Система полного привода subaru forester

Как это работает: симметричный полный привод

Мы начали серию материалов о технических особенностях автомобилей Subaru, первой темой которой стал оппозитный двигатель. Продолжая тему, представляем еще одну ключевую технологию марки — симметричный полный привод

Еще в самом начале своей истории компания Subaru сделала ставку на полноприводные версии выпускаемых моделей — технологии, которая в то время была доступна в основном на специальных автомобилях. В 1972 году Subaru представила свою первую полноприводную модель Leone Estate Van 4WD, и с тех пор более половины продаж компании приходятся на автомобили с полным приводом. Важно и то, что симметричный полный привод Subaru не адаптировался к автомобилям с приводом на одну ось, а сразу создавался для использования на автомобилях с четырьмя ведущими колесами. Что же касается полного привода Subaru Symmetrical All Wheel Drive с полуосями одинаковой длины вкупе с продольно расположенным оппозитным двигателем Subaru Boxer и смещенной в пределы колесной базы трансмиссией, то такая компоновка позволяет помимо близкой к идеальной развесовки по осям обеспечить эффективную реализацию мощности двигателя и хороший баланс сцепления колес с дорогой на любом виде покрытия. То есть оптимальное распределение крутящего момента между всеми колесами, а значит, и высокий уровень управляемости.

Крутящий момент оптимально распределяется на все колеса, благодаря чему поворачиваемость близка к нейтральной

Симметричный полный привод уверенно противодействует и сносу передней оси, и заносу задней

Видов полного привода Symmetrical AWD четыре. Первый из них, VTD, сегодня на российском рынке не представлен, а ранее использовался на моделях Legacy GT 2010–2013 гг., Forester S-Edition того же периода, Outback с 3,6-литровым двигателем 2010–2014 гг., Tribeca, WRX и WRX STI 2011–212 гг. В этой системе использован межосевой дифференциал планетарного типа, который блокируется многодисковой гидравлической муфтой с электронным управлением.

Изначальные характеристики распределения крутящего момента в соотношении 45:55 с помощью системы курсовой устойчивости Vehicle Dynamic Control постоянно контролируются и автоматически изменяются в зависимости от состояния дорожного покрытия, профиля и рельефа дороги. Вторая система — ACT с активным распределением крутящего момента. Здесь через многодисковую электронно-управляемую муфту крутящий момент, в зависимости от состояния дороги, дозированно передается на передние и задние колеса до соотношения 60:40 в режиме реального времени. На российском рынке с этим типом полного привода представлены модели Forester, Outback и XV с трансмиссией Lineatronic.

Для механических трансмиссий предназначена система полного привода CDG с самоблокирующимся дифференциалом. В ее конструкции применен межосевой дифференциал с коническими шестернями, блокируемый вискомуфтой. При этом в обычных условиях движения распределение тяги между передними и задними колесами происходит в соотношении 50:50. Эта система очень хорошо подходит для спортивного вождения, поэтому неудивительно, что ранее она использовалась на модели WRX с механической КП, а сегодня на российском рынке представлены модели Forester и XV с механической трансмиссией. Четвертый тип полного привода Subaru — DCCD имеет в своем арсенале электронноуправляемый активный дифференциал повышенного трения, и он полностью ориентирован на любителей спортивного вождения, тех, кто любит бренд Subaru за его автомобили с гоночным характером.

Именно с таким типом привода у нас представлен автомобиль Subaru WRX STI. Эта конструкция представляет собой симбиоз электронной и механической блокировок межосевого дифференциала, реагирующих на изменения крутящего момента. Сначала срабатывает более быстродействующая механическая блокировка, затем включается блокировка электронная. Крутящий момент между передними и задними колесами распределяется в соотношении 41:59, и работа всей системы ориентирована на оптимальное использование максимальных ходовых характеристик. В конструкции дифференциала предусмотрена возможность «преднатяга», то есть режима предварительной установки его характеристик. Быстро реализуя высокий крутящий момент, такая система обеспечивает хороший баланс между остротой и точностью управления и стабильностью автомобиля. Разумеется, в этом типе привода предусмотрен и ручной режим управления трансмиссией.

