Отключаемый полный привод своими руками
Добавил пользователь Дмитрий К. Обновлено: 18.09.2024
Хорошо иметь на случай штурма снежного заноса машину с колесной формулой 4х4, а в остальное время – экономичный монопривод. И при трогании с места на мокром асфальте полезно быть во всеоружии. Но уже через мгновение, когда скорость набрана, лишняя ведущая ось – только перерасход горючего.
Это стопроцентный формат кроссовера, и для того чтобы стали возможными быстрые или кратковременные включения второй пары ведущих колес, появились разнообразные многодисковые муфты их подключения.
ЭКОНОМИЯ МЕТАЛЛА И ТОПЛИВА
Недорогая и компактная многодисковая муфта, не вызывающая дополнительных вибраций и крайне отзывчивая, вытеснила сегодня на 90% полноприводных машин все другие виды трансмиссии, сведя формулу нынешней постройки массового кроссовера к единому принципу: поперечно расположенный впереди мотор постоянно приводит передние колеса, а задние подключаются муфтой по потребности.
Полный привод, реализованный таким образом, намного проще настоящих внедорожных конструкций. Раздаточной коробки нет, возле переднего дифференциала остаются лишь дополнительная пара шестерен отбора мощности да выходной вал. Еще один плюс: благодаря малому весу и размерам стало возможным разгрузить от тяжести муфты и без того тяжелую переднюю часть автомобиля. Многодисковая муфта поселилась прямо на заднем редукторе.
РАЗНЫЕ
Но муфта муфте рознь. При одинаковом принципе подключения второго моста конструкции могут иметь значительные различия.
Изначально решено было каким-то образом заставить срабатывать муфту от проскальзывания передней половинки, связанной с мотором и передними колесами, относительно задней, соединенной с задними колесами. Забуксовал перед, пошла разница оборотов половинок, муфта заблокировалась, подключился зад. Логично?
Самые первые муфты применял Volkswagen Golf в своей трансмиссии Syncro. Пакет фрикционов в них не сжимался, а был залит силиконовой жидкостью, которая густела при больших нагрузках и сама передавала вращение. Управлять такой виско-муфтой было невозможно, характеристика ее работы оставляла желать лучшего, и 100% крутящего момента на задние колеса она передать не могла. К тому же при буксовании в грязи силикон вскипал, муфта быстро перегревалась и… сгорала.
Другая конструкция попала на ранние Ford Escape. Там диски муфты уже сжимались, но происходило это чисто механически, при помощи шариков и клиновидных прорезей, в момент проворачивания передней части относительно задней. Муфта работала четче, но резче, вызывая неожиданные удары в самой ответственной фазе скользкого поворота.
Эта проблема и дальше довольно долго преследовала производителей муфт. Чтобы адекватнее регулировать поток мощности к задним колесам, а заодно и оберегать диски муфты от перегрева, предприняли попытку использовать гидравлику.
ПРИШЕСТВИЕ HALDEX
Последней версией неуправляемой муфты стала первая генерация Haldex 1998 года. Здесь диски сжимал гидроцилиндр, давление масла для которого вырабатывал насос. Насос смонтировали на одной половинке муфты, а привод на него шел от другой. То есть теперь при разнице оборотов передних и задних колес нарастало давление сжатия и муфта блокировалась. Haldex работал мягко и оказался успешным.
Компактный. Весь набор элементов муфты Haldex собран в плотный блок и по габаритам лишь немного больше стандартного дифференциала
Решение оказалось простым и в общих чертах применяется до сего дня в большинстве реализованных посредством муфты приводов.
Очередное — четвертое - поколение Haldex получило прикрепленный снаружи электронасос и уже знакомые нам клапаны регулировки перед гидроцилиндрами. Теперь в любое время муфта могла быть полностью или частично замкнута лишь по сигналу электроники.
Узнаете три основных режима работы трансмиссии вашего кроссовера? Безусловно, у вас именно такая муфта в приводе задних колес!
Только миг. Две составляющие быстродействия системы – электронный мозг и сверхбыстрый электроклапан, время открытия которого менее 0.1 с
ДАЛЬШЕ – БОЛЬШЕ
Электронное управление муфты стало удобно совместить и с системой стабилизации, и с программой собственной безопасности фрикционов. Небольшой термодатчик внутри муфты отныне следил за рабочей температурой и отключал привод, если перегрев фрикционов был близок. Конечно, ставший минут на десять недоприводным автомобиль может вывести из равновесия, но это несравнимо лучше дыма из-под днища и поломки трансмиссии.
Кроме того, чем больше кроссоверов с электронно-управляемыми муфтами оказывалось в руках владельцев, тем шире и точнее становились программы систем полного привода. Сегодня лучшие из них уже не боятся перегрева не только в рыхлом снегу, но и при откровенном грязевом буксовании. А еще и химики с материаловедами не сидели сложа руки. Новые материалы дисков и накладок позволили вдвое поднять температуру аварийного отключения, а также повысить передаваемый фрикционами момент до величин заведомо больших, чем может выдать мотор.
