Fyrhjulsdrift

Fyrhjulsdrift är en mångsidig uppsättning tekniska lösningar som ger bilen en permanent eller åtminstone tillfällig möjlighet att köra alla dess hjul. Skälet för användningen av fyrhjulsdrift på en bil är att en fyrhjulsdriven bil kan realisera all kraft som är tillgänglig för den genom dragkraft med mycket lägre dragkrafter som verkar på hjulen, vilket direkt påverkar förbättringen av avstängningen - Bilens väg- och allvädersegenskaper. När det gäller en enda motor realiseras idén med fyrhjulsdrift endast genom fyrhjulsdrivna transmissioner av olika system, som var och en innebär sina egna unika regler för att fördela kraften mellan axlarna. I fallet med flera motorer kan tanken med fyrhjulsdrift implementeras med hjälp av en separat (ej ansluten till varandra) axeldrift.

Beteckning

2×2 , 4×4 , 6×6 , 8×8 , 12×12 [1] , 24×24 , 4WD , AWD (fyrhjulsdrift), fyrhjulsdrift osv.

Applikationshistorik

Fram till 1980-talet förknippades fyrhjulsdrift nästan uteslutande med terrängfordon, och fyrhjulsdrivna fordon hade vanligtvis ökad markfrigång och andra terrängegenskaper.

Men efter tillkomsten av fyrhjulsdriftssystem på vanliga bilar, utan huvuduppgiften att öka cross-country-förmågan, på en småskalig Jensen FF på 1960 -talet [2] , på seriell Audi sedan 1980, och en antal liknande system från andra företag började fyrhjulsdrift betraktas som ett sätt att förbättra körprestandan. I detta fall säkerställs den mest effektiva användningen av motorkraften i alla körlägen, stabiliteten förbättras när du passerar svängar, särskilt på hala underlag [3] .

Det är för dessa ändamål som fyrhjulsdrift används på sportbilar som Lamborghini Murciélago och vissa Porsche - modeller , används flitigt på Subaru- bilar och även på chefsbilar för att öka nivån på aktiv säkerhet - exempel på sådan användning är bl.a. 4Matic- system (på Mercedes Benz- bilar ), XWD ( Saab ), xDrive ( BMW ), AWD [4] ( Volvo ), 4 Motion (Volkswagen) och från rysk utveckling - transmissionen av den småskaliga representanten Volga GAZ-3105 och representationsprojektet Cortege .

Fyrhjulsdrift layout

Frontmotoriserad

De flesta fyrhjulsdrivna fordon är frammotorer, som är derivat av frammotor-, bak- och framhjulsdrift . Detta arrangemang är mest meningsfullt för terränglastbilar , pickuper och stadsjeepar : det ger dragkraft utan att ge avkall på vare sig last eller passagerarsäten. På basis av framhjulsdrivna bilar producerar många företag, särskilt japanska ( Subaru blev förfader 1971 ), versioner med bakaxeldrift (både avstängd och alltid på). Det finns modeller både med en längsgående motor, till exempel Subaru Leone , Audi Quattro , etc., och med en tvärgående (för närvarande presenterad i de flesta fall). Standardväxellådan på ett framhjulsdrivet fordon (både mekaniskt och automatiskt) har ändrats, en kraftuttagslåda har installerats på bakaxeln, vridmomentet överförs genom kardanaxeln till bakaxeln. Spärrdifferentialen (om sådan finns, på modeller med permanent drivning) är placerad i växellådans hölje. På fordon med urkopplingsbar bakaxel kopplas den antingen med en spak eller med en knapp (elektriskt styrd vakuumservodrift). Många 4WD personbilar har undersumpskydd, markfrigången är inte ökad jämfört med den framhjulsdrivna modellen (samma fjädringsdelar används).

Av de sovjetiska bilarna hade denna layout bilar LuAZ-967 och LuAZ-969 , de var utrustade med en luftkyld motor av Zaporozhets-bilar , en modifierad växellåda hade en kraftuttagsaxel kopplad till bakaxeln. Men dessa fordon kategoriserades ursprungligen som stadsjeepar .

