поколения продала компания Volkswagen, и именно на этом «Гольфе» дебютировал полный привод 4motion.
Кстати, некоторые ценители этого хетчбэка до сих пор считают его одним из лучших автомобилей от вольфсбургских умельцев за всю их историю. Но сейчас не об этом.
Что внутри у 4motion?
Сейчас о приводе 4 motion, а если точнее – о конструкции и устройстве этой технологии. Прежде всего, необходимо отметить, что это система с автоматически подключаемым полным приводом, и чтобы понять, как это происходит, заглянем под машину. Если попытаться рассмотреть в этом механизме отдельные элементы, то можно увидеть такие:
- дифференциал передней оси, который конструктивно находится прямо в коробке передач;
- коробку раздаточную;
- карданную передачу;
- фрикционную муфту Haldex (её мы рассмотрим детально);
- главную передачу;
- дифференциал задней оси.
Так как 4 motion у нас система полного привода, то крутящий момент от двигателя должен передаваться на обе оси автомобиля. На передней за это отвечает соответствующий дифференциал, который соединяет коробку передач и ось колёс.
Далее вращение передаётся валом в раздаточную коробку, где через коническую передачу устремляется под углом 90 градусов к оси по кардану к задним колёсам.
Но, прежде чем добраться до задней оси крутящий момент встречается с так называемой многодисковой фрикционной муфтой Haldex, которая и реализовывает фишку автоматически подключаемого полного привода.
Весь секрет в муфте
Муфта эта представляет собой довольно сложное техническое приспособление, имеющее несколько версий и поколений. Состоит она из набора фрикционных и стальных дисков, которые сжимаются поршнями. Чем сильнее сжимаются диски, тем больше крутящего момента передаётся задним колёсам, а управляет этим процессом электроника, отслеживающая поведение автомобиля и принимающая решение о том, нужно ли передавать на заднюю ось вращение и если нужно то сколько.
Например, если Вы решили резко стартовать с места, передние колёса, являющиеся основными ведущими, могут начать пробуксовывать. В этом случае диски в муфте сожмутся максимально плотно, и почти весь крутящий момент попадёт на заднюю ось.
Противоположная ситуация — размеренное и равномерное движение. В таком режиме крутящий момент практически не передаётся назад.
Системы 4xmotion и 4motion: кто есть кто
Но не 4 motion единой богата компания Volkswagen. Существует ещё одна полноприводная система, именуемая 4Xmotion. Встретить её можно на кроссовере Touareg. В чем же разница 4xmotion и 4motion?
На самом деле «Туареговская» система имеет много общего с фирменной полноприводной технологией quattro от компании Audi. От классической 4 motion она отличается олдскульными механизмами, улучшающими внедорожные характеристики. К примеру, наличием раздаточной коробки с понижающей передачей и главной передачей с блокировкой дифференциала.
Уважаемые подписчики и гости блога, надеюсь, что теперь конструкция полноприводной системы 4Motion не является для вас чёрным ящиком.
Если хотите ещё глубже изучать различные современные автомобильные узлы и агрегаты, не забывайте почаще заглядывать на сайт – интересные статьи публикуются регулярно.
Источник
4 motion volkswagen touareg
Система полного привода 4MOTION и 4XMOTION
4MOTION and 4XMOTION
Permanent All-Wheel Drive — In Two Versions:
New 4MOTION drive offers significant weight advantages
4MOTION: Torsen differential and 31° climbing gradient
4XMOTION: Centre differential, reduction gearing and 45° climbing gradient
Wolfsburg/ Florence, March 2010. All Touareg versions are equipped with permanent all-wheel drive. Unlike the first generation, however, two different systems are now being offered: 4MOTION for lighter off-road use, or — available as an option on the Touareg V6 TDI — the 4XMOTION system for tough off-road driving. The goal of the new 4MOTION drive was to offer a system which — while continuing to show good off-road capabilities as well as extremely safe and dynamic on-road properties — would be significantly lighter to improve fuel econo my values.
