4motion в деталях — описание систем полного привода VAG
Приветствую! Многие достаточно сильно заблуждаются считая, что 4motion это всегда муфта haldex, а quattro это всегда дифференциал torsen. Увы или к счастью это не так.
4Motion — это официально зарегистрированная модификация легковых автомобилей «Volkswagen», характерной особенностью которой является система полного привода. Впервые логотип полноприводного автомобиля 4motion был использован в 1998 году на автомобилях Golf и Bora с муфтой «Haldex». В 1999 году знак 4Motion появился и на других полноприводных автомобилях «Volkswagen», которые раньше отмечались знаком Syncro.
Quattro — зарегистрированная торговая марка, используемая Audi AG (дочерней компанией германского концерна Volkswagen Group) в названии автомобилей с полным приводом. Впервые использована в 1980 году для Audi Quattro c постоянным полным приводом (позже из-за возникшей путаницы автомобиля с торговой маркой, автомобиль часто стали называть Ur-Quattro — Ur на нем. оригинальный). С тех пор марка quattro используется в названии всех полноприводных автомобилей производства Audi AG.
Skoda для обозначения своих полноприводных автомобилей использует символ «4х4», а компания Seat просто «4».
В основном в системе полного привода 4Motion применяется многодисковая фрикционная муфта Haldex. Муфта обеспечивает управляемую передачу крутящего момента (величина передаваемого крутящего момента определяется степенью замыкания муфты) от передней к задней оси автомобиля. Муфта Haldex встроена в картер дифференциала задней оси.
В настоящее время в системе полного привода 4Motion используется муфта Haldex четвертого поколения (автомобили Volkswagen Tiguan), которая имеет более простую конструкцию в сравнении с предшественниками. До этого устанавливались муфты первого и второго поколений (автомобили Volkswagen Golf IV, V – опционально, Volkswagen Transporter). Haldex поколения 1 и 2 — пассивная система полного привода. Замыкание фрикционов происходит только после того, как произошла пробуксовка переднего моста. Регулирующий клапан может снижать избыточное давление, но не может его создавать. Таким образом автомобиль будет переднеприводным до тех пор, пока передние колёса не проскользнут.
Устройство Haldex отличается высокой скоростью реагирования — передние колёса проворачиваются лишь на четверть оборота до того, как происходит подключение полного привода.
В нормальных дорожных условиях (движение с постоянной скоростью, нет пробуксовки) на ведомый (задний) мост передаётся 10% тяги (распределение 90/10). При блокировке фрикционов момент распределяется в пропорции 50/50. Работы муфты I-ого поколения породила множество негативных отзывов, связанных с тех, что поведение автомобиля на сколькой дороге было неоднозначным и выражалось во внезапном подключении задней оси автомобиля, что особенно заметно при поворотах, когда недостаточная поворачиваемость резко превращалась в избыточную.
Муфта Haldex имеет электронное управление, включающее входные датчики, блок управления и исполнительные устройства. Пакет фрикционных дисков представляет собой набор из фрикционных и стальных дисков. Фрикционные диски имеют внутреннее зацепление со ступицей. Стальные диски имеют внешнее зацепление с барабаном. Количество дисков определяет величину передаваемого крутящего момента (больше дисков – больше момент). Диски сжимаются поршнями. Исполнительным устройством системы управления является клапан управления, регулирующий давление сжатия фрикционных дисков от 0 до 100% максимальной величины. Величина давления определяется положением клапана. Насос и аккумулятор давления обеспечивают поддержание давления масла в системе на уровне 3 МПа.
Работа системы 4Motion определяется алгоритмом работы муфты Haldex, в котором можно выделить следующие характерные режимы:
При трогании с места и разгоне автомобиля клапан управления закрыт, диски муфты максимально сжаты. На задние колеса передается максимальный крутящий момент.
Если движение начинается с пробуксовкой обоих передних колес, клапан управления закрывается, фрикционные диски муфты сжимаются. Крутящий момент полностью передается на заднюю ось. При пробуксовке одного из передних колес в работу системы вначале включается электронная блокировка дифференциала.
При движении с постоянной скоростью клапан открывается, а диски сжимаются в зависимости от условий движения. На заднюю ось крутящий момент передается в определенных (незначительных) пределах.
Пробуксовка в движении автомобиля определяется на основании сигналов от блока управления системы ABS. При этом клапан открывается в зависимости от условий движения (какая ось и какие колеса буксуют).
При торможении клапан управления открыт, фрикционные диски муфты полностью разжаты. Крутящий момент на заднюю ось не передается.
Если вкратце то система с haldex этот постоянный передний привод с подключаемым задним, нотки управления переднеприводным автомобилем наиболее ярко выражены. Система требует постоянного обслуживания, а именно смены масла и фильтра раз в 30 000 км. Тогда система прослужит вам долго и верно.
