Автомобиль для опр работы на базе полноприводного авто
Очень познавательная статья про Полный Привод (Часть №2)
Сегодня в Интернете нашел очень познавательную статью про полный привод.
Прочитал мне очень понравилось, решил поделиться…
Часть 2 (так как в одну не влезло)
6. Распределение момента.
Вопрос о распределении момента всегда был слегка запутанным. В общем распределение момента между осями в условиях, когда ни одно из колес не проскальзывает, остается постоянным у всех автомобилей с полным приводом (за исключением Porsche 959). Для автомобилей с постоянным полным приводом наиболее распространенным отношением является 50:50, хотя бывают и варианты 30+% — на переднюю ось, 60+% — на заднюю. Вторая пропорция обычно применяется на автомобилях, которые изначально были заднеприводными, в то время, как первая — на автомобилях изначально переднеприводных.
Для систем с подключаемым полным приводом с ВМ распределение момента обычно выбирается как 95% — на переднюю ось, 5% — на заднюю. В связи с этим существует мнение, что постоянно имея 5% крутящего момента на задней оси такие системы должны рассматриваться, как системы с постоянным полным приводом. Вне зависимости от весомости этого аргумента фактом является то, что основной причиной передачи части крутящего момента на заднюю ось является желание обеспечить некоторое скольжение в ВМ и тем самым поддерживать ее в состоянии начала блокировки, для того, что бы минимизировать ее «задумчивость» при начале скольжения передних колес. При такой схеме ВМ всегда «думает», что передние колеса слегка проскальзывают относительно задних, даже если все колеса вращаются с одинаковой скоростью, что достигается слегка различными отношениями главной передачи для передних и задних колес.
Стандартная идея о скольжении предполагает сценарий, когда одно или более колес проскальзывает при движении автомобиля на скользком покрытии. Существует тем не менее еще одна ситуация, которую нужно принимать во внимание, говоря о скольжении. Вспомним, что передние колеса в повороте проходят большее расстояние, чем задние. Таким образом устройству, ограничевающему трение в центральном дифференциале «кажется», что передние колеса проскальзывают по отношению к задним и это устройство перераспределяет момент в пользу задней оси. Для машин с большей долей веса, приходящейся на переднюю ось, как, например, Audi этот эффект позволяет увеличить поворачивающую силу на передних колесах. Такая небольшая оптимизация распределения момента позволяет Audi значительно уменьшить недостаточную поворачиваемость присущую Audi quattro первого поколения.
Рассмотрим Mercedes ML 320 где используется свободный центральный дифференциал и система контроля тяги на всех четырех колесах. Когда перед или зад полностью потеряют сцепление с дорогой система перебросит весь момент на другую сторону. Теоретически, если поднять заднюю часть автомобиля домкратом, то система передаст 100% крутящего момента на переднюю ось, превращая автомобиль в переднеприводный и наоборот. В действительности, поскольку контроль тяги просто повышает давление в соответствующем тормозном контуре, а не блокирует колесо полностью, на переднюю соь будет передаваться меньше, чем 100% момента.
Hо самое главное — запомнить, что указанное для этого автомобиля распределение момента 37:63 в пользу задней оси действует только тогда, когда ни одно из колес не проскальзывает. В приведенном выше примере с поддомкрачиванием одной из осей система AWD с любым типом блокировки может теоретически изменить перераспределение момента с 50:50 (или любого другого) до 0:100 или 100:0 в зависимости от того, насколько полно осуществляется блокировка. Mercedes не указывает коэффициент блокировки, который обеспечивает система контроля тяги, поэтому невозможно сказать каков реальный диапазон перераспределения момента в предельных условиях. Системы с ручным подключением полного привода без центрального дифференциала, так же как и первые системы постоянного полного привода с ручными блокировками имеют диапазон распределения момента от 100:0 до 0:100. Эти экстремальные значения также означают, что между осями не допускается разницы скоростей, вот почему большинство современных систем никогда не достигают 100% перераспределения тяги. Коэффициент блокировки 80% позволит беспрепятственно обеспечить небольшую разницу скоростей между осями.