4MOTION
New generation Touaregs with the base version 4MOTION system have an all-wheel drive system with limited-slip Torsen differential (climbing gradient 31 degrees) and electronic differential locks (EDS) at all four wheels. Like the Tiguan Track & Field, the Touareg also has an «Off-road driving programme», which — at the press of a button — tunes the ABS, EDS and ASR for off-road duty, activates Hill Descent Assist and adjusts the automatic gearshift points.
4XMOTION
Nonetheless, there is still a worldwide clientele that uses the SUV under the most extreme conditions. As before, these customers can obtain the 4XMOTION drive (climbing gradient 45 degrees) with the Touareg V6 TDI. This option is offered as a «Terrain Tech» package. Like its predecessor, it consists of a locking centre differential with electrically controlled multi-plate differential and reduction gearing (2.69:1), increased ground clearance (10 millimetres in front, 15 in rear) and a fuel tank with 100 litres instead of 85. In normal operation, a slip-dependent and variable distribution of propulsive forces occurs between the front and rear axles (40:60). Moreover, the centre differen¬tial can also be locked for a rigid power distribution.
The reduction gear level can be electrically engaged via the switch on the centre console. It permits maximum utilisation of propulsive force at low speeds. This is how the Touareg V6 TDI attains the noted climbing gradient of 45 degrees — a 100 percent grade. As an option, a rear differential with transverse lock and 100 percent locking effect can be ordered. The driver initiates activation of the differential lock (100 percent). To improve traction and dynamic performance, the transverse lock is automatically activated and metered according to the driving situation.
To operate the different functions, the Touareg V6 TDI with «Terrain Tech» package has a rotary switch — similar to the one on the first generation Touareg — which the driver uses to adapt the car to driving conditions over five levels: 1. «On-Road»; 2. «Off-Road» (like «Off-road driving programme» plus automatic control of the mechanical locks); 3. Low (like «Off-road» plus activation of reduced gearing, higher shift points, no automatic upshift in manual mode); 4. Addition of centre differential lock; 5. Addition of rear differential lock.
On both the 4MOTION and 4XMOTION drive systems, it is possible to manually deactivate the Stop-Start system in off-road driving. With the 4XMOTION system, it is also possible to deactivate ESP. On vehicles with air suspension, the «Lock» switch can also prevent unwanted lowering of the vehicle from the Off-Road level to the Normal level by locking the system at 70 km/h.
Источник
4motion в деталях — описание систем полного привода VAG
user posted image
Приветствую! Многие достаточно сильно заблуждаются считая, что 4motion это всегда муфта haldex, а quattro это всегда дифференциал torsen. Увы или к счастью это не так.
4Motion — это официально зарегистрированная модификация легковых автомобилей «Volkswagen», характерной особенностью которой является система полного привода. Впервые логотип полноприводного автомобиля 4motion был использован в 1998 году на автомобилях Golf и Bora с муфтой «Haldex». В 1999 году знак 4Motion появился и на других полноприводных автомобилях «Volkswagen», которые раньше отмечались знаком Syncro.
Quattro — зарегистрированная торговая марка, используемая Audi AG (дочерней компанией германского концерна Volkswagen Group) в названии автомобилей с полным приводом. Впервые использована в 1980 году для Audi Quattro c постоянным полным приводом (позже из-за возникшей путаницы автомобиля с торговой маркой, автомобиль часто стали называть Ur-Quattro — Ur на нем. оригинальный). С тех пор марка quattro используется в названии всех полноприводных автомобилей производства Audi AG.
Skoda для обозначения своих полноприводных автомобилей использует символ «4х4», а компания Seat просто «4».
В основном в системе полного привода 4Motion применяется многодисковая фрикционная муфта Haldex. Муфта обеспечивает управляемую передачу крутящего момента (величина передаваемого крутящего момента определяется степенью замыкания муфты) от передней к задней оси автомобиля. Муфта Haldex встроена в картер дифференциала задней оси.
