Виж темите без отговор | Виж активните теми Дата и час: Чет Мар 28, 2024 4:16 pm



Отговори на тема  [ 2 мнения ] 
 Въведение в системите за двойно предаване 
Автор Съобщение
Аватар

Регистриран на: Съб Юни 24, 2006 9:22 am
Мнения: 860
Рейтинг: 95
Субару ФеноменСубару ФеноменСубару Феномен
Отговори с цитат
Въведение в системите за двойно предаване

Автор: Eliot Lim
[email protected]
Трета главна редакция: 2 март 1997 година.
Последни изменения внесени на 26 февруари 1999 година.
________________________________________
Съдържание
1. Въведение
2. Определения
3. Диференциали
4. Блокировка диференциали
5. Управление на мощността (Traction Control)
6. Разпределение на въртящия момент
7. Системи за управление на курсовата стабилност
8. Гледната точка на потребителя
9. Системи с ръчно включване на двойното предаване в сравнение със системите с постоянно двойно предаване
10. Автомобилитете 4WD/AWD днес
11. Съвети към желаещите да притежават автомобил 4WD/AWD
12. Библиография
13. Препратки ________________________________________

1. Въведение

Първата редакция на тази статия бе написана през есента на 1992 година. Тогава, както и сега, се усещаше сериозен недостиг на информация за автомобилите с постоянно /перманентно/ двойно предаване и за това, по какво се различават те от традиционните автомобили с повишена проходимост, оборудвани с двойно предаване с ръчно включване. Предишните редакции на статията бяха допълнени с информация за последните разработки в тази посока.

2. Определения

Много важно от самото начало е да се определи чрез терминология, доколко за всяко четириколесно транспортно средство AWD и 4WD означава едно и също. В обобщение - AWD се подразбира като постоянно или автоматично-включващо се двойно предаване, а 4WD - двойно предаване, включващо се и изключващо се ръчно. В автомобилната индустрия тази терминология обичайно се спазва, но не във всички случаи.

Така например, новоизпечените AWD Ford Tempo и Subaru Justy в действителност се явяват автомобили с ръчно включване на двойното предаване, както и по-ранното Subaru GLS. Съществуват и други доста двусмислени термини - двойно предаване, включващо се при необходимост (on demand four wheel drive), което може да означава освен автоматично-включващо се двойно предаване, така и двойно предаване, включващо се и изключващо се ръчно.
Автомобилната преса носи в голяма част отговорността за бъркотията по този въпрос. Грешки от подобен род се срещат достатъчно често и са причина за неточно използване тези два термина.
В тази статия гореупоменатите термини се използват свободно. Там, където това е необходимо, се внасят допълнителни уточнения.

3. Диференциали

Диференциали се наричат група от зъбни колела, които разпределят въртящия момент, идващ от трансмисията, между два изходящи вала. При автомобилите с предно или със задно предаване той позволява на двете задвижващи колела да се въртят с различни скорости така, че автомобилът да може да завива без съпротивление.
Системите за постоянно двойно предаване трябва да имат три диференциала, които да предават мощност към четирите колела и да осигуряват завиване без съпротивление - това са преден, заден и централен диференциали. Централен диференциал е необходим, защото растоянието, което изминават в завой предните завиващи колела, не е равно на растоянието, изминавано от задните колела.
Мощността, влизаща в скоростната кутия се разпределя от централния диференциал между приводните валове, отиващи към предния и задния диференциали. Системите за двойно предаване с ръчно включване като правило нямат централен диференциал, затова тяхното използване на сух път е свързано с определени неудобства. Когато двойното предаване е включено, предната и задната ос са свързани директно и ще се въртят с еднакви скорости. Затова разликата в скоростите на въртене между предните и задните колела в завоя ще се компенсира за сметка на приплъзване на гумите, което ще доведе до повишеното им износване.

