Особенности полного привода автомобилей Nissan X-Trail Т31, T32 и Nissan Qashqai J10, J11
С наступлением холодов на дорогах становится довольно скользко и сегодня мы разберем как работает система полного привода автомобилей Nissan X-Trail и Nissan Qashqai. При работе в нормальных условиях в режиме AUTO крутящий момент передаётся с двигателя на трансмиссию и переднюю раздаточную коробку. Раздаточная коробка, в свою очередь, находится в постоянном зацеплении с карданным валом, крутя его, но (на этом этапе) на задние колёса. Всё это время блок управления двигателем (ECU) через датчики измеряющие скорость колёс, угол повотора рулевого колеса, плюс продольные и поперечные ускорения и раскачки (yaw), следит и предугадывает проскальзывание колёс. 
Прямо перед задним дифференциалом находится электронно-контролируемая муфта, которая позволяет передавать движение на обе оси — переднюю и заднюю. Основное сцепление муфты соединено с карданным валом, а управляющее сцепление — с задним мостом. Мы не будем углубляться в техническое описание работы механизма сцепления и опишем его предельно коротко — Основное сцепление передаёт момент пропорционально току, приложенному к электромагниту и результирующему давлению зацепления. Ограничитель крутящего момента предотвращает передачу чрезмерного момента на задние колёса. 
Когда выбран режим LOCK (функционирует на скорости до 40 км/ч), управляющий блок даёт максимальный ток электромагниту. При этом пластины управляющего сцепления прикладывают максимальное давление к основному сцеплению, приводя к фиксированному, 50/50, распределению крутящего момента на низких скоростях. Система ALL MODE даёт ещё большую изощрённость во время каждодневных поездок. Даже в режиме 2WD некоторый момент передаётся на задние колёса при определённых условиях, а именно:
- при резком ускорении электромагнитное сцепление зацепляется на 50%;
- при сильном проскальзывании передних колёс — на 75%.
В режиме AUTO (используется до 70 км/час), при лёгком ускорении электромагнитное сцепление включается на величину до 50%, разделяя крутящий момент сообразно условиям. Во время сильного ускорения, блок задействован полностью (на 100%), чтобы дать максимально допустимое распределение крутящего момента: 50/50.
А когда автомобиль ведут в режиме AUTO на более-менее постоянных скоростях, небольшой «тяговый» ток прикладывается к электромагниту, чтобы обеспечить мгновенную готовность системы к действию.
Наконец, когда работает ABS, муфта отключается, чтобы передние и задние оси можно было контролировать индивидуально.
Какой же мы можем исходя из этого дать совет:
- при движении по скользкой дороге использовать режим AUTO
- при движении по бездорожью использовать режим LOCK
- при движении по сухому асфальту использовать режим 2WD
Это позволит уберечь трансмиссию вашего автомобиля от чрезмерных нагрузок и продлить срок эксплуатации.
Эксперт по ремонту автомобилей Андрей Леонидович Иванов.
Nissan Qashgai: устройство и работа системы 4WD
Полный привод Ниссан Кашкай работает по принципу Active Torque Control или в соответствии с функциями активного контролирования вращающих моментов в конструкциях авто, которые в обычных условиях являются переднеприводными.
Иначе говоря, в кроссоверах Кашкай включение опций полного привода осуществляется:
- в режиме автоматики;
- с помощью ЭБУ с включением электромеханической муфты, которая установлена между карданом и задним дифференциалом в непосредственной близости к последнему;
- принудительно с помощью специальных опций по результатам отслеживания пробуксовки передних колес.
Описание работы полного привода Qashgai J10
Есть множество описаний того, как функционирует система полного привода Кашкай. При этом получается, что копируются ошибочные схемы полного привода Кашкай, чего мы не можем себе позволить, и поэтому предлагаем для ознакомления схему, наиболее точно отображающую принцип работы 4WD, в режимах, как Avto, так и Luck с объяснениями, где и что конкретно находится:
- Движок передает вращательные усилия коробке.
- Коробка, в свою очередь, направляет вращение на передний дифференциал, который распределяет моменты вращения по колесам передка.
- Помимо этого, от дифференциала передается вращение на кардан привода заднего моста. Получается, что вращение кардана, во-первых, является дифференцированным по вращению переднего правого колеса, и, во-вторых, его вращение является постоянным во время движения авто.
- Электромеханическая или ATC муфта, являясь посредником между карданом и дифференциалом заднего моста, которая по команде от ЭБУ или с помощью установки соответствующих водительских опций включает и выключает передачу вращательных усилий для привода задних колес.
И тут следует сделать два отступления, а именно: относительно того, как формируются команды включения и выключения ATC муфты и по поводу необходимости установки на этот полный привод дополнения в виде межосевого дифференциала.