В случае, если система имеет полную блокировку центрального дифференциала это приводит к тому, что каждая ось должна иметь запас прочности, чтобы передать все 100% мощности, выдаваемой двигателем, хотя большую часть времени они не будут загружены более, чем на 50%. Это приводит к практически неубиенной трансмиссии срок службы которой может намного превысить срок службы автомобиля. Hегативной стороной этой особенности является то, что удвоение вращающихся масс приводит к снижению разгонных показателей автомобиля, что становится особенно заметным для автомобилей с АКПП, так как они обычно имеют более высокую первую передачу.
7. Системы управления курсовой устойчивостью.
Hовейшие тенденции в развитии динамики автомобилей — использование систем управления курсовой устойчивостью, которые, используя уже существующее оборудование АБС и полного привода с микропроцессорным управлением, помогают оптимизировать сцепление автомобиля с поверхностью. Hаиболее современные системы полного привода умеют изменять распределение мощности в соответствии со сцепными свойствами каждого из колес, что приводит к очень безопасному нейтральному поведению автомобиля при выходе из поворота под тягой. В то же время эти системы не работают, если водитель полностью отпустил педаль газа в повороте.
Вспомним, что Porsche победили подобную ситуацию используя задний дифференциал с прогрессивной блокировкой. В дополнение к этому новейшая 996 Carrera 4 умеет выборочно подтормаживать отдельные колеса, когда автомобиль управляется на пределе своих возможностей. К примеру для корректировки заноса задней оси подтормаживается внутреннее заднее колесо, а при сносе передней оси — внешнее переднее. Это происходит независимо от желания водителя. Такие системы уже стали появляться и на других более дорогих автомобилях и, несомненно, со временем станут такими же распространенными, как и АБС.
8. Точка зрения потребителя
Многие потенциальные покупатели полноприводных автомобилей интересуются приводит ли большее количество «железа» к большим проблемам или значительному повышению расхода топлива. Мировая практика показывает, что системы постоянного полного привода не приносят никаких специфических проблем. Вероятность отказа дополнительных приводных валов и шестерен не более вероятности того, что восьмицилиндровый двигатель откажет только потому, что в нем в два раза больше цилиндров, чем в четырехцилиндровом. Это неплохая аналогия, потому что при распределении тяги между четырьмя колесами нагрузки на трансмиссию меньше.
Те схемы, которые основаны на использовании датчиков АБС для блокировки диффернциалов будут страдать от технических проблем не более, чем любой другой автомобиль оснащенный АБС.
Hа самом деле недоверие к постоянному полному приводу вызвано использованием автомобилей с ручным подключением полного привода, где делаются постоянные попытки упростить этот процесс при помощи различных автоматически блокирующихся ступиц и/или разных дополнительных приспособлений. Системы постоянного полного привода проще по конструкции поскольку в нет необходимости в этих «упрощающих» приспособлениях и всех деталях, связанных с ними.
Обвинения в том, что автомобили с полным приводом расходуют много горючего справедливы только по отношению к системам с ручным подключением полного привода. Системы с постоянным полным приводом и центральным дифференциалом в отличие от систем с подключаемым полным приводом не приводят к чрезмерной деформации покрышек при повороте. Более того исследования Audi показали, что потери на сопротивление качению у автомобиля с приводом на одну ось превосходят потери вызванные большим весом и инерцией автомобилей с постоянным полным приводом.
9. Системы с ручным подключением полного привода в сравнении с системами постоянного полного привода.
Использование в трансмиссии автомобиля ручного включения полного привода приводит к значительным трудностям в настройке подвески. Для автомобилей с управляемыми передними колесами передние колеса в повороте должны проходить большее расстояние, чем задние. Из-за отсутствия центрального дифференциала задние колеса должны проскальзывать для выравнивания скоростей вращения и таким образом частично теряют сцепление с дорогой в повороте. При этом автомобиль получает излишнюю поворачиваемость, что для среднестатистического водителя не является безопасным. Для корректировки этого передним колесам придается большой положительный угол развала. В результате передние колеса имеют меньшее пятно контакта с дорогой и соответственно меньшее сцепление в повороте. И все это только для того, чтобы обеспечить автомобилю нейтральную поворачиваемость при включенном полном приводе. Когда полный привод отключен, что в общем-то является более частой ситуацией, автомобиль приобретает значительную недостаточную поворачиваемость, поскольку тенденция к проскальзыванию задних колес в повороте уменьшается. АБС в режиме полного привода, когда она бывает очень нужна, тоже будет отключена.
