Системы полного привода. Часть 3

Вершиной конструкторской мысли сейчас считается электроника, которая настойчиво вытесняет устаревшие технологии, причем зачастую просто копируя старые наработки на новом уровне. Так, современная система полного привода xDrive от BMW является, по сути, той же муфтой Haldex, только без гидравлики!

Исполнительным механизмом, сжимающим пакеты фрикционов, здесь служит небольшой, но очень шустрый электромоторчик, который через эксцентрик и рычаг с длинным плечом создает необходимое усилие. Главное преимущество электронных систем полного привода не в конструкции исполнительного механизма, а в том, как этим механизмом управляют.

Система xDrive получает информацию от датчиков АБС, датчика положения дроссельной заслонки, датчика… Одним словом, всех датчиков, которые только есть в современном BMW. Это позволяет управляющему компьютеру работать на опережение, плавно регулируя распределение момента между осями от 50:50 до 0:100 еще до того, как начнется скольжение или пробуксовка. Это позволяет обеспечивать нулевую поворачиваемость в любом повороте, добавляя момент на нужную ось, и препятствовать пробуксовке на грунте, отдавая тягу на нужные колеса. Главное преимущество электроники – в отсутствии инерционности системы. Перераспределение тяги происходит моментально и в широких пределах.

Иной подход предпочел Mercedes. Его система полного привода 4Matic создает вместо блокировок их электрическую иллюзию. Сама схема проста и незамысловата: обычнейший постоянный полный привод с тремя свободными дифференциалами. Разве что момент в межосевом дифере делится не точно пополам, а 40:60 – для подчеркивания привычной владельцам «Мерседесов» заднеприводной управляемости. Консерватизм и традиции – в этом весь Mercedes.
Однако традиция традицией, а с пробуксовкой и скольжениями что-то делать надо… И конструкторы пришли к оригинальному решению: зачем бороться с нормальной работой дифференциала, придумывая разнообразные блокировки? Лучше использовать его природное свойство – передавать момент туда, где легче! Просто нужно сделать так, чтобы легче стало там, где нужно.

Если на полноприводной машине со свободными дифференциалами вывесить на домкратах задний мост, то что произойдет? Правильно, межосевой дифер бросит туда весь момент, и задние колеса будут вращаться в воздухе, а машина стоять на месте. А если взять и дернуть в этот момент ручник, что будет? Правильно, задние колеса остановятся, зажатые тормозными колодками, дифференциал перекинет момент вперед (ведь теперь там легче), и машина грохнется с домкратов… Вот этот принцип (естественно, без ручника и домкратов) и использует система 4Matic.
Компьютер управляет тормозной системой, имея возможность повышать давление по отдельности в контуре каждого колеса, и как только колесо начинает пробуксовывать (о чем, естественно, тут же сообщает датчик АБС), его моментально притормаживает штатный тормоз. Момент уходит со свободного колеса на нагруженное, и машина не буксует, а едет. Достоинство этой конструкции состоит в том, что не нужно изобретать ничего лишнего, достаточно штатных систем автомобиля. Недостаток – высокая нагруженность тормозных систем, особенно в тяжелых дорожных условиях.

Какой же вариант полного привода будет идеальным, за чем будущее? Рискну предположить, что будущее – за полной и всеобщей электрификацией привода. Передавать по проводам управление – это полумеры, по проводам нужно передавать сам крутящий момент! И это отнюдь не фантастика. Идеальный привод – это мотор-колеса, которые уже являются технологической реальностью нашего времени.

Представьте себе, в каждом колесе свой электромотор! Это идеальный способ получать в любой момент времени любую тягу на любом колесе, разгонять его, тормозить, да хоть в обратную сторону закручивать! Управляемость и проходимость достигает при этом максимально возможных для колесного транспорта величин. И если это кажется вам слишком далеким будущим, то вы ошибаетесь. Эта схема работает уже десятки лет… на карьерных самосвалах БелАЗ! Эти монстры имеют на борту дизельную электростанцию постоянного тока и электромоторы в каждом колесе. Правда, это сделано не ради управляемости на высоких скоростях, а просто потому, что кардан для передачи такого крутящего момента, который им нужен, был бы толщиной в пару метров и весил бы десяток тонн…
В общем, электричество начинает и выигрывает – чем дальше, тем увереннее. Тем более что электромобили наконец-то выходят из категории нелепых игрушек, и чем дальше, тем больше становятся реальными транспортными средствами. А уж на электромобиле мотор-колеса использовать легко и естественно. Не забудьте зарядить батарейки своего внедорожника!

В предыдущей части расказано об электрических системах полного привода, в первой части - о механических системах полного привода.