Правила деления на четыре

ТЕХНИКА

/ДИНАСТИЯ

ПРАВИЛА ДЕЛЕНИЯ НА ЧЕТЫРЕ

ПОЛНЫЙ ПРИВОД ПО ВЕРСИИ "АУДИ"

ТЕКСТ / МАКСИМ САЧКОВ

Эра дорожных полноприводных автомобилей началась с "Ауди-Кваттро", которая предстала перед публикой 3 марта 1980 года на салоне в Женеве. До этого по формуле 4х4 "вычисляли" лишь покорителей бездорожья: во главу угла ставили проходимость. Немецкие конструкторы во главе с Фердинандом Пиехом разработали иную концепцию: полный привод должен сделать легковой автомобиль послушнее на высокой скорости и скользком покрытии.

Оригинальной была не только идея "кваттро", но и исполнение. Проследим за развитием полноприводников с четырьмя кольцами на радиаторной решетке: начнем с первой "Ауди" 4х4 и посмотрим, что изменилось за двадцать с небольшим лет.

1980-1986. В конструкции "кваттро" немало технических изюминок. Коробка передач одновременно служила и "раздаткой" (рис. 1). В задней части агрегата разместили симметричный дифференциал. Его корпус был жестко связан с вторичным валом, а от зубчатых колес шли приводы на передние и задние колеса. Конструкторы нашли оригинальное решение, совместив вторичный вал и привод передних колес - первый сделали полым, а другой вложили внутрь.

В некоторых случаях пробуксовка колес вредна - она не позволяет всецело реализовать возможности полного привода. Чтобы эффективнее использовать крутящий момент и мощность мотора, межосевой дифференциал сделали блокируемым.

Муфту и корпус синхронизатора позаимствовали у четырехступенчатой коробки. Водитель блокировал дифференциал рычагом из салона, причем конструкция позволяла делать это как на месте, так и в движении. При этом на панели приборов загоралась контрольная лампочка. Кроме межосевого, одновременно отключался и задний дифференциал - его устройство и схема работы были аналогичными.

Вскоре рычаги сменило более удобное пневматическое управление. Водитель поворачивал ручку, и пневмоцилиндры под действием разрежения во впускном коллекторе двигателя приводили в движение механизмы блокировки. Оба исполнительных устройства установили на заднем редукторе - к межосевому дифференциалу под днищем шел трос. Резервная емкость с клапаном позволяла пару раз включить и выключить блокировку при неработающем моторе.

А с 1983 года система стала двухконтурной. Появилась возможность "запирать" межосевой дифференциал отдельно от заднего, но во втором положении тумблера включались обе блокировки.

1987-1998. Место симметричного межосевого дифференциала в прежней коробке передач занял дифференциал повышенного трения "Торсен", разработанный фирмой "Глисон" (Gleason). Свое имя он получил от слов torque и sensing - в переводе "чувствующий момент". "Торсен" передает "лишние" силы (от 30 до 65%) от буксующих колес на более медленную ось. Таким образом, необходимость в ручной блокировке отпала.

Дифференциал "Торсен" - это несколько червячных передач, вращающихся внутри герметичного цилиндрического корпуса (рис. 2). От углов наклона червяков и применяемых материалов зависит коэффициент блокировки. Он определяет, когда и какой дополнительный момент должен перейти на ось, имеющую лучшее сцепление с дорогой.

"Торсен" избавил водителя от ненужной работы, однако на небольших "кваттро" задний дифференциал по-прежнему "запирался" вручную. Но теперь блокировка автоматически отключалась на определенной скорости. На крупногабаритных и мощных автомобилях, например " Audi V8", "Торсен" устанавливали и на заднюю ось.

Немного позже на автомобилях высших классов появился новый самоблокирующийся дифференциал "Торсен", который получил обозначение РАТ (Parallel-Axis-Torsen). Червячные колеса в этом узле вращаются параллельно валам коробки передач. Из-за иной конструкции и новых материалов диапазон перетекающих моментов расширился - от 25 до 75%. Кроме того, новый узел более плавно "переключал" крутящий момент с одной оси на другую.

1999-2002. Рыночные исследования подсказывали, что надо завоевывать места в младших классах. Но в небольших автомобилях (до "гольф-класса") предпочтительнее поперечное расположение двигателя, тогда как полный привод "Ауди" разрабатывался под мотор, установленный продольно. И фирма решила нарушить многолетнюю традицию.

Первой чужой среди своих стала " Ауди ТТ". Именно на ней обкатывали новый полный привод. Карданный вал передает момент с углового редуктора коробки передач на многодисковое сцепление "Халдекс". Это хитроумное сплетение механики, гидравлики и электроники выполняет функции межосевого дифференциала.

В герметичном корпусе "Халдекса" гидравлические цилиндры сжимают "пакет" дисков - ведущих, закрепленных на оси входящего вала, и ведомых, приводящих заднюю ось. За работой следит электронный блок, а регулировочный клапан по его команде включает и выключает сцепление. Кроме того, на некоторых режимах диски пробуксовывают: компьютер на треть приоткрывает регулировочный клапан, давление в системе снижается, и рабочие цилиндры ослабляют нажим. В этом случае на заднюю ось поступает лишь часть крутящего момента.

Однако на современных "ауди" с продольным расположением двигателя "Халдекс" не прижился - до сих пор моменты по осям раздает прежняя коробка передач с дифференциалом "Торсен". Правда, на "Ауди-Оллроуд", который появился в 2000 году, узел дополнили планетарной передачей, понижающей передаточные отношение в 1,54 раза. Демультипликатор включает гидравлическое устройство, которым управляет электронный блок. Разработчикам удалось улучшить проходимость автомобиля, не навредив динамическим качествам.

Таким образом, на сегодняшний день "Ауди" усвоила два правила деления на четыре. Пока этих знаний достаточно, чтобы сохранять лидирующие позиции в классе легковых полноприводников. А дальше будет видно: появится третье правило или, как минимум, изменятся действующие.

Рис. 1. Конструкция механической коробки передач насчитывает более 20 лет: 1 - привод передней оси; 2 - первичный вал; 3 - полый вторичный вал; 4 - межосевой дифференциал; 5 - блокировка дифференциала; 6 - привод задней оси.

Рис. 2. Дифференциал повышенного трения "Торсен": 1 - привод передней оси; 2 - полый вторичный вал; 3 - червячная передача передней оси; 4 - червячная передача задней оси; 5 - червячные колеса.

Рис. 3. Схема полного привода с автоматической пятиступенчатой коробкой передач: 1 - дифференциал передней оси; 2 - редуктор; 3 - межосевой дифференциал "РАТ-Торсен"; 4 - карданный вал; 5 - задний дифференциал.