4. Блокировка на диференциалите

Тя е крайпътен камък в технологията на двойното предаване, доколкото оказва огромно влияние на поведението на автомобила на пътя. Ако разгледаме най-простия пример - AWD с три "свободни" диференциала, то става ясно, че автомобилът може да бъде обездвижен при загуба на сцепление на което и да е от четирите колела. Особенност на простия "свободен" диференциал е това, че той преразпределя мощност в полза на оста, имаща най-малко съпротивление. По такъв начин, ако едното колело загуби сцепление с пътя, цялата развиваема мощност ще се предаде на него. Този автомобил с двойно предаване има два пъти по-голям шанс да загуби сцепление на едно от движещите колела с пътя, отколкото автомобил със задвижване на колелата на само една ос. А доколкото използването на автомобил с двойно предаване предполага по- често каране в лоши пътни условия, за него става много важно наличието на някаква блокировка на диференциалите. Всички автомобили с постоянно двойно предаване, предлагащи се на пазара днес, имат такава блокировка. За да разберете по-добре тази концепция, ще проследим еволюцията на системите за двойно предаване от самото начало до съвременните високотехнологични образци.
Audi беше първият автопроизводител, който успешно започна да продава автомобили с постоянно двойно предаване под търговската марка quattro от 1981 година в Европа и от 1983 година в САЩ. (В САЩ този автомобил е по-известен под името Turbo quattro Coupe, а по света под названието Ur quattro). Тези автомобили се сдобиха с огромни успехи в ралитата, спечелиха няколко титли в световни първенства и поразиха света на автомобилната промишленост, доколкото дотогава системата за двойно предаване никога не се асоциираше с високи технически характеристики. Въпреки, че още през 1966 година се появи Jensen FF с постоянно двойно предаване и антиблокираща система на спирачките, той нямаше комерсиален успех и остави на Audi честта да извърши технически прелом в общественото мнение и да остави името си в историята, като родоначалник на постоянното двойно предаване.
През 80те години ръководството на Audi взе решение да съоръжи с двойно предаване и да присвои името quattro на цялата произвеждана гама модели. Първото поколение quattro имаше прости блокировки на централния и задния диференциали, които твърдо блокираха един или и двата диференциала (не допускайки разлика в скоростта на въртене) за преодоляване на най-сложните ситуации на пътя. Когато централният диференциал е блокиран, то за обездвижване на автомобила е необходимо сцепление с пътя да загубят едно предно и едно задно колело. При два блокирани диференциала за обездвижване е необходима загуба на сцепление вече на три - две задни и едно предно - колело. Блокировките на тези модели на Audi се включваха и изключваха ръчно, което не беше много удобно, доколкото изискваше от водача допълнително внимание. Както се изясни впоследствие, много шофъори забравяха да изключат блокировките след преодоляване на трудните участъци.
По-нататъшните разработки на постоянното двойно предаване се движеха в направление - автоматично блокиране на диференциалите. Първо се появи виско-съединителя (ВС), в корпуса на който има специална силиконова течност, която позволява да се поддържа неголяма разлика в скоростите на въртене на двете оси, но увеличението на приплъзването води до рязко увеличение на вискозитета и, което блокира съединителя. Бяха изобретени два съвършено различни начина за приложение на ВС в трансмисиите.
Някои производители използваха обикновени диференциали в комплект с ВС, който при необходимост автоматично блокираше диференциала. Такава система се използва в трансмисиите на съвременните Mitsubishi Eclipse GSX и Subaru с двойно предаване и ръчна скоростна кутия, а също така и снетите от производство BMW325ix и Toyota Celica turbo.
В процеса на разработка на трансмисията инженерите на Audi също се опитали да използват ВС, но по съвершено друг начин. В тяхната система с автоматично изключване на двойното предаване ВС се използва вместо централен диференциал. В този случай автомобилът основно има предно предаване и незначителната разлика в скоростите на въртене между предната и задната ос в завоя се коригира от работата на ВС. При приплъзване на колело на предната ос разликата в скоростите на въртене се увеличава до момента, когато ВС започне да предава част от въртящия момент на задната ос и автомобилът стане пълноприводен. Разликата между тази система и предидущата е в това, че в първия случай имаме постоянно двойно предаване с автоматична блокировка на диференциала, а във втория - автоматично включващо се и изключващо се двойно предаване.
Такава система никога в последствие не се е използвала в автомобилите Audi, но била взета на въоръжение във Volkswagen, която пусна на пазара пълноприводната система Syncro. Простотата на тази система доведе дотам, че тя се използва от много производители в огромен диапазон модели - от миниванове до такива екзотики, като съвременните Porsche 911 Turbo и Carrera 4 и Lamborghini Diablo VT (те, разбира се имат постоянен привод на задните колела). Най-свежата версия на двойното предаване от Volvo също е построена по тази система с необичайно прилагане на устройство с ограниченно триене - система управление на мощността (traction control) в предната ос и механичен диференциал с ограниченно триене - в задната. Някои автомобилни издания намериха тази система за не съвсем добре обмислена.