В настоящее время в системе полного привода 4Motion используется муфта Haldex четвертого поколения (автомобили Volkswagen Tiguan), которая имеет более простую конструкцию в сравнении с предшественниками. До этого устанавливались муфты первого и второго поколений (автомобили Volkswagen Golf IV, V – опционально, Volkswagen Transporter). Haldex поколения 1 и 2 — пассивная система полного привода. Замыкание фрикционов происходит только после того, как произошла пробуксовка переднего моста. Регулирующий клапан может снижать избыточное давление, но не может его создавать. Таким образом автомобиль будет переднеприводным до тех пор, пока передние колёса не проскользнут.
Устройство Haldex отличается высокой скоростью реагирования — передние колёса проворачиваются лишь на четверть оборота до того, как происходит подключение полного привода.
В нормальных дорожных условиях (движение с постоянной скоростью, нет пробуксовки) на ведомый (задний) мост передаётся 10% тяги (распределение 90/10). При блокировке фрикционов момент распределяется в пропорции 50/50. Работы муфты I-ого поколения породила множество негативных отзывов, связанных с тех, что поведение автомобиля на сколькой дороге было неоднозначным и выражалось во внезапном подключении задней оси автомобиля, что особенно заметно при поворотах, когда недостаточная поворачиваемость резко превращалась в избыточную.
Муфта Haldex имеет электронное управление, включающее входные датчики, блок управления и исполнительные устройства. Пакет фрикционных дисков представляет собой набор из фрикционных и стальных дисков. Фрикционные диски имеют внутреннее зацепление со ступицей. Стальные диски имеют внешнее зацепление с барабаном. Количество дисков определяет величину передаваемого крутящего момента (больше дисков – больше момент). Диски сжимаются поршнями. Исполнительным устройством системы управления является клапан управления, регулирующий давление сжатия фрикционных дисков от 0 до 100% максимальной величины. Величина давления определяется положением клапана. Насос и аккумулятор давления обеспечивают поддержание давления масла в системе на уровне 3 МПа.
Работа системы 4Motion определяется алгоритмом работы муфты Haldex, в котором можно выделить следующие характерные режимы:
При трогании с места и разгоне автомобиля клапан управления закрыт, диски муфты максимально сжаты. На задние колеса передается максимальный крутящий момент.
Если движение начинается с пробуксовкой обоих передних колес, клапан управления закрывается, фрикционные диски муфты сжимаются. Крутящий момент полностью передается на заднюю ось. При пробуксовке одного из передних колес в работу системы вначале включается электронная блокировка дифференциала.
При движении с постоянной скоростью клапан открывается, а диски сжимаются в зависимости от условий движения. На заднюю ось крутящий момент передается в определенных (незначительных) пределах.
Пробуксовка в движении автомобиля определяется на основании сигналов от блока управления системы ABS. При этом клапан открывается в зависимости от условий движения (какая ось и какие колеса буксуют).
При торможении клапан управления открыт, фрикционные диски муфты полностью разжаты. Крутящий момент на заднюю ось не передается.
Если вкратце то система с haldex этот постоянный передний привод с подключаемым задним, нотки управления переднеприводным автомобилем наиболее ярко выражены. Система требует постоянного обслуживания, а именно смены масла и фильтра раз в 30 000 км. Тогда система прослужит вам долго и верно.
Эта система используется на автомобилях VW Golf4/Bora, VW Golf5, Passat B6/B7 alltrack, VW Tiguan, VW Transporter, Skoda Octavia A4/A5, Scoda Octavia Scout, Scoda Yeti Seat Altea Freetrack, Audi A3, Audi TT и т.д. Важной особенностью также является то, что не было автомобилей с haldex и классическим автоматом, только МКПП (исключение VW Tiguan с бензиновым двигателем 2.0Т). Сейчас уже есть автомобили VAG с сиcтемой haldex и DSG. Отличительной чертой является поперечное расположение силового агрегата.
Единственным массовым легковым автомобилем VW который не использует систему haldex в системе полного привода остается VW Passat B5/B5+, ну и VW Phaeton тоже. Это связанно с тем, что автомобиль целиком и полностью копирует автомобиль Audi A4 в деталях и узлах. Отличительной особенностью системы quattro является продольное расположение двигателя и элементов трансмиссии, которое характерно для большинства автомобилей Audi.