Hет необходимости приводить дополнительные аргументы, чтобы понять, что подключаемый вручную полный привод имеет массу недостатков по сравнению с постоянным или автоматически подключаемым полным приводом, которые способны динамически перераспределять тягу между осями в зависимости от того, какая из них имеет худшее сцепление с дорогой. Системы постоянного и автоматически подключаемого полного привода полностью предсказуемы и могут быть настроены под каждый конкретный автомобиль для достижения максимального эффекта.
Средний потребитель обычно имеет тенденцию недооценивать необходимость высокой управляеости. Выражение «Я не собираюсь участвовать в гонках на моей машине» можно услышать довольно часто. Тем не менее, если оценивать автомобиль, как средство передвижения нельзя не оценить его управляемость. Автомобиль с хорошей управляемостью, такой как перечисленные выше полноприводные модели, снижает трудность прохождения поворотов, делает этот процесс более предсказуемым. При этом среднестатистический водитель будет чувствовать себя более комфортабельно и уверенно, будет меньше снижать скорость при прохождении поворотов, что приведет к меньшим потерям крутящего момента и в свою очередь меньшим потерям энергии на очередное ускорение автомобиля. Другими словами такой автомобиль будет более энергетически эффективным. К сожалению такая точка зрения вообще никогда не рассматривается при обсуждении достоинств тех или иных схем.
К несчастью до сих пор нередко посредственные системы с ручным подключением полного привода используются в современных автомобилях для активного отдыха, что отнюдь не соответствует их высокой цене. С концептуальной точки зрения ничего не препятствует этим машинам иметь постоянный полный привод. По мнению автора основными причинами отсутствия прогресса на рынке малых грузовиков и автомобилей для активного отдыха являеюся безразличие к потребителю и отсутствие критики со стороны средств массовой информации.
Утверждение о том, что системы постоянного полного привода не способны работать в тяжелых внедорожных условиях так же успешно, как и устаревшие системы с отключаемым полным приводом далеко от истины. Range Rover к примеру начал оборудовать свои автомобили постоянным полным приводом с центральным дифференциалом с первой машины сошедшей с конвейера в 1976 году. И в трансмиссии военного Hummer вместо жесткого соединения осей используется Torsen дифференциал. Как известно внедорожные способности этих автомобилей не вызывают никаких сомнений.
Отдельно должен быть упомянут Jeep Grand Cherokee 1999 модельного года, который стал первым из производимых большой серией автомобилей для активного отдыха с намного более современной системой полного привода, чем имеют большинство его собратьев. Все три дифференциала Grand Cherokee имеют прогрессивную блокировку с гидравлическим приводом в результате чего трансмиссия этого автомобиля может передать весь крутящий момент к одному колесу, которое имеет наилучшее сцепление с дорогой. К сожалению эта очень современная система полного привода предлагается только, как опция и покупатели, которые сомневаются или не доверяют достижениям технологии могут купить автомобиль с обычной системой 4WD/AWD, которая не обязательно будет надежнее из-за большого количества выбираемых опций.
10. Автомобили 4WD/AWD сегодня.
Audi и Subaru продолжают успешно завоевывать рынок со своими полноприводными моделями и активно участвуют в автоспортивных состязаниях, подтверждая правильность выбранного пути. В прошлогодней серии чемпионата кузовных автомобилей Audi A4 quattro добились больших успехов по сравнению с автомобилями с приводом на одну ось даже несмотря на весовые пенальти. В чемпионате мира по ралли успешно выступает Subaru Impreza Turbo. Mitsubishi Eclipse GSX не достигла большого успеха на рынке из-за того, что подавляющее большинство покупателей предпочли переднеприводную версию. Фанаты Porsche наоборот предпочитают полноприводной заднеприводную версию 911.