Следващият етап беше използване на TORSEN диференциала (от TORque SENsing - чувствителен към въртящия момент) в конструкцията на второто поколение quattro. В края на 70те, в процеса на разработка на първата система quattro специалистите в Audi даже водели преговори със собствениците на патента на ВС - FF Development, но впоследствие системата с ВС била изоставена по причини, които ще станат понятни по-нататък. Диференциалът Torsen е изобретен от американската фирма Gleason Сorp., има всички достойнства на ВС и няма неговите недостатъци. Това е напълно механично устройство, работата на което се основава на принципа на червячната предавка, но подробното му описание излиза извън рамките на настоящата статия. Така или иначе неговите характеристики са достатъчно интересни. В нормални условия Torsen разпределя въртящия момент в пропорции 50:50. Но ако колелата на едната от осите започнат да приплъзват, моментът започва да се преразпределя в полза на оста, колелата на която имат по-добро сцепление с пътя, с други думи работата на диференциала Torsen е противоположна на работата на обикновения диференциал. Максималното достижимо преразпределение на момента е 80:20 в зависимост от стъпката на червячната предавка. А заради конструкцията си Torsen има напълно механичен процес на блокировка, която става моментално за разлика от ВС, на който му е нужно някакво време, докато течността "загрее". Затова Torsen е и по-чувствителен към пробуксуване, отколкото ВС. Процесът на блокиране на Torsen има по-прогресивна характеристика. (Инженерите на Porsche са се отказали от ВС в трансмисията на 964 Carrera 4 заради това, че ВС има експоненциална, а не линейна характеристика на блокировка, което обяснява неговата по-лоша управляемост).
Още по-важно преимущество на Torsen е това, че той не се блокира и не се опитва да изравнява разликите в скоростта при спиране, позволявайки на четирите колела да се въртят независимо при отсътствие на въртящ момент. Torsen се блокира само под въртящ момент, а ВС - и под въртящ момент, и при нейното отсътствие. Torsen реагира на въртящия момент, а в това време ВС все още „мисли”.
Реакцията на ВС на разлика в оборотите създава много инженерни проблеми. Антиблокиращата система на спирачките, например, определя началото на блокиране на едно от колелата по разликата в скоростта на въртене на всички четири колела. Наличие в трансмисията на механизъм, които се опитва да изравни скоростите на въртене на всички четири колела създава сериозни проблеми за ABS.
За преодоляване на тези проблеми инженерите са се принудили да въведат различни ограничения. Специалистите в Mitsubishi отложиха внедряването на ABS в първото поколение на модела GSX, а по-късно ABS и ВС в задния диференциал с ограничено триене станаха взаимоизключващи се опции. В системата на VW Syncro двойното предаване при натискане на педала на спирачката просто се изключва посредством втори съединител. Подобна особенност имат повечето други автомобили, използващи подобна система с ВС. Стигна се даже дотам, че управляващия компютър на победителя в Световния рали шампионат Lancia Delta Integrale увеличава въртящия момент двигателя, за да намали съпротивлението на ВС при спиране. В най-примитивните системи се използва разделителен съединител. В резултат от една страна при спиране двойното предаване се изключва, а от друга - то не работи при движение на заден ход.
Най-простият начин за намаляване на съпротивлението на ВС е намаляване на ефективния вискозитет на течността. Това от своя страна означава, че се намалява ефективността на блокиране на ВС, което по принцип е приемливо за автомобилите, експлоатиращи се най-вече в нормални пътни условия . Най-общо привлекателността на ВС не е в неговите високи характеристики, а в простотата и защото е евтин.
В края на 80те Porsche и Mercedes въведоха на пазара различни по степен на сложност системи за двойно предаване. Системата 4Matic на Mercedes използва датчиците на системата ABS за определяне на приплъзващото колело. На нормален сух път Mercedes е обикновен автомобил със задно предаване. Когато сензорите на ABS възприемат началото на приплъзване на колелата на задната ос, те подават на управляващия процесор сигнал за блокиране на хидравличен многодисков съединител, предаващ въртящ момент на предната ос. Степента на блокировка се изменя от процесора по прогресивна характеристика. Когато процесорът определя необходимост от още повече сцепление, той подава управляващ сигнал на втори съединител, блокиращ задния диференциал. При натискане на педала на спирачката двата съединителя се отцепват едновременно, за да осигурят нормална работа на ABS.
По такъв начин Mercedes 4Matic представлява система с автоматично включваемо двойно предаване. Причината, поради която в Mercedes са се хванали с разработка на толкова сложна система, се заключава по думите на представители на фирмата в това, че те не искат да загубят своите почитатели заради постоянното двойно предаване, което поради предаване на част от въртящия момент на предната ос може да "измени традиционното усещане при управлението на Mercedes". Може също така да се предположи, че Mercedes не е можел да си позволи да използва по-проста система от Audi, която на пазара заемаше по-ниска позиция. Практически системата 4Matic работи нито по-добре, нито по лошо от другите системи за постоянно двойно предаване, но нейната цена и сложност намаляват привлекателността и. Сега Mercedes се отказа от такива системи и новите пълноприводни автомобили, включително перспективния M клас се оборудват с постоянно двойно предаване. А система, подобна на първата версия 4Matic, е намерила своето приложение в Nissan Skyline GTR.