Эта система используется на автомобилях VW Golf4/Bora, VW Golf5, Passat B6/B7 alltrack, VW Tiguan, VW Transporter, Skoda Octavia A4/A5, Scoda Octavia Scout, Scoda Yeti Seat Altea Freetrack, Audi A3, Audi TT и т.д. Важной особенностью также является то, что не было автомобилей с haldex и классическим автоматом, только МКПП (исключение VW Tiguan с бензиновым двигателем 2.0Т). Сейчас уже есть автомобили VAG с сиcтемой haldex и DSG. Отличительной чертой является поперечное расположение силового агрегата.
Единственным массовым легковым автомобилем VW который не использует систему haldex в системе полного привода остается VW Passat B5/B5+, ну и VW Phaeton тоже. Это связанно с тем, что автомобиль целиком и полностью копирует автомобиль Audi A4 в деталях и узлах. Отличительной особенностью системы quattro является продольное расположение двигателя и элементов трансмиссии, которое характерно для большинства автомобилей Audi.
В трансмиссии quattro может устанавливаться как механическая коробка передач, так и коробка-автомат. В этом автомобиле используется система quattro четвертого поколения, принудительная ручная блокировка заменена на EDL. Эта система используется на автомобилях Audi A4, A5, A6, A7, A8, R8, Q5, Q7, Allroad, VW Touareg.
Раздаточная коробка непосредственно присоединена к коробке передач. Конструктивно она включает межосевой дифференциал, распределяющий крутящий момент на переднюю и заднюю оси. Корпус дифференциала имеет механическое соединение с коробкой передач. Распределение крутящего момента на оси в зависимости от конструкции раздаточной коробки может осуществляться непосредственно через приводные валы или отдельную зубчатую передачу.
Конструкция дифференциала Торсен основана на червячных шестернях, вращающихся на различных осях. Каждая боковая шестерня является червячной шестерней с шлицевым соединением с выходными чашками. Внутри находится 2 или 3 набора планетарных червячных шестерен (называемых элементными шестернями), перпендикулярных к оси боковых шестерен. Каждый набор состоит из 2-х червячных шестерен, соединенных между собой посредством ведомых шестерен, и зацепленных с боковыми шестернями. Таким образом, две боковые шестерни соединены между собой посредством элементных червячных шестерен.
Принцип работы объясняется уже в его названии – оно образовано от английский слов Torque (крутящий момент) и Sensing (чувствительность), что вместе означает как «чувствительный к моменту». То есть, Torsen реагирует не на разницу в скорости вращения передних и задних колес, как большинство других трансмиссий, а на разницу в моменте на них. Или, в некотором смысле, на разницу в сцеплении с покрытием колес на передней и задней оси.
Еще одна особенность «Торсена» заключается в том, что он не пытается уравнять скорость вращения колес в случае их пробуксовки, а лишь перенаправляет крутящий момент двигателя на те колеса, которые имеют лучший «зацеп» с дорогой. И делает это без помощи электроники – чистая механика. До 2006 года Torsen распределял тягу в пропорции 50:50 между передними и задними колесами и мог перебрасывать на каждую из осей до 75 процентов крутящего момента двигателя. Однако из-за конструктивных особенностей автомобилей Audi с продольно расположенным двигателем (мотор, фактически, «висел» перед передней осью), формула «50:50» часто критиковалась журналистами и владельцами машин за врожденную недостаточную поворачиваемость. Система с Torsen используется на всех моделях Audi, за исключением моделей A3 и TT, и не требует никакого обслуживания, можно ездить и просто наслаждаться. У автомобилей с torsen более выражены повадки заднеприводного автомобиля, особенно в поворотах, это связано с тем, что задняя ось проходит меньшее расстояние чем передняя. Также существует проблема так называемого «вывешенного колеса». Как я написал выше, torsen может перераспределять момент на оси 75:25, но не может 0:100. Это означает, что при вывешенном одном колесе или целой оси вы не сможете тронуться с места без системы EDL/ABS т.к. момент на вывешенном колесе или оси будет равен 0 и соответственно на другую ось передастся такой же момент 0 умноженный на 3 (25:75), а умножение на ноль даёт нам ноль. Тут и вступает в помощь EDL/ABS и подтормаживает буксующее колесо, на нём появляется момент и передается при помощи torsen увеличенный в трое момент на другую ось.
Но не волнуйтесь, съехать с роликов или тронуться можно без электроники.
Если буксует задняя ось — поднимаем ручник и создаем момент который перебрасывается на переднюю ось. Если буксует передок — давим одновременно на газ и на тормоз, причем газ стараемся держать постоянно, а тормоз давим сильно и прерывисто, иначе не тронемся никогда
Много копий сломано в споре «что лучше Haldex или Torsen», тут как говорится все фломастеры на вкус и цвет разные. В любом случае удовольствие от езды на автомобиле с полным приводом вы получите)
PS Можно дополнять) поправлять.