Благодаря успеху автомобилей для активного отдыха рынок полноприводных автомобилей с высокими техническими характеристиками будет оставаться небольшим. Можно только надеяться, что конкуренция все-таки заставит производителей автомобилей для активного отдыха выйти на новый уровень технологии постоянного полного привода. Эта тенденция уже проявляется, правда не так быстро, как хотелось бы.
Hовостью, взволновавшей всех любителей Audi стало то, что последняя модификация VW Passat базируется на механике Audi A4. Поскольку для Passat используется удлиненная платформа A4 экономически более выгодным стало использование системы quattro для полноприводной версии VW вместо разработки оригинальной платформы с использованием системы Syncro. Таким образом Syncro из отдельной системы превращается просто в термин, выделяющий полноприводный VW Passat из ряда его собратьев с приводом на одну ось. Впрочем это не первый случай в истории двух фирм, когда VW использует механику quattro. В середине восьмидесятых в США продавался VW Quantum Syncro, который не только базировался на платформе Audi 4000 CS quattro, но и был оборудован специфичным для Audi пятицилиндровым двигателем, установленным продольно перед передней осью.
Для моделей 1999 модельного года VW изменил систему полного привода. Вместо ВМ в ней теперь будет использоваться управляемая компьютером муфта, разработанная шведской компанией Haldex. Одним из преимуществ такой системы будет ее упрощение, поскольку исчезает необходимость в дополнительном механизме, отключающем полный привод при торможении. Также становится возможным более точное распределение момента и больший диапазон распределения момента между передней и задней осями. «Братья» полноприводного VW Golf IV (получившего новое имя «Golf 4Motion») по платформе — Audi TT и Audi A3 quattro будут оборудованы такой же системой, которая, тем не менее, остается системой полного привода с автоматическим подключением. Таким образом название quattro, которое долгое время имело специфическое значение теперь размывается в угоду маркетинговой целесообразности, что приведет к серьезной путанице в терминологии.
Усугубляя эту путаницу Subaru в течение долгого времени оборудует диаметрально различными системами одну и ту же модель в зависимости от типа трансмиссии. В моделях Legacy и Impresa с ручной КПП используется система постоянного полного привода с разделением тяги между осями 50-50 и ВМ. В некоторых моделях с АКПП используется автоматически подключаемая система с микропроцессорным управлением, а в ряде случаев и система постоянного полного привода с неравным распределением момента и микропроцессорным управлением блокировкой.
Mitsubishi продолжает продавать свою полноприводную модель GSX с дифференциалом ограниченного трения в задней оси и, одновременно, АБС, даже несмотря на то, что относительно низкие объемы продаж означают, что эта модель далека от прибыльности. Вообще новые технологии в системах АБС привели к тому, что появилась возможность их мирного сосуществования с ВМ. К примеру Porsche имеет разные спецификации АБС в зависимости от того какой привод имеет автомобиль.
11. Советы желающим приобрести автомобиль 4WD/AWD Рекомендации автора.
Избегайте автомобилей с системами полного привода, подключаемыми вручную вне зависимости от отсутствия или наличия любых «упрощающих» устройств. Избегайте гибридных систем с ручным переключением режимов постоянный/подключаемый полный привод. Автор рекомендует системы с постоянным или автоматически подключаемым полным приводом, которые превосходят все остальные с инженерной точки зрения. Большим плюсом является наличие дифференциала ограниченного трения в заднем приводе или системы управления тягой на 4-х колесах.
Приемы управления полноприводным автомобилем
Доброго времени суток!
Решил создать блог для обсуждения приемов управления полноприводным автомобилем.
Но блог не об этом…
Сегодня за ночь у нас выпало практически 15 см снега! Благо я все таки успел поставить зимние колеса. И вот тут-то возникло много вопросов по управлению.
Я ни в коей мере не говорю, что полный привод хуже! Наоборот, автомобиль загребает так, как мне раньше и не снилось. Но не пойму пока как осуществить УПРАВЛЯЕМЫЙ занос и вращение авто.
Моя Insignia оборудована полным приводом и имеет 400 Нм крутящего момента, который может быть переброшен на любое колесо и в любом количестве. В инструкции написано, что при резком нажатии на педаль газа в пол в спортивном режиме 100% момента идет на задние колеса.
