Як працювали попередники сьогоднішнього сучасного повного приводу? Невеликий технічний огляд від першого випуску AWD до сьогодні.

Переваги системи повного приводу

Повний привід має три переваги у проведенні дороги:

У випадку повного приводу, повна тяга теоретично доступна з боку трансмісії. Рушійна сила не впливає на ефект рульового управління, тому Субарук переконливо доброзичливий завдяки своєму передбачуваному, передбачуваному утриманню дороги. Для досягнення цього необхідного утримання на дорозі (до речі, від усіх виробників автомобілів) для цього ідеально підходить режим повного приводу, оскільки рушійна сила розподілена на всі чотири колеса.

Система передачі має вирішальне значення, оскільки режим руху та розподіл сили по суті визначають, коли настає час, коли колесо перевищить максимальну силу тертя на дорожньому покритті. Це особливо важливо в поворотах, де відіграють роль три сили, рушійна сила двигуна, що рухає машину вперед, сила тертя, яка утримує колесо на дорожньому покритті, і поперечне наведення (доцентрова сила), яке виникає від іншого два. Ця сила діє проти відцентрової сили, і чим вона сильніша, тим безпечніше повороти. Побічний зсув збільшується з урахуванням потужності приводу: Для двох автомобілів з однаковою потужністю двигуна одна має повний привід (потужність приводу ділиться на чотири), що призводить до більшого рульового керування, ніж у іншого, який має двоколісний привід. (де рушійна сила розділена на дві частини.)

Приклад: Якщо двигун потужністю 100 к. С., Кожне ведуче колесо може передати на дорогу не більше 30 к. С. За існуючих умов. У двоколісному автомобілі кожне ведуче колесо (100: 2) забезпечує 50 к.с., що на 20 к. С. Більше, ніж може нести в дорозі. Результат: колесо обертається. Колеса мають лише один вид тяги, який розподіляється під час бокового рульового керування, руху, гальмування. У разі втрати тяги результатом є не лише перевищення коліс, але і бічне наведення тощо. також перестає існувати.

У випадку повного приводу, навпаки, 100 к.с. рівномірно розподіляється на чотири колеса, кожне колесо (100: 4) дорівнює 25 к. С., Тому потужність залишається в межах запасу 5 к.с. на колесо з міркувань безпеки! Колеса не будуть крутитися. Ця різниця справедлива в усіх умовах, але ще важливіша на грунтах з різними низькими значеннями тертя. Чим більше ситуація схильна до аварій, тим більша значимість переваги повного приводу перед двоколісним.

Систематична симетрія: "Симетричний повний привід" Subaru

Симетрія конструкції є визначальною особливістю заводу, система Subaru - це "Симетричний повний привід", який складається з поєднання коробчатого двигуна та повного приводу.
Порівняно з усіма V-подібними та рядними двигунами, боксермот має перевагу в низькому центрі ваги та повністю симетричній конструкції. Візитною карткою боксера є розташування протилежних роликів. Всередині пара поршнів звернена одна до одної, як два боксери, поршні рухаються горизонтально. Ця структура також призводить до жорсткості блоку двигуна. З боксерським двигуном баланс ваги ідеальний, плоска конструкція, коротка і міцна, короткий і жорсткий колінчастий вал забезпечує високу швидкість, низька конструкція двигуна надає автомобілю низький центр ваги та майже ідеальний розподіл ваги. Низький центр ваги забезпечує низький крутний момент у поворотах, що визначає низький нахил кузова та забезпечує стабільне тримання дороги. Двигун боксера магічний завдяки своєму безвібраційному ходу: боксер працює плавно, навіть без компенсуючого валу, до максимальної швидкості.