В трансмиссии quattro может устанавливаться как механическая коробка передач, так и коробка-автомат. В этом автомобиле используется система quattro четвертого поколения, принудительная ручная блокировка заменена на EDL. Эта система используется на автомобилях Audi A4, A5, A6, A7, A8, R8, Q5, Q7, Allroad, VW Touareg.
Раздаточная коробка непосредственно присоединена к коробке передач. Конструктивно она включает межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент на переднюю и заднюю оси. Корпус дифференциала имеет механическое соединение с коробкой передач. Распределение крутящего момента на оси в зависимости от конструкции раздаточной коробки может осуществляться непосредственно через приводные валы или отдельную зубчатую передачу.
Конструкция дифференциала Торсен основана на червячных шестернях, вращающихся на различных осях. Каждая боковая шестерня является червячной шестерней с шлицевым соединением с выходными чашками. Внутри находится 2 или 3 набора планетарных червячных шестерен (называемых элементными шестернями), перпендикулярных к оси боковых шестерен. Каждый набор состоит из 2-х червячных шестерен, соединенных между собой посредством ведомых шестерен, и зацепленных с боковыми шестернями. Таким образом, две боковые шестерни соединены между собой посредством элементных червячных шестерен.
Принцип работы объясняется уже в его названии – оно образовано от английский слов Torque (крутящий момент) и Sensing (чувствительность), что вместе означает как «чувствительный к моменту». То есть, Torsen реагирует не на разницу в скорости вращения передних и задних колес, как большинство других трансмиссий, а на разницу в моменте на них. Или, в некотором смысле, на разницу в сцеплении с покрытием колес на передней и задней оси.
Еще одна особенность «Торсена» заключается в том, что он не пытается уравнять скорость вращения колес в случае их пробуксовки, а лишь перенаправляет крутящий момент двигателя на те колеса, которые имеют лучший «зацеп» с дорогой. И делает это без помощи электроники – чистая механика. До 2006 года Torsen распределял тягу в пропорции 50:50 между передними и задними колесами и мог перебрасывать на каждую из осей до 75 процентов крутящего момента двигателя. Однако из-за конструктивных особенностей автомобилей Audi с продольно расположенным двигателем (мотор, фактически, «висел» перед передней осью), формула «50:50» часто критиковалась журналистами и владельцами машин за врожденную недостаточную поворачиваемость. Система с Torsen используется на всех моделях Audi, за исключением моделей A3 и TT, и не требует никакого обслуживания, можно ездить и просто наслаждаться. У автомобилей с torsen более выражены повадки заднеприводного автомобиля, особенно в поворотах, это связано с тем, что задняя ось проходит меньшее расстояние чем передняя. Также существует проблема так называемого «вывешенного колеса». Как я написал выше, torsen может перераспределять момент на оси 75:25, но не может 0:100. Это означает, что при вывешенном одном колесе или целой оси вы не сможете тронуться с места без системы EDL/ABS т.к. момент на вывешенном колесе или оси будет равен 0 и соответственно на другую ось передастся такой же момент 0 умноженный на 3 (25:75), а умножение на ноль даёт нам ноль. Тут и вступает в помощь EDL/ABS и подтормаживает буксующее колесо, на нём появляется момент и передается при помощи torsen увеличенный в трое момент на другую ось.
Но не волнуйтесь, съехать с роликов или тронуться можно без электроники.
Если буксует задняя ось — поднимаем ручник и создаем момент который перебрасывается на переднюю ось. Если буксует передок — давим одновременно на газ и на тормоз, причем газ стараемся держать постоянно, а тормоз давим сильно и прерывисто, иначе не тронемся никогда
Много копий сломано в споре «что лучше Haldex или Torsen», тут как говорится все фломастеры на вкус и цвет разные. В любом случае удовольствие от езды на автомобиле с полным приводом вы получите)
Источник