Нюансы формирования команд ЭБУ для управления электромеханической муфтой
Имеем установленный заранее режим 2WD Аvto при движении, например, зимой по гололеду, летом по грязи и песку. И при наличии пробуксовки любого переднего колеса и отнюдь не на один оборот, а всего лишь на какие-то ничтожные 12 градусов, электроника ЭБУ включает ATC муфту для перехода в режим 4WD.
Устанавливаем на шайбе следующую после режима Аvto опцию Lock, которая рекомендована при наличии бездорожья. Если в первом случае скорость движения не имеет ограничений, то здесь режим 4WD Lock рекомендован заводом, во-первых, при актуальной скорости в 10-15 км/час и, во-вторых, в течение не более получаса такой езды. Из-за того, что муфта греется.
Логика инженеров разработчиков Кашкай (сюда же можно отнести и логику разработчиков Икс-Трейл) такая, что минимум плохих дорог – это в пределах расстояний от 500 и до 700 метров, а максимум – это участки пути от 7 и вплоть до 10 километров, поэтому вполне достаточно именно получасового включения полного привода.
Тем более, что при превышении скорости больше 20-30 км/час муфта отключается, а при снижении до 10 км/час – опять включается. Что дает возможность этому электромеханическому узлу периодически, как нагреваться, так и остывать.
И тут приходят раздумья, что вариатор на Кашкае может быть гораздо скажем, так, проходимее, всех других механических, автоматический и роботизированных трансмиссий, в том числе и с 2.0 литровыми движками Потому, что с учетом небольших расстояний преодоления грязевых, песчаных или занесенных снегом участков пути вариатор может держать самые малые обороты движков без пробуксовки колес.
А если и случиться пробуксовка, то тогда сработает ATC муфта.
Нужен ли межосевой дифференциал у Ниссан Кашкай?
Есть среди нашего брата товарищи, которые распространяют заблуждения насчет необходимости оснащения Кашкай межосевым дифференциалом ввиду того, что якобы вся внедорожная техника, в том числе и с подключаемым полным полным приводом должна иметь межосевые дифференциалы.
Иначе в режимах 4WD эти машины при осуществлении маневрирования и на виражах будут неуправляемыми из-за одинаковых угловых скоростей на всех колесах.
На самом деле в конструкции полного привода Ниссан Кашкай функции межосевого дифференциала выполняют именно эта электромеханическая муфта (если она греется, значит пробуксовывает), а также передний дифференциал, откуда через кардан она получает усилия вращения.
Принцип работы ATC муфты
Этот электромеханический узел представляет собой трехкомпонентное устройство, состоящее из:
- Собственно из электромагнитной муфты, которая является исполнительным органом, управляемым с помощью ЭБУ.
- Муфты кулачкового типа, которое осуществляет преобразование разницы усилий вращения на входном и выходном валах в силу сжатия фрикционов соседней муфты.
- И основной, а именно фрикционной муфты, которая служит исполнительным механизмом передачи крутящего момента.
При подаче напряжения на катушку 6, как в режиме автоматики с помощью ЭБУ, либо принудительно с помощью опций Аvto и Lock происходит перемещение якоря 3 по шлицам теперь уже кулачковой муфты 2. Последняя входит в жесткое зацепление с входным валом. Вторая часть кулачковой муфты 1 находится в постоянном шлицевом зацеплении с выходным валом.
В тех случаях, когда входной и выходной валы вращаются с одинаковыми угловыми скоростями, иначе говоря, когда машина движется по дороге с нормальным зацеплением колес, ATC муфта находится в выключенном состоянии.
Однако, если появляется пробуксовка любого из передних колес (чисто теоретически может показаться, что наиболее чувствительной муфта будет к буксованию правого колеса) в результате чего угловая скорость входного вала будет больше, чем выходного, который жестко соединен с планетаркой заднего дифференциала.
Что в итоге приведет к тому, что шарики 5 начнут смещаться в своих ложах, зажимая при этом фрикционы соседней муфты.
Сила сжатия фрикционов будет увеличиваться до тех пор пока угловые скорости входного и выходного валов не уравновесятся.
Если с помощью ЭБУ и во время принудительного отключения опций полного привода Кашкай происходит обесточивание катушки 6, то электромагнитная муфта получает возможность свободного вращения с помощью игольчатого подшипника 4. А что касается шариков 5, то они под действием центробежных и центростремительных сил стремятся занять устойчивые положения в углублениях.
В достоинствах непостоянного полного привода Кашкай трудно сомневаться по причинам:
- простоты и надежности конструкции;
- минимума движущихся элементов;
- как автоматического, так и принудительного формирования команд управления электромеханической муфтой.
Что касается недостатков, то их, пожалуй, тоже три, а именно:
- Невозможность включения постоянного полного привода;
- Отсутствия блокировки колес.
- Наличие в режиме 2WD постоянного вращения кардана.