розробка

В основному ці особливості системи повного приводу Subaru призводять до рівноваги та високих характеристик: від поздовжньо встановленого двигуна через трансмісію, карданний вал до заднього диференціала, вся система приводу працює по прямій в горизонтально-симетричній домовленість. Це означає нейтральний баланс, який веде до найкращого утримання дороги. Усі важчі компоненти, такі як коробка передач, система кінцевого приводу тощо. воно потрапляє між двома осями. Це дозволяє уникнути надмірної ваги спереду або ззаду та зменшує крутний момент на автомобілі, знос при поворотах. .У новому Subaruk двигун розміщений ще нижче і назад, що покращує і без того значну стійкість.
Низький крутний момент оптимізує маневреність, зменшуючи інерцію рульового керування та покращуючи дорожню стійкість автомобіля. Завдяки цій властивості збільшується стійкість та збільшується уникнення аварій.
Це справжній ключ до безпеки, оскільки краще уникати аварії, ніж “просто” виживати.

Симетрія базової конструкції не тільки забезпечує відмінні ходові властивості, але й значно підвищує пасивну безпеку, оскільки з обох боків моторного відсіку залишається достатньо місця. Це дозволяє встановити каркасні носії, які ведуть безпосередньо з салону до бампера і виконують роль значних поглиначів енергії при фронтальному зіткненні. Плоска конструкція двигуна дозволяє двигуну ковзати під плитою підлоги при фронтальному зіткненні, він також виконує енергопоглинальну роль і не заподіює шкоди пасажирському салону.

Майбутнє: покращення динаміки автомобілів для повнопривідних автомобілів

Subaru постійно працює над оптимізацією повного приводу у всіх сферах електронного управління. Метою була складна концепція автомобіля, яка включає в себе повнопривідний симетричний AWD, VDC, контроль крутного моменту та вимірювання тиску в колесах. Покращення центрального диференціала, розробка централізованого диференціала з обмеженим ковзанням з електронним управлінням та оптимізація передніх та задніх LSD майже автоматично призвели до розробки автомобілів з повним приводом з динамічними властивостями.

Рівняння майбутнього: Subaru = повний привід

Subaru постійно розвивався з вересня 1972 року, коли випустив перший у світі автомобіль з повним приводом. Горизонтально-симетрична система Subaru-AWD залишається новаторською технологією повного приводу, впровадженою 36 років тому у виробництві легкових автомобілів. Однак технологія Symmetric AWD ще далеко не вичерпана, і Subaru постійно працює над удосконаленням цієї технології.

Послідовний розвиток системи повного приводу Subaru з 1972 по 2007 рік

У випадку з механічною коробкою передач Subaruk та торговими автоматами управління центральним диференціалом вирішувалося інакше.

Механічна коробка передач

1972: механічно перемикається повний привід
Найпростішою формою повного приводу є перемикається повний привід, який насправді називається ЧОТИРИКОЛІСНИМ ПРИВОДОМ. Леон встановив жорстке з’єднання із задньою віссю за допомогою механічного зчеплення за допомогою когтястого зчеплення з першою постійно керованою передньою віссю.

1980: механічний перемикається повний привід і "подвійний діапазон"

Починаючи із старовинної системи перемикання повних приводів, Subaru вдосконалив цю систему. На додаток до Subaru 1800, що перемикається на повний привід, він має додаткову трансмісію в трансмісії. Потягнувши за руку, була задіяна шестерня, а задня вісь також була задіяна в приводі. Коли натискається інший важіль, в коробці передач активується інша передача, подвійний діапазон, “бісектриса”.

1983: Пневматичний перемикається повний привід
Як для Libero, так і для Justy, Subaru встановив повний привід, але підключення було виконано електропневматично натисканням кнопки, розташованої на трансмісії. У коробці передач була розміщена мембранна коробка, до якої був підключений електромагнітний клапан, підключений з одного боку до всмоктування двигуна, а з іншого боку діафрагми під впливом атмосферного тиску. Ця різниця тисків активувала вал зчеплення, встановлений на діафрагмі, забезпечуючи нерухоме з'єднання із задньою віссю.

1987: Постійний повний привід
З XT Coupé почався вік постійного повного приводу у Subaru.

По-перше, повний привід поєднували з п'ятиступінчастою механічною коробкою передач та чотириступінчастою автоматичною коробкою передач. У випадку з механічною коробкою передач середній диференціал розподілив рушійну силу на передню-задню вісь, закривши різницю швидкостей між осями електромеханічно: електричний вимикач активував механічну ручку блокування завжди на 100%.

1988: Постійний повний привід з в’язким замком

Вперше Legacy першого покоління застосував самоблокувальну віскомуфту Subaru. В основному трансмісія схожа на XT, але центральний диференціал може повністю, плавно закриватися, залежно від різниці швидкостей між передньою та задньою осями. Ця система використовується і сьогодні в деяких моделях.

2005 Постійний повний привід STI-AWD з центральним диференціалом планетарного колеса, гвинтовий LSD, DCCD

Impreza WRX STI має спортивну перевагу перед стандартним виданням WRX: на додаток до шестиступінчастої коробки передач він розробив центральний диференціал із планетарною системою передач. У положенні розчеплення зчеплення розподіл крутного моменту між передньою та задньою осями становить 36-64%. Це налаштування крутного моменту може змінити сам водій.
За допомогою поворотного перемикача пілот рухає електромагнітне зчеплення, за допомогою якого планетарні шестерні змінюють крутний момент відповідно до обраної програми.

(DCCD - диференціал, керований водієм) При максимальному закритті шестерні планети ділять розподіл сили на 50-50%.

Гвинтовий LSD на передньому диференціалі оптимізує зчеплення на передніх колесах.

Автоматична передача

1981: Автоматична багатодискова коробка передач-4WD
MultiPlateTransfer -4WD (MP-T) використовує гідравлічний тиск автоматичної коробки передач і поєднує автоматику з повним приводом, яку можна перемикати в дорозі одним натисканням кнопки. Ця система складається із семидискової муфти на вихідному валу, яка з'єднується із заднім ведучим валом. На ходу перемикається повний привід передає гідравлічний тиск від масляного насоса трансмісії на багатодискове зчеплення, яке автоматично закривається і передає крутний момент на задню ведучу вісь. Ось як MP-T компенсує різницю швидкостей між передніми та задніми колесами. “Авто 4WD” означає інтелектуальний повноколісний режим, коли гідравлічний тиск на багатодискову муфту здійснюється при натисканні гальма та ввімкненому склоочиснику. (Sic!)

1987: Постійний повний привід
На Subaru XT автоматичний ACT-4 (активне управління крутним моментом) розподіл крутного моменту диференційований: механічний для передньої осі колеса, з парою однакових передач; гідравлічний до задньої осі за допомогою багатопластинкової муфти, що працює в маслі.

1989: передача ECTV та перемикання повного приводу
З Justy, який оснащений трансмісією ECVT, повний привід можна активувати одним натисканням кнопки. Вимикач гідравлічно переміщував вал перемикача, який нерухомо з'єднував привід розподільника з висувною втулкою.

1991: Постійний повний привід з VTD
На Gran Turizmo SVX Subaru представив вдосконалену автоматичну коробку передач із змінним розподілом крутного моменту (VTD). Центральний диференціал складається з планетарного редуктора, і (із заднім підвісом диференціала) він зазвичай передає 36% сили двигуна на передні колеса і 64% на задні. З новим розподілом потужності електроніка розподіляє крутний момент за допомогою нової системи порівняно з попередньою технологією, щоб забезпечити найкращу тягу. Гідравлічний блокувальний диск постійно закриває планетарну шестерню при різниці швидкостей, що виникає, і розподіляє крутний момент між передніми та задніми колесами. В'язка муфта діє на задню вісь так, що зусилля не втрачаються завдяки прядильним колесам.