Инженерите на Porsche използват в конструкцията на модела 959 подобна на Mercedes (но реализра на по друг начин) система с допълнителни съединители, където централния диференциал (общо взето това е просто хидравличен съединител) е заблокиран постоянно, и се разблокира само за облегчение на паркирането. Разпределението на въртящия момент в Porsche 959 се изменя в зависимост от натоварването и пътните условия с помощта на промяната на степента на блокировка на съединителя с прогресивна характеристика. В тази система, за разлика от всички други системи за двойно предаване, разпределението на въртящия момент не зависи от приплъзването на задвижващите колела. Във всяка друга система за двойно предаване въртящия момент се разпределя в постоянна пропорция дотогава, докато не настъпи приплъзване на колелата, след което различните механизми с ограничено триене изменят тази пропорция. В Porsche 959 компютъра на системата за двойно предаване получава информация от много източници, включително положението на дроселната клапа, ъгъла на завъртане на волана, ускорението и даже от датчика за налягане на турбото. При движение по права с максимално ускорение системата предава до 80% въртящ момент на задните колела (при нормално разпределение 40% напред и 60% назад), дори ако всичките четири колела се въртят с еднаква скорост. Тази система е най-сложната и скъпа от всички когато и да било конструирани системи за двойно предаване.
След 959 се появи моделът 964, който бе представен през 1989 година като 911 Carrera 4. Представителите на Porsche заявили, че неговата система за двойно предаване е по-нататъшно развитие на системата, приложена в 959 и сответно - по-напредничаво. Но в действителност това е система с постоянно разпределение на въртящия момент, такава както и всички останали, с компютърно управление на съединителите, използвани в качеството на устройства с ограничено триене. Новост в тази системи бе това, че съвместното използване на датчиците за скорост и ускорение и управляваната от компютър блокировка на задния диференциал бе призвано да предотвратява свойственото за модела 911 превъртане на колелата при настъпване на педала за газта. Когато компютърът предвижда неминуемо занасяне на задната ос, задният диференциал започва да се блокира. По такъв начин, благодарение на използване на система за двойно предаване с "умни" диференциали, инженерите на Porsche успяха да превърнат бенгалския тигър в котенце. Това и бе главната причина за внедряване на система за двойно предаване в конструкцията на 911, доколкото Porsche 911 с неговото разпределение на теглото в полза на задната задвижваща ос, не се нуждаеше много от увеличение на сцеплението.
През 1993 година инженерите на Porsche представиха съвершено нова конструкция на задното окачване за модела 911. Версията със задно задвижване стана напълно управляема и необходимостта от сложната компютъризирана система за двойно предаване отпадна. Пълноприводната версия на този автомобил (модел 993) има по- проста, лека и евтина автоматично включваема система за двойно предаване с ВС, подобна на тази, която използва VW Golf Syncro и повечето миниванове. Така или иначе "умния" заден диференциал, който победи превъртането на колелата на този автомобил, бе съхранен за премахване на всякакви рецидиви на тази особенност. Новото Porsche 911 (996) С4 с двигател с водно охлаждане е оборудвано с почти същата система, която се използова и в 993 C4, но с допълнителна компютъризирана система за обеспечаване на устойчивостта. Това е малко разочароваща ситуация, като се има предвид, че Porsche някога бе беспорен лидер в оборудването на своите пълноприводни версии с ВС, във време когато много други - VW Golf 4Motion и Jeep Grand Cherokee 1999 моделна година, например, преминахакъм по-нови системи.
Subaru също така заслужава особено внимание в тази статия, доколкота в трансмисията на моделите Legacy и Impreza (включително и Outback) с автоматична скоростна кутия се използва система за двойно предаване с микропроцесорно управление, подобна на Mercedes 4Matic, Audi A8/V8 автоматик и ранните модели на Porsche. Използването на такава сложна система, която при това се представя много добре, в относително нескъпи автомобили действително впечатлява. В последно време и другите автопроизводители приеха подобни системи на въоръжение. Honda CR-V, VW Golf 4Motion 1999 моделна година и автомобили, както Audi TT, построени на неговата платформа са оборудовани с концептуално-подобни пълноприводни трансмисии.
В трансмисията на Audi V8 и A8 автоматик също се използва управляван чрез микропроцесор съединител, който блокира централния диференциал подобно на описаните по-горе системи. Едната от причините за използване на такава система е в това, че автоматичната скоростна кутия представлява готов източник на хидроавлична течност под налягане, която е необходима за блокировката на съединителя. Тази система представлява първия успешен опит на Audi за съвместяване на автоматична трансмисия с пълноприводната система quattro. С изключение на Audi A8 съвременните модели quattro с автоматична трансмисия използват централен диференциал Torsen.

