Електричні системи повного приводу
Взагалі, тенденція очевидна: повна заміна всіх механічних зв'язків електричними. Навіть клапани в двигуні пропонується піднімати і опускати швидкісними електромагнітами! Причини цього зрозумілі - електричним сигналом набагато простіше маніпулювати, ніж механічними деталями, а з урахуванням різкого здешевлення електронних компонентів це стає ще і вигідним. Довгий час здавалося, що системи повного приводу уникнуть загальної долі (що може бути краще валів і шестерень ?!), проте сучасні тенденції автомобілебудування замахнулися і на цю частину машини. Тому розмова на тему сучасних систем повного приводу представляється досить цікавим.
Вершиною конструкторської думки зараз вважається електроніка, яка наполегливо витісняє застарілі технології, причому найчастіше просто копіюючи старі напрацювання на новому рівні. Так, сучасна система повного приводу xDrive від BMW є, по суті, тієї ж муфтою Haldex, тільки без гідравліки!
Виконавчим механізмом, стискає пакети фрикційних, тут служить невеликий, але дуже спритний електромоторчик, який через ексцентрик і важіль з довгим плечем створює необхідне зусилля. Головна перевага електронних систем повного приводу не в конструкції виконавчого механізму, а в тому, як цим механізмом управляють.
Система xDrive отримує інформацію від датчиків АБС, датчика положення дросельної заслінки, датчика ... Одним словом, всіх датчиків, які тільки є в сучасному BMW. Це дозволяє керуючому комп'ютеру працювати на випередження, плавно регулюючи розподіл моменту між осями від 50:50 до 0: 100 ще до того, як почнеться ковзання або пробуксовка. Це дозволяє забезпечувати нульову обертальність в будь-якому повороті, додаючи момент на потрібну вісь, і перешкоджати пробуксовці на грунті, віддаючи тягу на потрібні колеса. Головна перевага електроніки - у відсутності інерційності системи. Перерозподіл тяги відбувається моментально і в широких межах.
Інший підхід вважав за краще Mercedes. Його система повного приводу 4Matic створює замість блокувань їх електричну ілюзію. Сама схема проста і нехитра: звичайний постійний повний привід з трьома вільними диференціалами. Хіба що момент в міжосьовій діфере ділиться неточно навпіл, а 40:60 - для підкреслення звичної власникам «Мерседесів» задньопривідної керованості. Консерватизм і традиції - в цьому весь Mercedes.
Однак традиція традицією, а з пробуксовкою і ковзаннями щось робити треба ... І конструктори прийшли до оригінального рішення: навіщо боротися з нормальною роботою диференціала, придумуючи різноманітні блокування? Краще використовувати його природна властивість - передавати момент туди, де легше! Просто потрібно зробити так, щоб легше стало там, де потрібно.
Якщо на повнопривідної машині з вільними диференціалами вивісити на домкратах задній міст, то що станеться? Правильно, міжосьовий діфер кине туди весь момент, і задні колеса будуть обертатися в повітрі, а машина стояти на місці. А якщо взяти і смикнути в цей момент ручник, що буде? Правильно, задні колеса зупиняться, затиснуті гальмівними колодками, диференціал перекине момент вперед (адже тепер там легше), і машина впаде з домкратів ... Ось цей принцип (природно, без ручника і домкратів) і використовує система 4Matic.
Комп'ютер керує гальмівною системою, маючи можливість підвищувати тиск окремо в контурі кожного колеса, і як тільки колесо починає пробуксовувати (про що, природно, тут же повідомляє датчик АБС), його моментально пригальмовує штатний гальмо. Момент йде зі вільного колеса на навантажене, і машина не буксує, а їде. Гідність цієї конструкції полягає в тому, що не потрібно винаходити нічого зайвого, досить штатних систем автомобіля. Недолік - висока навантаженість гальмівних систем, особливо у важких дорожніх умовах.
Який же варіант повного приводу буде ідеальним, за чим майбутнє? Ризикну припустити, що майбутнє - за повної і загальної електрифікацією приводу. Передавати по дротах управління - це напівзаходи, по проводах потрібно передавати сам крутний момент! І це аж ніяк не фантастика. Ідеальний привід - це мотор-колеса, які вже є технологічною реальністю нашого часу.
Малюнки BMW Group, Daimler AG, Siemens VDO