1998: Постійний повний привід з VTD та VDC
Ці дві системи були представлені Subaru на флагманській моделі Legacy. Апаратне забезпечення залишилося незмінним, електронне управління через датчики через CAN-зв'язок з блоком управління VDC. (Контроль динаміки автомобіля)

2004: Постійний повний привід з оптимізованими VTD та VDC
Нещодавно розроблена п'ятиступінчаста автоматична коробка передач з VTD може розподіляти крутний момент між передньою та задньою віссю у відносно широкому діапазоні за допомогою планетарної системи з багатодисковими стопорними пластинами. Тому автоматичний пристрій підходить для VTD, особливо для автомобілів, які контролюються VDC, оскільки цей блок управління добре взаємодіє з автоматичним блоком управління. Блок управління виявляє надмірне або недостатнє керування автомобілем і надсилає інформацію до блоку управління трансмісією. Це зменшує крутний момент приводу на нестійкому валу за допомогою багатодискового фіксатора пластини.

Ця система використовується з 2004 року в 3.0 Legacs and Outback.

Техніка в деталях

Структура та робота блокування диска
Автоматична коробка передач з VTD

Крутний момент від трансмісії передається на планетарний редуктор через первинну сонячну шестерню, яка приводить в дію планетарні шестерні. Вони постійно контактують із планетарним редуктором, який зв’язаний із зірочкою, що веде до передньої осі. Задні планетарні шестерні ведуть приводний вал до задньої осі через вторинну сонячну шестерню.
Розподіл зусилля на передню та задню осі остаточно контролюється кінцевим розподільником. Дисковий замок закриває планетарну редукторну систему при різниці швидкостей між передньою та задньою осями. Нормальний розподіл потужності 36/64% можна плавно змінювати автоматично за допомогою пластинчастого замка. Крім того, ступінь закриття залежить від величини різниці швидкостей і може становити до 100% у разі великої різниці.

Експлуатація та конструкція багатопластинкової муфти
(АКПП ACT-4)

Дискова муфта масляного ходу складається з змінних зовнішніх і внутрішніх ребер. Зовнішні плавники (сталеві ребра) тісно контактують із планетним носієм. Внутрішні ребра (фрикційні ребра) на ламельному тримачі щільно з'єднані з приводним валом задньої осі. Поршні в корпусі кінцевого приводу гідравлічно переміщуються. Тиск масла на поршнях контролюється клапаном, керованим датчиком, який приймає сигнали від блоку управління трансмісією. Найважливіші вхідні сигнали для автоматичного регулятора використовуються для управління закриттям: інформація про швидкість датчика швидкості та інформація, що надходить від блоку управління VDC. Завдяки цьому електроніка виявляє навантаження на автомобіль і різницю швидкостей між передньою і задньою віссю в заданому положенні. На основі цієї інформації блок управління обчислює необхідний тиск масла в балоні відповідно до кожного режиму руху, який стискає диски. Чим вищий тиск, тим більша сила стиску циліндра, тим більша рушійна сила на задній осі.

Будова та функція в'язкого зчеплення (механічна коробка передач із центральним диференціалом)

VDC (Контроль динаміки автомобіля)

Розвиток Subaru має на меті оптимізувати стабілізацію утримання дороги на слизьких дорогах (шляхом закриття середнього диференціала) та безпечне поводження на сухих дорогах (з оптимальним розподілом крутного моменту). Ці умови були досягнуті шляхом координації VDC та зворотного зв'язку. Ця система працює на 3.0 Legacy, Outback, випущеному з 2004 року, і тепер на всіх моделях Subaru.

Щоб повернути легкодухих водіїв назад на шлях безпеки, Масару Кацурада, інженер-розробник Subaru, вжив заходів: система повинна відповідати за стабілізацію автомобіля в поздовжньому та поперечному напрямку, використовуючи систему управління двигуном та гальмівну систему поза фізичними межами автомобіля . Техніки повинні налаштувати VDC, щоб машина не втратила спортивного характеру. Метою загальної роботи було надати VDC коротку, але певну допомогу у зв'язку з чотирма веденими колесами, у безнадійній ситуації поблизу фізичної межі.

Для повнопривідних автомобілів Subaru контроль дорожньої динаміки - "VDC" - забезпечує високу безпеку на найвищому технічному піку, доступному сьогодні. Станом на 2007 рік, в 3.0 Legacy and Outback, система була вдосконалена за допомогою Si-Drive вступ.