Med motorn placerad inom hjulbasen

Samtidigt den allra första och just nu sällsynta fyrhjulsdrivna layouten. Den första fyrhjulsdrivna bilen i historien är Spyker 60 HP, som släpptes 1903.

1966 började man för första gången masstillverka en personbil (och i synnerhet den första serietillverkade sportbilen), där fyrhjulsdrift inte användes för att öka längdåkningsförmågan, utan för att förbättra körningen. prestanda på asfalterade vägar var det ingen slump att samtida experter erkände Jensen FF som den säkraste bilen i världen när det gäller hantering [5] [6] [7] [8] [9] .

Bakre motor

Fram till 2010-talet fanns det ett litet antal modeller av fyrhjulsdrivna fordon med en bakre motorlayout , till exempel Subaru Sambar / Domingo skåpbilar och minibussar, lätta lastbilar (med en nyttolast på cirka 500 kg) från andra japanska företag till exempel Honda . Huvuddrivningen till bakaxeln, växellådan kombineras med slutdriften. Framaxeldriften är avstängd eller permanent på. Tillgång till motorn sker genom en fällbar bakre stötfångare eller genom ett demonterat golv i minibussen. Hjulupphängningen är oberoende.

I Österrike producerade Steyr, på uppdrag av VAG, 1985-1992. en fyrhjulsdriven Syncro-version av Volkswagen Transporter T3 bakmotorig minibuss. Från slutet av 1980-talet erbjöds Transporter Syncro även i karossmodeller för skåpbilar och pickuper, samt premiumversioner av Caravelle och Carat.

Vissa pansarfordon med hjul har också en bakmotor (till exempel BRDM-2 , BTR-60 ), men deras design använder enheter från "klassiska" fyrhjulsdrivna lastbilar (motor med växellåda, växellåda).

Fyrhjulsdriftscheman

PP-schemat hänvisar till hur de främre och bakre drivaxlarna ingår i kraftfördelningen från motorn. Valet av ett speciellt schema för ett visst fordon bestäms av många faktorer: chassidesignen och svängmetoden, området för avsedd drift, designpreferenser och pris. Användningen av PP ger alltid konstruktören uppgiften att hur och med vad på det utvecklade fordonet möjligheten till rotation av drivaxlarna med olika vinkelhastigheter kommer att tillhandahållas, vilket i sin tur härrör från det faktum att på alla fordon, med undantag av traktorer med fällbara halvramar, fram- och bakhjul rullar axlarna i sin tur längs olika radier. Även på fordon med fullt styrbart chassi avviker fram- och bakaxelns hjul oftast olika vinklar för svängning och de allra flesta fordon har både styrda (vanligtvis främre) och ostyrda axlar, som vid körning i en båge, antyder deras ojämna hastighet. Varje PP-schema har sitt eget unika sätt att lösa problemet med att säkerställa rotation av axlar med olika hastigheter i svängar, vilket involverar en viss uppsättning designlösningar och använda mekaniska rotationsväxlar. I vissa fall försummas lösningen av detta problem i allmänhet, och detta är också ett av PP-scheman.

Det finns mekaniska och automatiska (med andra ord elektroniska) fyrhjulsdriftsystem: Mekaniska system inkluderar fyrhjulsdrift ( deltid ), permanent fyrhjulsdrift ( heltid ), automatiska system inkluderar permanent on-demand alla -hjulsdrift ( on-demand heltid ) och multi-mode fyrhjulsdrift ( valbar ). Olika scheman kan användas på samma fordonsmodell på olika modifieringar (ett typiskt exempel är Jeep Wrangler).