Низкий центр тяжести компактного оппозитного двигателя, симметричный полный привод с приводами одинаковой длины и вариациями трансмиссий. Все это обеспечивает отличную управляемость на любом виде покрытий

И в заключение несколько хорошо известных постулатов о преимуществах полного привода. В данном случае симметричного полного привода Subaru Symmetrical AWD. Благодаря тому, что крутящий момент распределяется на все четыре колеса, автомобиль демонстрирует стабильное поведение как на дуге поворота на асфальтовом покрытии, так и при движении по дороге с неоднородным покрытием. Особенно заметно преимущество полноприводного автомобиля во время езды по зимним дорогам. Во-вторых, полноприводной автомобиль больше склонен к нейтральной поворачиваемости, нежели его моноприводные собратья. Таким образом, у его водителя куда меньше шансов уехать мимо поворота. И, конечно, полноприводной автомобиль, как правило, обладает хорошей динамикой разгона: крутящий момент, передающийся на все четыре колеса, позволяет лучше реализовать возможности двигателей большой мощности.

Источник

subaru (Deutsch, English, Русский)

Последнее изменение: 01/01/2021 00:00 / История Редактировать

Какой тип привода используется на Subaru? (Редактировать)

На автомобилях Subaru используются три системы полного привода в зависимости от того, какая коробка передач установлена на автомобиле:

С ручной коробкой передач (5- и 6-ступенчатые) (Редактировать)

На Subaru с ручной коробкой передач используется схема постоянного полного привода с распределением крутящего момента в нормальных условиях 50/50 и блокировкой межосевого дифференциала с помощью вискомуфты. Благодаря блокировке до 80% момента может быть переброшено на каждую ось.

С 4-х ступенчатой автоматической коробкой (Редактировать)

Subaru с 4-ступенчатой автоматической коробкой передач (тип трансмиссии MPT) оборудована управляемым электроникой многодисковым сцеплением, расположенном в задней части трансмиссионной секции. Эта трансмиссия TZ1/ACT-4 (Active Torque Split) не имеет межосевого дифференциала и является системой превентивного автоматически-подключаемого полного привода. В нормальных дорожных условиях большая часть крутящего момента передается на передние колеса (90/10%, 80/20% с 1996 года, 60/40% на Subaru Forester 2009-. [1] ). Активная система полного привода в состоянии мгновенно перераспределить тягу в зависимости от многих условий, в т.ч. до начала проскальзывания колёс. Если передние колеса начинают проскальзывать, компьютер увеличивает давление жидкости на сцепление, уменьшая проскальзывание дисков и тем самым перераспределяя тягу на задние колеса. Компьютер, управляющий системой, основываясь на данных о скоростях переднего и заднего приводов, степени нажатия педали газа, положении рычага трансмиссии, выбирает соответствующую программу, заложенную в памяти, которая задает, насколько агрессивно необходимо распределять тягу между передними и задними колесами (т.е. замыкать муфту).

В число задач, выполняемых системой управления функционированием раздаточной муфтой входят следующие:

a) Регулировка давления, подаваемого на муфту управления приводом задних колес в соответствии с текущим положением дроссельной заслонки и скоростью движения автомобиля;

b) Повышение управляющего давления на муфту при включении диапазона «1» АТ;

c) Установка управляющего давления на уровень, соответствующий режиму движения на 1-й передаче (см. предыдущий пункт) при выявлении момента начала пробуксовки колес, — данная функция отключается при движении со скоростью свыше 60 км/ч, а также при полном закрывании дроссельной заслонки;

d) Снижение подаваемого на муфту управляющего давления во время совершения поворотов;

e) Установка давления на заданный уровень при поступлении входных сигналов ABS.

С трансмиссией CVT (Legacy 2010-. XV 2012-. ): (Редактировать)

Превентивный автоматически-подключаемый полный привод с распределением момента 60/40 перед/зад в нормальных условиях. Управляемое электроникой многодисковое сцепление заведует передачей момента на заднюю ось. Датчики следят за такими параметрами как проскальзывание колёс, положение педали газа, тормоза, и определяют степень замыкания муфты для передачи момента на заднюю ось.

Автомобиль так же оборудован противопробуксовочной системой на всех колёсах.