5. Управление на мощността (Traction Control)

Независимо от цялото технологично разнообразие през 80те години, пълноприводните автомобили не се наложиха от търговска гледна точка и оставиха сегмент от пазара, в който здраво се укрепиха само Audi и Subaru. В края на 80те години всеки крупен автопроизводител предлагаше пълноприводни версии на своите автомобили, което може да се обясни просто с тогавашната мода. Оттогава много от тях се пренастроиха за производство на високопроходими автомобили за активен отдих (SUV - Sport Utility Vehicles). И бе предложена по-проста и евтина алтернатива - AWD.
Всички системи ABS имат датчици на две или на всички колела за определяне на разликата в техните скорости на въртене, за да може компютърът да се намесва и да отслабва спирачното усилие на блокираните колела. С помощта на несложно разширение на системата тя може да се застави да прилага спирачно усилие на приплъзващото колело и по такъв начин да се преразпределя въртящият момент в полза на колелата с най-добро сцепление. По-сложните системи могат да намалят мощността на двигателя, за да възпрепятстват по-ефективно приплъзването на колелата. Най-общо системата за управление на въртящият момент представлява оптимизация на привода на колелата на една ос с използване технологията ABS.
Съвременната версия Audi quattro от четвърто поколение използва двойно предаване съвместно с управление на въртящият момент на всичките четири колела. В нормални условия въртящият момент се разпределя между осите в съотношение 50:50 с помощта на централен диференциал Torsen, който обеспечава ограничено приплъзване между осите. Системата за управление на въртящия момент обеспечава ограничено приплъзвание между колелата на едната ос. По такъв начин, в системата quattro, автомобилът трябва да загуби сцепление на всичките си колела с пътя, за да остане неподвижен.
Предното поколение quattro имаше централен диференциал Torsen и ръчна блокировка на задния диференциал, която автоматично се изключва при скорост на движения по-висока от 25 км/час, за да помогне на забравящите водачи. Audi V8 quattro имаше заден диференциал Torsen и управляван чрез микропроцесор съединител (автоматична трансмисия) или Torsen (ръчна трансмисия) в качеството на централен диференциал.
Новият Mercedes ML320 (а също и ML430) използва относително прост вариант на трансмисията с три свободни диференциали и управление на въртящия момент на всички четири колела. Този вариант бе подложен на критика от различни източници, като неудовлетворителен. Главните недостатъци на двойното предаване на M-класата са, че спирачната система се подлага на прекомерно натоварване в сложни пътни условия. Инженерите на фирмата Zexel са пресметнали, че при използване в тази система на централен диференциал Torsen, които ще работи до началото на приплъзване на колелата, използването на спирачките от системата за контрол на мощността ще намалее на 50%. Тези данни свидетелстват за това, че Mercedes е отишъл твърде далеко в опитите си да снизи стойността на трансмисията по пътя на изключване от централния диференциал на механизъм, чувствителен към въртящия момент, или на устройство с ограничено триене.

6. Разпределение на въртящия момент

Въпросът за разпределението на въртящия момент винаги е бил леко затруднителен. Най-общо разпределението на момента между осите в условия, когато нито едно от колелата не приплъзва, остава постоянно при всички автомобили с двойно предаване (с изключением на Porsche 959). За автомобили с постоянно двойно предаване най-разпространеното отношение е 50:50, макар че има и варианти 30+% - на предната ос, 60+% - на задната. Втората пропорция обикновено се прилага в автомобили, които поначало са били със задно задвижване, а първата - в автомобили, които поначало са били със предно задвижване.
При системите с включваемо двойно предаване с ВС разпределението на момента обичайно се избира да е 95% - на предната ос, 5% - на задната. Във връзка с това съществува мнение, че постоянно имайки 5% въртящ момент на задната ос такива системи трябва да се разглеждат, като системи с постоянно двойно предаване. Цялата тежест на такъв аргумент фактически се явява това, че основната причина за предаване на частичен въртящ момент на задната ос е желанието да се обеспечи някакво приплъзване в ВС и така той да се поддържа в състояния на начало на блокировка, за да се минимизира неговото "замисляне" при началото на приплъзването на предните колела. При такава система ВС винаги "мисли", че предните колела леко приплъзват относно задните, даже ако всички колела се въртят с еднаква скорост, което се постига лесно с различни отношения на главната предавка за предните и задните колела.
Стандартна идея за приплъзване предполага сценарий, при който едно или повече колела приплъзват при движение на автомобила по хлъзгава настилка. Съществува така или иначе още една ситуация, която трябва да се вземе под внимание, когато става въпрос за приплъзването. Да си спомним, че предните колела в завоя преминават по-голямо разстояние, от задните. По такъв начин на устройството, ограничаващо триенето, в централния диференциал "ще му се струва", че предните колела приплъзват по отношение на задните и това устройство ще преразпределя момент в полза на задната ос. За автомобили с по-голямо натоварване на предната ос, като например Audi, този ефект позволява да се увеличи завъртащата сила на предните колела. Такав неголяма оптимизация на разпределението на момента позволява Audi значително да намали недостаточното развъртане, присъщо на Audi quattro от първото поколения.
Д разгледаме отново Mercedes ML 320, където се използва свободен централен диференциал и система за контрол на въртящия момент на всички колела. Когато предната или задната ос напълно загубят сцепление с пътя системата прехвърля целия момент на другата страна. Теоретически, ако повдигнем задната част на автомобила с крик, то системата ще предаде 100% въртящ момент на предната ос, превращайки автомобила в такъв с предно задвижване и обратно. В действителност, доколкото контролът на въртящия момент просто повишава налягането в съответния спирачен контур, а не блокира колелата напълно, на предната ос ще се предава по-малко от 100% от момента.
Но най-важното - запомнете, че указаното за този автомобил разпределение на момента 37:63 в полза на задната ос действа само тогава, когато нито едно от колелата не приплъзва. В приведения по-горе пример с повдигане на крик на едната от осите системата AWD с какъвто и да е тип блокировка може теоретически да изменит преразпределението на момента от 50:50 (или всяко друго) до 0:100 или 100:0 в зависимости от това, доколко пълна е блокировката. Mercedes не указват коефициента на блокировки, който обеспечава системата за контрол на въртящия момент, затова е невозможно да се каже, какъв е реалния диапазон на преразпределение на момента в пределни условиях. Системите с ръчно включване на двойното предаване без централен диференциал, също както и първите системи за постоянно двойно предаване с ръчни блокировки имат диапазон на разпределение на момента от 100:0 до 0:100. Тези екстремални значения също така означават, че между осите не се допуска разлика в скоростите, ето защо болшинството съвременни системи никога не достигат 100% преразпределения на момента. Коефициент на блокировка 80% позволява безпрепятствено да се обеспечи неголяма разлика в скоростите на осите.
В случай, че системата има пълна блокировка на централния диференциал, това води до необходимостта всяка ос да има запас якост, за да предаде цялата 100% мощност, подавана от двигателя, макар че в голяма част от времето тя ще е натоварена на 50%. Това ще направи трансмисията практически с вечен срок на служба, която може многократно да надхвърли срока на служба на автомобила. Негативната страна на тази особенност е, че удвояването на въртящите се маси снижава показатели като ускорението на автомобила, което става особено забележимо при автомобили с автоматична трансмисия, тъй като те обикновено имат по-дълга първа предавка.