Mekaniska diagram

Plug-in fyrhjulsdrift

Det enklaste och samtidigt det mest pålitliga fyrhjulsdriftschemat: under normal drift överförs vridmomentet endast till en axel (fram eller bak, beroende på modell och design), och om nödvändigt är en andra axel ansluten ( även fram eller bak, beroende på modell och design) - med hjälp av en transferväska . När de är anslutna är axlarna stelt förbundna med varandra och roterar med samma hastighet, vilket skapar vissa begränsningar: fyrhjulsdrift kan endast användas på ytor som tillåter hjulglidning (lera, sand, snö, is, etc.). Vilka hjul som slirar - fram eller bak - det beror på axeltrycket för tillfället.

Med en stel anslutning av drivaxlarna i transmissionen kan kraftcirkulation uppstå. Vid svängning kan cirkulationseffekten (CR) vara betydande. CM används inte för att övervinna motståndskrafterna mot bilens rörelse, den belastar dessutom transmissionsmekanismerna och däcken, vilket orsakar deras ökade slitage. Dessutom, på grund av ökningen av den totala kraften som överförs genom transmissionsmekanismerna, ökar kraftförlusterna i transmissionen på grund av hjulslirning, ökande bränsleförbrukning och slitage på motordelar. Därför är CM skadligt, och det kallas ofta parasitisk kraft. För att minska ytterligare slitage på transmissionsmekanismer, däck och bränsleförbrukning orsakad av CM och vridmomentomfördelning, med en överföringslåda med blockerad drivning, är det nödvändigt att slå på den främre drivaxeln endast för att öka fordonets flyt och stabilitet. Vid körning på bra vägar är tvångsavstängning av den andra drivaxeln nödvändig för att eliminera kraftcirkulation eller omfördelning av vridmoment.

Således visar sig den största nackdelen med en plug-in fyrhjulsdrift när man rör sig på en yta med ofta föränderliga egenskaper - asfalt med is- eller snöfläckar, hård mark med lerfläckar etc. Det är nödvändigt att ständigt ansluta och sedan stäng av den andra axeln (vilket ibland är förknippat med vissa svårigheter beroende på implementeringen av metoden för att ansluta bron), eller flytta i normalt läge, riskera att fastna, eller flytta i full drift, slita ut transmissionen med kraftcirkulationer på bra delar av vägen.

Permanent fyrhjulsdrift

Permanent fyrhjulsdrift innebär en konstant anslutning av alla hjul till motorn, för vilken den är ansluten till axlarna genom differentialen . Vissa bilmodeller har en tvingad låsning av mittdifferentialen, till exempel VAZ-2121 Niva, vilket gör att de kan likna bilar med fyrhjulsdrift (i allmänhet ökar detta fordonets längdåkningsförmåga ). Vissa moderna bilar har elektronisk styrning av mittdifferentialen, vilket gör att du dynamiskt kan ändra förhållandet mellan det överförda vridmomentet mellan axlarna. Detta används främst för säker körning på vägar, till exempel i dynamiska stabiliseringssystem. Men i vissa situationer kan detta skapa oklarheter i bilens reaktioner på gaspedalen.

Vissa terrängfordon har en växellåda som stöder både permanent fyrhjulsdrift och plug-in fyrhjulsdrift, det vill säga de har differential, differentialspärr och möjlighet att helt inaktivera en axel. Ett sådant system anses vara det mest föredragna för en multi-purpose SUV.

Automatiska/elektroniska kretsar

Fyrhjulsdrift på begäran

Detta system klassificeras av bilhandlare som en form av permanent fyrhjulsdrift. Det gör inte fördelarna med en "riktig" permanent fyrhjulsdrift. I själva verket är detta en plug-in fyrhjulsdrift med skillnaden att anslutningen är automatisk. I detta schema är en axel styvt ansluten, och den andra (fram eller bak, oftare bak) är ansluten när den första glider genom olika kopplingar ( viskös koppling ( Golf-3 ), Haldex ( Golf-4 ) ... ), en lamellkoppling som arbetar i ett oljebad ( Nissan -fordon , ATTESA-system). Kopplingen styrs elektroniskt eller mekaniskt-hydrauliskt, med undantag för den viskösa kopplingen. Nackdelen med ett sådant schema kan betraktas som behovet av att fånga ögonblicket för att slå på fyrhjulsdriften för att justera körningen. I vissa fall leder detta till tvetydiga reaktioner på tillägg av dragkraft (öppning av gasen) och komplicerar kontrollen av bilen på vägen. Den viskösa kopplingen är relativt opålitlig och kan snabbt kopplas ur under tunga terrängförhållanden.