Динамическая система управления настройками подвески (CDC), корректирует жесткость подвески в режиме реального времени с учетом изменяющихся условий эксплуатации автомобиля. Есть 4-канальная ABS с электронным распределением тормозных сил, противобуксовочной системой и системой динамической стабилизации ESP-Plus.
При этом антипробуксовочная система и система динамической стабилизации могут быть отключены полностью, плюс имеется задний межколесный дифференциал повышенного трения с электронным управлением (eLSD).
Так вот, у меня перед работой есть небольшой пятачок, примерно 30 на 40 метров, где я сегодня пробовал крутиться. Плюс несколько раз пускал машину в занос по пути на работу если в пологих поворотах не было встречного транспорта.
Что у меня получилось:
1. Даже при включенной системе стабилизации автомобиль склонен к заносу задней оси если скорость в повороте велика. Стоит чуть отпустить газ, как электроника ловит авто и нужно просто выставить передние колеса на выход из поворота (как на переднем приводе).
При этом пока не понял как контролировать этот занос. Получается только сбросом газа. Если же наоборот, газ добавить еще, то автомобиль начинает сносить всем боком.
2. При выключенных антипробуксовочной системе и системе стабилизации ОЧЕНЬ ярко выраженная недостаточная поворачиваемость. Автомобиль просто несет боком и вернуть его на траекторию у меня пока не получается. Так и хочется дернуть ручник и добавить газа (прямо рефлекторно руки и ноги работают), но ручник-то электрический, дергать нечего. А добавление газа лишь еще больше распрямляет траекторию и автомобиль красиво несется боком по прямой безо всяких намеков на поворот.
3. Что касается вращений на месте… У меня раньше был и заднеприводный автомобиль, так тот нормально вращался с места практически вокруг внутреннего переднего колеса.
Здесь же при включенных системах Insignia не буксует и не скользит почти, а просто ездит по кругу. Это понятно, так и должно быть.
При выключенных системах автомобиль скользит боком. Но не вращается вокруг переднего колеса, а описывает круги диаметром примерно 10-15 метров. То есть скользят и буксуют и передние колеса и задние, задние, естественно, больше.
Владельцы полноприводных авто, в первую очередь OPC-воды, поделитесь пожалуйста своим опытом управления автомобиля в управляемом заносе.
Сегодня подсыпало нового снега и я еще раз покрутился, на этот раз перед гаражом.
Выкладываю фото результатов дрифта по кругу. Сам себя на видео не снимешь, так, что сфотографировал следы. Четко виден круг диаметром примерно в две длинны автомобиля.
Это результат скольжения боком при выключенных TC и ESP.
Особенности езды зимой на полном приводе
Полазив в интернете прочла статью, решила с вами поделиться!)
Особенности езды зимой на полном приводе
Полный привод делает вождение зимой безопаснее. Однако нужно понимать, что попасть в ДТП можно на любом автомобиле. Давайте рассмотрим особенности управления машинами с разным типом привода, и в чем плюсы полного привода на скользкой дороге.
Машины с передним приводом, если переборщить с газом, предрасположены к сносу передней оси и проявляют недостаточную поворачиваемость. Новичок автолюбитель инстинктивно попробует затормозить, но это только усугубит ситуацию. При сбрасывании газа скольжение усиливается во много раз.
Здесь все с точностью на оборот. С недостаточной поворачиваемостью здесь все впорядке, но заднеприводные машины страдают от ее избытка. Автомобили с задним приводом на скользкой дороге заносит. При сносе задней оси водитель от страха отпускает педаль газа, а автомобиль благодаря этому стабилизируется. В этом случае инстинкты работают на пользу.
Остановимся на этих самих инстинктах по подробнее. Дело в том, что внутренне заложенная моторика велит нам часто совсем не то, что следует делать рулем. Например, в случае с тем же сносом необходимо слегка добавить газ и поймать момент, когда колеса снова найдут сцепление с покрытием. Одновременно с этим нужно аккуратно выровнять рулевое колесо, которое, судя по всему, было повернуто слишком резко и на слишком большой угол, что и привело к скольжению и недостаточной поворачиваемости.
Это все довольно трудно обрисовать на словах, нужно учиться и тренироваться. Однако теория также играет большую роль.
Есть мнение, что при сильном сносе задней оси, когда заднеприводный автомобиль уже не успокоить простым сбросом газа, необходимо повернуть руль в сторону заноса. Но многие забывают, что выкручивать руль нужно в сторону заноса только на короткий промежуток времени, а затем быстро, но плавно выпрямлять колеса. При стрессовой ситуации, водитель выкручивает рулевое колесо слишком резко и сильно, авто начинает выходить из заноса, на какое — то время кажется, что опасная ситуация позади, но если колеса в нужный момент не выровнять, машину начнет нести в противоположную сторону. Такую ситуацию называют «ритмический занос». Приблизительно на третьем «качке» автомобиль начинает уже совсем неуправляемо крутить или просто выбрасывает с дороги. Это в равной степени относится как к переднеприводным, так и к заднеприводным машинам.
Подключаемый полный привод (Part Time)
Теперь о полном приводе. Для начала нужно определить какой именно у вас тип полного привода.
Если ваш автомобиль оснащен part-time с жестко подключаемым передним мостом, то в инструкции к машине вы, скорее всего, найдете информацию о том, что ездить с задействованной передней осью можно только на малой скорости и по грязи. Некоторые владельцы техники с подключаемым полным приводом считают, что по прямой на снежной каше вполне можно использовать part-time даже при довольно быстрой езде. Однако отсутствие свободного межосевого дифференциала ограничивает поворачиваемость машины.
При попытке на скорости войти в резкий поворот, можно вылететь в кювет, скользя обоими мостами.
Также можно улететь туда же и на популярных сейчас кроссоверах. А в особенности тех, которые оснащены «староформатной» вискомуфтой. Более современный Haldex с помощью электронных систем довольно хорошо «играет» приводным элементов.
Небольшое и управляемое проскальзывание колес может привести к повышению температуры внутренней жидкости, соединению фрикционов и дальнейшему перераспределению нагрузки по осям. Подобное изменение поведения автомобиля прямо посреди какого-нибудь поворота для водителя станет очень неприятным сюрпризом. Как с этим бороться?
Нужно найти большую и ровную площадку. Опустевшая ночью парковка возле ближайшего супермаркета подойдет отлично. Попробуйте специально войти в занос, резко поворачивайте руль, совершая намеренные ошибки, обратите внимание, как ведет себя автомобиль, как меняется ее поведение в той или иной ситуации. В некоторых моментах на кроссовере можно немного перегазовать, чтобы заставить вискомуфту работать должным образом.
Постоянный полный привод (Full Time)
Автомобили с постоянным полным приводом дарят пилоту опасное чувство вседозволенности. Так как там где пердне- или заднеприводный автомобиль давно уже ушел бы в снос или занос, полноприводник держится довольно уверенно.
У автомобилей с постоянным полным приводом момент наступления экстремальной ситуации по сравнению с моноприводными машинами по времени немного сдвинут, однако он тут очень «подлый», ведь наступает очень резко.
Вроде бы, буквально секунду назад все было под контролем, как вдруг, водитель чувствует, что началось неуправляемое боковое скольжение, когда оси не пытаются обогнать друг друга, как такового заноса или сноса нет, но машина «летит» в сторону от дороги с неизменным положением кузова. Из такой ситуации можно выйти, плавно добавив газу, при условии, что ширины дороги хватит, ведь автомобиль стабилизируется не сразу.
Еще автомобили с полным приводом склонны к сносу передней оси при избыточном газе и очень резком повороте руля – постоянно задействованный «зад» толкает проскользнувший «перед». Но даже если вы не попытались тормознуть, попробовали немного выровнять руль и приоткрыть газ, чтобы передние колеса снова нашли сцепление с дорогой, внештатная ситуация на этом может не закончиться. Если шины на передней оси войдут в контакт с покрытием слишком резко, недостаточная поворачиваемость может молниеносно смениться на избыточную, а машину бросит в занос.
Каким бы типом привода ни был оснащен ваш автомобиль, не стоит с ее приобретением считать себя богом дороги и ездить на пределе возможностей, не разбирая пути. В условиях наших зим система привода 4х4 несомненно лучше, но только если уметь ей правильно пользоваться.