Видео: Как полный привод и противопробуксовочная система работают на Subaru XV

С 4-х и 5-и ступенчатой автоматической коробкой — система TV1/VTD (Редактировать)

На Subaru с 5-ступенчатой автоматической коробкой передач (а так же на некоторых моделях с 4-ступенчатым автоматом, например Outback 1998-2003 с двигателем H6) используется система постоянного полного привода с распределением тягового усилия в пропорции 45/55 через межосевой планетарный дифференциал (тип трансмиссии VTD). Дифференциал оснащен управляемым электроникой многодисковым сцеплением, и блокируется электроникой в зависимости от дорожных условий.

Как опция может быть установлен блокируемый вискомуфтой задний дифференциал.

Автомобили с 4-ступенчатой VTD: 2002 Impreza 2.5WRX (Северо-Американский рынок), Forester 2.5XT (Северо-Американский рынок), SVX (распределение тяги 36/64), 2003 Legacy GT 4EAT+VTD, 1998-2003 6-цилиндровый Legacy Outback 4EAT+VTD, (что-то ещё?)

Автомобили с 5-ступенчатой VTD: 6-цилиндровые Legacy, Legacy Outback, Tribeca (ещё?)

В северной Америке, если автомобиль оборудован VDC, скорее всего имеет полный привод типа VTD.

Межосевой дифференциал распределяет крутящий момент между передними и задними колесами в соотношении 45.5/54.5 благодаря способности смешанного планетарного редуктора к распределению крутящего момента. Данное соотношение было определено в большей степени из соображений повышения плавности прохождения поворотов (что требует оптимизации распределения сил боковой реакции, возникающих между протекторами и дорожным покрытием), чем с целью улучшения силы сцепления шин (что требует оптимизации распределения динамических нагрузок). Динамический контроль изменения базового соотношения осуществляется благодаря применению механизму ограничения проскальзывания дифференциала. Регулировка осуществляется в интервале от определяемого передаточным отношением планетарной сборки базового значения до значения, достигаемого в момент приостановки функционирования дифференциала. Функционирование системы регулирования распределения крутящего момента между передними и задними колесами способствует повышению управляемости транспортного средства, обеспечивая высокую стабильность хода автомобиля даже в экстремальных условиях.

В число задач, выполняемых данной системой управления функционированием многодисковой муфты межосевого дифференциала ограниченного скольжения (LSD) входят следующие:

a) Регулировка управляющего давления на муфту LSD в соответствии с входным крутящим моментом, и условиями движения;

b) Регулировка управляющего давления во время начала движения пропорционально углу открывания дроссельной заслонки;

c) Снижение управляющего давления на муфту во время совершения поворотов, когда отношение скоростей вращения передних и задних колес оказывается меньше некоторого установленного для текущего скоростного режима значения;

d) Снижение (д.б. повышение? — проверить) управляющего давления на муфту при выявлении момента начала пробуксовки передних или задних колес;

e) Установка давления на заданный уровень при поступлении входных сигналов ABS.

f) Снижение управляющего давления на муфту при замыкании (ON) датчика-выключателя торможения и полном закрывании дроссельной заслонки (базовый контроль);

g) Повышение управляющего давления при активации режима «1» АТ с целью улучшения управляемости автомобиля.

Некоторые Subaru оснащаются вискомуфтой в заднем мосту для распределения тягового усилия между задними колесами: Impreza WRX, Legacy GT, Legacy Spec.B, Outback 2.5i, Outback XT.

Некоторые модели оборудованы системой Vehicle Dynamics Control (VDC). VDC представляет собой систему стабилизации курсовой устойчивости (ESC). Она может ограничивать тягу, развиваемую двигателем, и индивидуально притормаживать буксующие колёса. Любой автомобиль, с ручной коробкой, или автоматом 4AT, 5AT может быть оборудован VDC. На автомобилях с автоматической трансмиссией, для обеспечения стабильности автомобиля, VDC сначала пытается отрегулировать распределение тяги между передним и задним мостом, а потом уже подгормаживать индивидуальные колёса, и затем ограничивать обороты двигателя.

Примеры работы системы VDC можно посмотреть в разделе Видео.

Источник

Полный привод Subaru: весьма эффективный, но всегда ли безупречно надежный?

Мы уже рассказывали о том, что под брендом Quattro могут скрываться принципиально разные схемы полного привода. Вот и «плеяды» туда же! Несмотря на общее фирменное обозначение Symmetrical AWD, на автомобилях марки Subaru в зависимости от модели, года выпуска и рынка сбыта применяются совершенно разные полноприводные трансмиссии. Какие именно? Будем разбираться!

Немного истории

В вопросе производства массовых полноприводных легковушек Subaru опередила Audi на доброе десятилетие: предварительно «обкатав» технологию на компактной модели FF-1 1300, в 1972-м компания предложила покупателям полноприводный универсал Leone Station Wagon. Постепенно приставка AWD появилась на большинстве моделей Subaru 1970-1980-х, хотя вплоть до конца 1990-х даже крупные модели (Impreza, Legacy) могли иметь привод лишь на передние колеса.

Но что представлял собой AWD на Leone 1980-х? Задняя ось подключалась прямо на ходу (Shift on the Fly), причем на машинах с механической коробкой водитель это делал принудительно, а у автоматических трансмиссий процессом заведовала электроника, подключавшая многодисковую муфту.

В крошечном однообъемнике Libero/Domingo полный привод также появлялся по велению водителя, нажимавшего на кнопку. Но при этом подключалась передняя ось, так как основной привод был на задние колеса, постоянно загруженные мотором (да-да, такая вот любопытная компоновка!). Причем подключением заведовала вакуумная система.

К слову, позже Libero получил обычную вискомуфту. Таким же образом полный привод обрел и Justy второго поколения (по сути, «клон» Suzuki Swift II): нехитрый узел обеспечивал передачу тяги к задним колесам при пробуксовке передних.

То есть независимо от варианта конструкции полный привод у Subaru вовсе не был постоянным, и так продолжалось вплоть до конца 1980-х. А затем появились новые модели — и новые трансмиссии.

Действительно постоянный

«Классика» полного привода на Subaru 1990-2000-х (Impreza, Legacy, Forester) — система CDG с симметричным межосевым дифференциалом, блокирующимся при помощи вискомуфты, что позволяет перебрасывать на ось, имеющую лучшее сцепление с дорогой, до 80% тяги. Считайте, чистая механика, дополненная гидравликой, без какого-либо электронного управления. Но данный тип трансмиссии применялся лишь на автомобилях с механической коробкой передач.

При этом до недавнего времени некоторые универсалы (в частности, для европейского рынка с «атмосферными» моторами) имели еще и понижающую передачу. Правда, следует учитывать, что относительно небольшое соотношение (1:1,45) было предназначено не столько для покорения бездорожья, сколько для того, чтобы не спалить сцепление при маневрировании под нагрузкой (например, с прицепом) на слабонесущем покрытии. Также на некоторые модели (в частности, на отдельные модификации Forester) устанавливают задний межколесный дифференциал, блокируемый при помощи вискомуфты.

Но «заряженные» WRX STi оснащаются несимметричным дифференциалом, который обеспечивает перераспределение крутящего момента в пользу задних колес. Соотношение зависит от поколения «стихи», но находится на уровне 41:59 — 35:65. При этом «центр» имеет изменяемую (принудительно или автоматически) степень блокировки при помощи электромагнитной муфты. Данная система известна под названием DCCD (Driver Controlled Center Differential). На задней оси, кроме того, установлен «самоблок».

Последнее поколение WRX STi получило систему управления вектором тяги torque vectoring: в поворотах по команде блока управления внутреннее колесо подтормаживается, позволяя «вкручивать» автомобиль в вираж. Однако система работает только в связке с VDC и при ее отключении также дезактивируется.

Считается, что «честный» постоянный полный привод имеют лишь Subaru с механической коробкой передач, но это не так. Ведь для «заряженных» версий Subaru с автоматической трансмиссией (та же Impreza WRX STi, а также Forester S-Edition и Legacy GT) в свое время была предложена схема, получившая название Variable torque distribution AWD (VTD). В ней используется несимметричный планетарный дифференциал (45:55 в пользу задних колес), блокируемый с помощью электронно-управляемой многодисковой муфты. В качестве опции в заднем межколесном дифференциале также может быть установлена вискомуфта.

«Автоматически» полный

И все же большая часть моделей Subaru с автоматическими трансмиссиями и вариаторами Lineatronic оснащалась и оснащается системой полного привода с активным распределением крутящего момента Active torque split AWD (ACT). В зависимости от поколения и года выпуска имеются определенные конструктивные отличия, но принцип действия ACT остается неизменным.

В отличие от всех вышеназванных схем межосевого дифференциала здесь нет, за передачу крутящего момента к задним колесам отвечает электронно-управляемая муфта. Ну а главное — такие Subaru имеют более «переднеприводный» характер на скользких покрытиях, поскольку соотношение в нормальных условиях здесь 60:40 в пользу передних колес!

При этом перераспределение тяги зависит от целого ряда параметров (выбранный режим коробки, скорость вращения передних и задних колес, положение педали «газа» и т.д.), на основании которых блок управления «решает», насколько жестко зажать фрикционы и сколько момента перебросить на заднюю ось. Поэтому соотношение меняется в режиме реального времени и может варьироваться от 90:10 до 60:40 в пользу передней оси. Кстати, задний межколесный дифференциал на ряде моделей также может быть оснащен вискомуфтой в качестве автоматической блокировки.

Сказать, что Subaru с ACT имеют «ненастоящий» полный привод, нельзя: в отличие от многих моделей других марок с подключаемой задней осью здесь тяга к задним колесам поступает всегда. Но до «равноправного» соотношения 50:50 дело все же не доходит, в целом на скользких покрытиях такие автомобили управляются несколько иначе, нежели версии с механическим дифференциалом. Впрочем, все эти особенности раскрываются в далеко не стандартных режимах движения, а в «гражданских» даже опытный водитель вряд ли определит, какая из вариаций Symmetrical AWD использована.

С точки зрения эксплуатации

«Механика» вполне надежна, однако со временем начинают шуметь подшипники валов. Ресурс сцепления средний, но значительно снижается при буксировке прицепов и внедорожных вылазках. Чтобы уберечь детали межосевого дифференциала и вискомуфты от износа и повреждений (а у машин начала 2000-х там могла быть «слабина»), размерность шин на передней и задней осях не должна различаться. Еще одна проблема, также связанная с режимом эксплуатации, — выход из строя полуосей. Редко, но у особо «настойчивых» владельцев это случается.

В автоматических трансмиссиях крутящий момент на заднюю ось передается через пакет фрикционов, который срабатывает при поступлении масла, — за это отвечает соленоид. Если он зависает в открытом положении, это приводит к постоянному срабатыванию полного привода и, как следствие, повышенной нагрузке на передний дифференциал, а там и до поломки последнего недалеко. На старых машинах проблема решалась заменой соленоида, на современных, возможно, придется менять гидроблок, что обойдется на порядок дороже.

Наш вердикт

Постоянный полный привод с межосевым дифференциалом — за малым исключением удел машин с механической коробкой передач, что для нынешнего модельного ряда Subaru, считайте, исключение из правил. Современные «плеяды», как правило, оснащены вариатором Lineatronic и «автоматическим» полным приводом ACT.

Но стоит ли об этом сожалеть? За счет конструктивных особенностей (в частности, вместо ремня используется цепь, вместо пакета сцеплений — гидротрансформатор, как на классических АКП) на фоне других СVT-трансмиссий Lineatronic выглядит весьма достойно с точки зрения стойкости к нагрузкам. Да и трансмиссия АСТ, дополненная электронными «помощниками», оказывается весьма эффективной в большинстве дорожных ситуаций, а разница с «дифференциальным» полным приводом CDG хотя и есть, но для большинства владельцев вовсе не критична, если они вообще ее замечают.

Радует, что независимо от конструкции полный привод у Subaru достаточно надежен и вынослив, хотя не лишен уязвимых мест. По поводу их природы можно спорить, конструкторское это упущение или же следствие тех высоких нагрузок, которые «плеяды» традиционно получают от своих преданных владельцев, но факт остается фактом: «трансмиссионные» проблемы хоть и редко, но случаются. Однако, как правило, уже на хорошо поездивших машинах, а к тому моменту бюджетные решения уже имеются.

Источник