7. Системи за управление на курсовата стабилност

Най-новите тенденции в развитието на динамиката на автомобилите налагат използване на система за управление на курсовата устойчивост, която, използвайки вече существуващото оборудоване - ABS + двойно предаване с микропроцесорно управление, помага за оптимизиране на сцепление на автомобила с настилката. Най- съвременните системи за двойно предаване умеят да изменят разпределението на мощноста в съответствие със способностите за сцепление на всяко от колелата, което довежда до много безопасно неутрално поведение на автомобила при излизане от завоя с газ. В същото време тези системи не работят, ако водача напълно е отпуснал педала за газта в завоя.
Да си спомним, че Porsche са решили тази ситуация, използвайки заден диференциал с прогресивна блокировка. В допълнение към това най-новата 996 Carrera 4 умее избирателно да прилага спирачно усилие на отделните колела, когато автомобилът се управлява на предела на своите возможности. Като примеру за корегиране на занасянето на задната ос се прилага спирачно усилие на вътрешното задно колело, а при поднасяне на предната ос – на външното предно. Това става независимо от желанията на водача. Такива системи вече започнаха да се пояставят и на других по- евтини автомобили и несъмнено с времето ще станат също толкова разпространени, както е ABS.

8. Гледната точка на потребителя

Много потенциални купувачи на автомобили с двойно предаване се интересуват, ще доведе ли по-голямото количество "железа" към сериозни проблеми или значително повишение на разхода на гориво. Световната практика показва, че системите с постоянно двойно предаване нямат никакви специфични проблеми. Вероятността за отказ на допълнителните приводни валове и зъбни колела не е по-голяма от тази, че осемцилиндровия двигател ще се повреди само защото в него има два пъти повече цилиндри, отколкото в четирицилиндровия. Това е нелоша аналогия, защото при разпределение на въртящия момент между четири колела натоварването на трансмисията е по-малко.
Тези системи, които са основани на използването на датчиците на ABS за блокировка на дифернциалите ще страдать от технически проблем не повече, отколкото на всеки друг автомобил, снабден с ABS.
В действителност недоверието към постоянното двойно предаване е предизвикано от използване на автомобили с ръчно включване на двойното предаване, където се правят постоянни опити за опростяване на процеса с помощта на различни автоматично-блокиращи се трансмисии и/или разните допълнителни приспособления. Системите за постоянно двойно предаване са по-прости по конструкции, доколкото в тях няма необходимост от тези "опростяващи" приспособления и всички детайли, связани с тях.
Обвиненията в това, че автомобилите с двойно предаване изразходват много гориво са справедливи само по отношение на системите с ръчно включване на двойното предаване. Системите с постоянно двойно предаване и централен диференциалом, за разлика от системите с включващо се двойно предаване не водят до прекалена деформация на ходовата част при завой. Освен това изследванията на Audi показаха, че загубата от съпротивлението в окачването на автомобил със задвижване на една ос превъзхожда загубата, предизвикана от по-голямото тегло и инерция на автомобили с постоянним двойно предаване.

9. Системи с ръчно включване на двойното предаване в сравнение със системите за постоянно двойно предаване

Използването в трансмисията на автомобила на ръчно включване на двойното предаване води до значителни трудности в настройката на окачването. За автомобили с управляващи предни колела предните колела в завой трябва да изминат по-голямо разстояние от задните. Заради отсътствието на централен диференциал задните колела трябва да приплъзват за изравняване на скоростта на въртене и по такъв начин частично губят сцепление с пътя в завой. При такъв автомобил се получава излишно завиване, което за средностатистическия водач не е безопасно. За корегиране на това на предните колела се придава по-голям положителен ъгъл на сходимост. В резултат предние колела имат по малко петно на контакта с пътя и съответствено по-малко сцепление в завоя. И всичко това само за това, да се обеспечи за автомобила неутрално завиване при включено двойно предаване. Когато двойното предаване е изключено, което общо взето е по-честата ситуация, автомобилът придобива значително недостатъчна повратливост, доколкото тенденцията към приплъзване на задните колела в завоя намалава. ABS в режим на двойно предаване, когато е много нужна, също се изключва.
Няма необходимост да привеждаме допълнителни аргументи, за да се разбере, че включващото се ръчно двойно предаване има маса недостатъци в сравнение с постоянното или автоматично включващото се двойно предаване, които са способни динамично да преразпределят въртящия момент между осите в зависимост от това, коя от тях има по-лошо сцепление с пътя. Системите за постоянно и автоматично включващо се двойно предаване са напълно предсказуеми и могат да бъдат настроени за всеки конкретен автомобил за достигане на максимален ефект.
Обикновения потребител обичайно има тенденция да недооценява необходимостта от висока управляемост. Възражението "Не мисля да участвам в състезания с моя автомобил" може да се чуят доста често. Така или иначе, ако оценявате автомобила като средство за придвижване, не трябва да пропуснете да оцените неговата управляемост. Автомобил с добра управляемост, такъв като споменатите по-горе пълноприводни модели, снижава трудността за преминаване на завои, прави този процес по-предсказуем. При това средностатистическият водач ще се почувства по-комфортно и уверено, ще намалява скоростта по-малко при преминаване през завои, което ще доведе до по-малки загуби на въртящ момент и с това и до по-малки загуби на енергия за последващо ускорение на автомобила. С други думи такъв автомобил ще бъде по- ефективен енергийно. За съжалению такава гледна точка въобще никога не се разглежда при обсъждане на достойнствата на едните и другите системи.
За нещастие и сега често се използват посредствени системи с ръчно включване на двойното предаване в съвременните автомобили за активен отдих, които въобще не съответстват на тяхната висока цена. От концептуална гледна точка нищо не пречи тези автомобили да имат постоянно двойно предаване. По мнението на автора основни причини за отсътствие на прогрес на пазара на малки камиончета и автомобили за активен отдих се явяват безразличието към потребителя и отсътствието на критики от средствата за масова информация.
Твърдението, че системите за постоянно двойно предаване не са способни да работят в тежки извънпътни условия така успешно, както остарелите системи с изключващо се двойно предаване, е далеч от истината. Range Rover например започна да оборудва своите автомобили с постоянно двойно предаване с централен диференциал още от първия автомобил слязъл от конвейра през 1976 година. И в трансмисията на военния Hummer вместо твърдо свързване на осите се използва Torsen диференциал. Както е известно способностите на тези автомобили извън пътя не будят никакви съмнения.
Отделно трябва да споменем Jeep Grand Cherokee 1999 моделна година, който стана първият от произведените в голяма серия автомобили за активен отдих с много по-съвременна система за двойно предаване, отколкото имат болшинството негови събратя. Всички три диференциала на Grand Cherokee имат прогресивна блокировка с хидравличен привод в резултат, на което трансмисията на автомобила може да предаде целия въртящ момент към едно от колелата, което има най-добро сцепление с пътя. За съжаление тази много съвременна система за двойно предаване се предлага само като опция и купувачите, които се съмняват или не се доверяват на достиженията на технологията, могат да си купят автомобил с обикновената система 4WD/AWD, която не е сигурно, че ще бъде надеждна заради голямото количество избираеми опции.

10. Автомобилите 4WD/AWD днес

Audi и Subaru продължават успешно да завоюват пазара със своите пълноприводни модели и активно участват в автомобилни състязания, потвърждавайки правилността на избрания път. В миналогодишните серии на шампионата леките автомобили Audi A4 quattroсе сдобиха с огромни успехи в сравнение с автомобилите със задвижване на една ос даже въпреки разликата в теглото. В Световния рали шампионат успешно наступва Subaru Impreza Turbo. Mitsubishi Eclipse GSX не достина голям успех на пазара заради това, че огромната част купувачи предпочитат версията с предно задвижване. В Porsche обратно на тях предпочитат версията 911със задно предаване.
Благодарение на успеха на автомобилите за активен отдих пазарът на автомобили с двойно предаване с високи технически характеристики ще остане неголям. Може само да се надяваме, че конкуренцията кака или иначе ще застави производителите на автомобили за активен отдих да излязат на ново ниво на технологията на постоянното двойно предаване. Тази тенденция вече се проявява, вярно не така бързо, кактоможе би ни се иска.
Новост, вълнуваща всички почитатели на Audi стана това, че последната модификация на VW Passat се базира на механиката на Audi A4. Доколкото за Passat се използва удължената платформа на A4 икономически по-изгодно стана използването на системата quattro за пълноприводната версия на VW вместо разработка на оригиналната платформа с използване на системата Syncro. По такъв начин Syncro от отделна система се преврърна просто в термин, отделящ пълноприводния VW Passat от реда на неговите събратя с привод на една ос. Впрочем това не е първият случай в историята на двете фирми, когато VW използва механиката на quattro. В средата на 80те в САЩ се продаваше VW Quantum Syncro, който не само се базира на платформата на Audi 4000 CS quattro, но и бе оборудван със специфичния за Audi петцилиндров двигател, разположен надлъжно пред предната ос.
За моделите от 1999 моделна година VW измени системата на двойното предаване. Вместо ВС в тях сега се използва управляван от компютър съединител, разработен от шведската компания Haldex. Едно от преимуществата на такива система е нейната простота, доколкото изчезва необходимостта от допълнителен механизъм, изключващ двойното предаване при спиране. Също така става възможно по-точното разпределение на момента и по-големия диапазон на разпределение на момента между предната и задната оси. "Братята" по платформа на пълноприводния VW Golf IV (получил ново име "Golf 4Motion") - Audi TT и Audi A3 quattro се оборудват със същата система, която, така или иначе, си остава система за двойно предаване с автоматично включване. По такъв начин названието quattro, което дълго время имаше специфично значение сега се размива в полза на маркетинговата целесъобразност, което ще допълни сериозната бъркотия в терминологията.
Увеличавайки тази каша Subaru в течение на дълго времени оборудваше с диаметрално различни системи един и същи модел в зависимост от типа трансмисия. В моделите Legacy и Impresa с ръчна скоростна кутия се използва система за постоянно двойно предаване с разпределение на момента между осите 50:50 и ВС. В някои модели с автоматична трансмисия се използва автоматично включваща се система с микропроцесорно управление, а в редки случаи и система за постоянно двойно предаване с неравно разпределение на момента и микропроцесорно управление на блокировката.
Mitsubishi продължава да продава своя пълноприводен модел GSX с диференциал с ограничено триене в задната ос и, едновременно, ABS, даже без да обръща внимание на това, че относително ниските обеми на продажбите означават, че този модел е далеч от печалбите. Въобще новите технологии в системата ABS доведоха до там, че се появи возможност за тяхното мирно съжителство с ВС. Като пример, Porsche има различни спецификации на ABS в зависимост от това какъв привод има автомобила.

11.Съвети към желаещите да притежават автомобил 4WD/AWD

Препоръките на автора.

• Избягвайте автомобили със системи за двойно предаване, включващи се ръчно независимо от отсътствието или наличието на каквито и да е "опростяващи живота" устройства.
• Избягвайте хибридните системи с ръчно преключване на режими постоянно/включващо се двойно предаване.
• Авторът препоръчва системи с постоянно или автоматично включващо се двойно предаване, които превъзхождат всички останали от инженерна гледна точки.
• Големи плюсове са наличието на диференциал с ограниченно триене на задната ос или система за управлениена момента към 4-те задвежващи колела.

12. Библиография

1. All wheel drive high performance handbook, Jay Lamm, Motorbooks International, 1990
2. "Four-father" Interview with Jorg Benzinger (Audi chief chassis engineer) Performance Car magazine March 1986, AGB Specialist Publications
3. "Four sight" Interview with Friedrich Bezner (Porsche 964 project engineer) Performance Car magazine March 1989, AGB Specialist Publications
4. "Inner vision" Interview with Fritz Naumann (Audi head of general vehicle development) Performance Car magazine March 1989, AGB Specialist Publications
5. "Traction and Handling Safety Synergy of Combined Torsen Differential and Electronic Traction Control", R Platteau, B Guidoni, P Sacchettint, R Jesson, Paper presented in Autotech 95 C498/30/144

13. Препратки

Внимание! Не всяка информация съдържаща се на тези сайтове е верна на 100%!

• Audi USA home page
• Subaru USA home page
• Traction adding devices FAQ
• Technical write up on the Torsen differential
• Description of Hummer
• 4X4 guide
• Critique of SUVs

_________________
http://imgur.com/a/OlnT2
http://imgur.com/a/Tq6Ut

Сря Фев 14, 2007 4:15 am
Върнете се в началото
Профил
Аватар

Регистриран на: Пон Юли 21, 2008 7:45 am
Мнения: 2211
Местоположение: Варна
Автомобил: Outback '00 AT
Рейтинг: 161
Субару ФеноменСубару ФеноменСубару ФеноменСубару Феномен
Отговори с цитат
Линк към отключената тема:
viewtopic.php?f=1&t=286

Вто Яну 04, 2011 11:57 am
Върнете се в началото
Профил
Покажи мненията от миналия:  Сортирай по  
Отговори на тема   [ 2 мнения ] 

Кой е на линия

Потребители разглеждащи този форум: 0 регистрирани и 12 госта


Вие не можете да пускате нови теми
Вие не можете да отговаряте на теми
Вие не можете да променяте собственото си мнение
Вие не можете да изтривате собствените си мнения
Вие не можете да прикачвате файл

Търсене:
Иди на:  
Информацията от този форум може да се ползва свободно при условие, че посочите източника. Форумът и всички качени файлове се ползват при условията на Криейтив Комънс договор! Криейтив Комънс договор