Multi-mode fyrhjulsdrift

Mitsubishi Pajero ( Super Select 4WD-växellåda) och Jeep Grand Cherokee (Selec-Trac-växellåda), Nissan Pathfinder (All-mode 4WD) med sin selektiva växellåda, som kan kallas ett permanent fyrhjulsdriftsystem (automatiskt ansluten vid med Nissan Pathfinder) med möjlighet till tvångsfrikoppling av framaxeln.

I Pajero, till exempel, kan du välja ett av följande lägen: 2WD, 4WD med automatisk centerdifferentialspärr (liknande Full-Time 4WD), 4WD med hårdlåst differential (liknar Deltids 4WD) och lågväxel ( Lågområde deltid 4WD ).

Fyrhjulsdrift med hjälp av en extra dragmotor

Vissa framhjulsdrivna personbilar har en ledande bakaxel, i vars huvudväxelhus en lågeffekts dragmotor är installerad, som i regel slås på av föraren vid behov ( e.4WD- system ). Elmotorn drivs av en bilgenerator , spänning och ström justeras automatiskt beroende på körförhållanden.

Den anslutna bakhjulsdriften förbättrar bilens hantering på hala vägar och låter dig också mer självsäkert övervinna svåra områden ( snö , is , lera ).

Se även

Anteckningar

  1. ↑ BAZ 69099-12x12.1 Arkiverad 23 maj 2015 på Wayback Machine
  2. ↑ Fyrhjulsdrivet fordon . Bakom ratten , nr 12, 1967 (december 1967). Hämtad 3 januari 2020. Arkiverad från originalet 3 januari 2020.
  3. ↑ Jim Dunne, Ed Jacobs. 4WD-bilar för rörlighet i alla väder på och terräng  (engelska)  // Popular Mechanics  : Journal. - 1980. - August ( vol. 217 , nr 2 ). - S. 39-43 .
  4. ↑ Jeepbilslexikon (fullständig referens) » SUV:ar i Ryssland och världen . 4x4ru.com. Hämtad 23 november 2015. Arkiverad från originalet 24 november 2015.
  5. ↑ Konstantin Bolotov. Det brittiska märket Jensen kommer att fira renässansen med två modeller . drive.ru (26 februari 2015). Hämtad 6 oktober 2019. Arkiverad från originalet 6 oktober 2019.
  6. ↑ Richard Calver. Jensen FF 1966-71 . Jensens historia - nu är den din! . Arkiverad från originalet den 18 december 2014.
  7. ↑ Robson, Graham. AZ av 1970  -talets bilar (neopr.) . - Devon, Storbritannien: Bay View Books, 1990. - ISBN 1-870979-11-7 .
  8. ↑ Lychavko A.E. Cars-legender. - Minsk: Harvest, 2007. - S. 54-55. — 128 sid. - 3000 exemplar.  - ISBN 978-985-13-8842-0 .
  9. ↑ Auto Editors of Consumer Guide . 1966–1971 Jensen FF  (engelska)  (länk ej tillgänglig) . HowStuffWorks (25 juli 2007). Hämtad 5 oktober 2019. Arkiverad från originalet 12 juni 2011.
  10. ↑ Nissan Tiida Owners Club . Hämtad 6 maj 2015. Arkiverad från originalet 22 september 2015.
  11. ↑ Vad är e.4WD? . Hämtad 6 maj 2015. Arkiverad från originalet 4 mars 2016.

Länkar

 Fordonets layout
Layouter
Motorns plats
Drivhjul
  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger