Системы полного привода. Часть 2

В предыдущей части мы рассказали о классических системах полного привода, теперь перейдем к следующей ступени эволюции – «жидкому приводу».

Образец чисто гидравлического решения полного привода – вискомуфта. В ней задачу инженеров-механиков взяли на себя химики! Технически вискомуфта (вязкостная муфта) представляет собой пакет дисков, которые вращаются в специальной жидкости, увеличивающей свою вязкость от нагрева.
Итак, мы имеем пакет дисков, которые через один связаны с передней и задней осью. Пока колеса осей катятся синхронно, все диски вращаются с одинаковой скоростью и друг относительно друга неподвижны. Стоит ведущей оси начать обгонять ведомую (пробуксовывать), диски получают момент вращения относительно друг друга и скользят в жидкости, повышая ее температуру. Вязкость жидкости растет, она пытается остановить вращение дисков, и часть момента уходит на свободную ось. Чем выше температура, тем больший момент передастся ведомой оси. Как только скорости дисков выровнялись (пробуксовка прекратилась), жидкость остывает и «отпускает» систему. Машина снова стала моноприводной.

Такая схема применялась на множестве моделей самых разных производителей: от Volkswagen Syncro до Lamborghini Diablo VT. Но к настоящему моменту почти все от нее отказались. Тому было три причины. Во-первых, нелинейная характеристика нарастания блокировки, т.е. с определенного момента она начинает расти по экспоненте. Получить такой эффект в скользком повороте равноценно мощному пинку в задний бампер. А ведь в повороте оси идут по разным траекториям, разница скоростей неизбежна, и вискомуфта воспринимает это как пробуксовку…

Во-вторых, вискомуфта всегда пытается уравнять скорости колес, что препятствует работе ABS. В Volkswagen Syncro даже пришлось делать отдельное сцепление, которое отключало полный привод при торможении. Ну и в-третьих, в тяжелых дорожных условиях вискомуфта сначала запаздывает с включением, а потом быстро перегревается и выходит из строя… В общем, популярность вискомуфт была бурной, но кратковременной. Более практичным оказалось использование их не вместо, а вместе с межосевым дифференциалом как вариант самоблока.

Следующая версия гидравлического решения – муфта Haldex. Концептуально она чем-то похожа на вискомуфту: тоже два набора дисков (пакет фрикционов), один связан с передним мостом, другой – с задним. Но вот система их расцепления-зацепления совершенно иная, хотя тоже связана с гидравликой. Пакет сжимается элементарным гидравлическим приводом, как колодки дискового тормоза. Впрочем, это очень упрощенное описание, на деле все несколько сложнее.

Муфта Haldex работает автоматически, так же, как вискомуфта, реагируя на проскальзывание фрикционов, только без химии – чистая гидромеханика. Ведущий вал имеет волнообразный фланец, и, проворачиваясь относительно ведомого, давит на поршень, создавая давление в гидроприводе. Этот гидропривод поджимает диски, замыкая муфту. Прелесть этого решения в том, что давление в гидроприводе можно легко регулировать простым электроклапаном, задавая алгоритм блокировки так, как угодно конструкторам. Водитель к этой процедуре не допущен, т.к. почему-то никому не пришло в голову вывести в салон маленький гидравлический краник. А зря, ведь могло бы получиться любопытно…

Естественно, там, где есть регулируемый электроклапан, вскоре появляется и электроника с компьютером. Сейчас муфты Haldex обслуживаются процессором по CAN-шине, меняя степень блокировки каждую миллисекунду в зависимости от вращения каждого колеса, скорости движения, температуры воздуха и расположения звезд.

Вершиной идеи «жидкого привода» является объемная гидравлическая трансмиссия. Вам вряд ли доведется встретить ее в жизни, т.к. она применяется на тяжелых вездеходах и прочей внедорожной спецтехнике. Поэтому о ней кратко: двигатель машины приводит в движение не колеса, а вал гидронасоса, колеса же вращаются отдельными гидромоторами, поэтому трансмиссия представляет собой набор шлангов высокого давления!

Преимущества этой схемы в легкости компоновки (двигатель с насосом можно разместить в любом удобном месте) и в простоте деления силового момента (путем регулирования давления в шлангах). Таким образом можно получить любой нужный крутящий момент на любом колесе, а колес у таких машин отнюдь не четыре… Недостатком является низкий КПД передачи и громоздкость конструкции, так что на легковых машинах эта трансмиссия не появится.

В следующей части - об электрических системах полного привода. О механических системах полного привода - в предыдущей части.