Современные материалы фрикционов, высококачественные масла и продвинутые программы управления замыканием дисков дают возможность даже держать муфту частично подключенной, не боясь ее перегрева. Автомобиль при этом получает распределение крутящего момента по осям в пропорции 10:90, а то и 40:60, что для брендов, тяготеющих к заднеприводной компоновке, позволяет сочетать классические повадки на дороге с легкой полноприводностью, порой почти незаметной. И даже непрерывно варьировать степень подключения, улучшая управляемость машины и помогая системе стабилизации делать свое дело.
Учитывая гибкость алгоритмов работы и высокую степень доведенности конструкции многодисковых муфт, на сегодняшний день это самый массовый вариант организации полного привода и вряд ли в обозримом будущем нас здесь ждет что-то принципиально новое.
Что такое муфта свободного хода и для чего нужна
Хаб или муфта свободного хода – это несложное устройство, которое крепится в центр колесного диска, насаживается на ось. Устанавливают на заводах производителей на определённые модели внедорожников. Её также дополнительно приобретают владельцы авто и устанавливают на СТО.
Внедорожники становятся заднеприводными при отключении полного привода, поэтому отсоединение/присоединение узлов ходовой части требуется к передним колесам. Хабы устанавливают только на два передних колеса.
Что делает хаб? Устраняет холостое вращение деталей передней части ходовки: вращение правой и левой полуоси, жестко соединенных с колесами, вращение сателлитов переднего моста (расположены внутри дифференциала).
Конструкция хаба
Исходя из логики, муфта свободного хода – весьма необходимая конструкция для внедорожника с подключаемым приводом 4WD. А значит должна быть предусмотрена на всех авто такого типа. И действительно на многих она имеется. Даже на авто времен 1900-1940-х гг была предусмотрена простая конструкция – подача крутящего момента прекращалась обычным гаечным ключом.
Затем, после войны, изобрели муфту с простым механизмом фиксации (крышка муфты легко поворачивалась движением руки). Это классическое устройство хаба, недорогое и надежное, встречается и по ныне. В его современной модификации имеется ручка, пружина, втулка, подвижная шестерня и шестерня вала полуоси.
Современная ступичная муфта (она же муфта свободного хода) представляет собой конструкцию из нескольких деталей, а каких именно зависит от типа привода. Но обо всём по порядку
Типы хабов в автомобиле и их принцип работы
Существует два типа хабов:
- ручной (классический вариант),
- автоматический,
Последний в свою очередь делиться на три разновидности, в зависимости от типа привода (электрический, вакуумный или пневматический, гидравлический или механический).
Ручной
Первая – ручная муфта – включается и отключается поворотом ручки в нужное положение, ручка находится на самом устройстве, прикрепленном к колесу. Отсюда и минус: для этого действия водителю приходится покидать автомобиль. Есть и плюсы, которые перевешивают главный недостаток – ручные хабы надежнее, служат значительно дольше.
Устройство ручного хаба
1. Прокладка,
2. Стопорные кольца,
3. Колесо муфты,
4. Проставка,
5. Внутренняя ступица,
6. Корпус муфты,
7. Конусная шайба,
8. Стопор,
9. Прокладка,
Автоматический
Второй тип хабов – автоматические, входят в комплектацию внедорожника. После активации хаба блокируется вращение шрусов, прекращается подача крутящего момента на вал, полностью выводится из сцепления муфта.
Включаются сами при активации 4WD, нужно лишь тронутся с места. Чтобы отключить, нужно остановить авто, выключить полный привод, проехать задним ходом. Задним, если до этого автомобиль двигался вперёд, если, наоборот, двигался назад, надо проехать прямо (чтобы колесо и полуось расцепились, придётся проехать пару метров в противоположном направлении).
Такой тип хаба прост в эксплуатации (не нужно выходит из салона, чтобы отключить муфту), но к сожалению, муфта менее надежна, подводит в некоторых случаях (приходится подключать вручную) и с ней ходовая часть всё таки изнашиваются быстрее (чем при эксплуатации авто с ручным хабом).
Автоматическое отключения становится возможным благодаря приводу: электрическому, вакуумному или гидравлический.
Устройство автоматического хаба
1. Колпак
2. Кольцо
3. Корпус
4, 9. Разрезное кольцо
5. Тормоз В
6. Тормоз А
7. Пружина тормоза
8. Стопорное кольцо
10. Блок ведущей шестерни
11. Блок передвижной шестерни
12. Возвратная пружина
Автоматическая электрическая муфта
Автоматическая вакуумная муфта
Или пневматическая работает с насосом, отсасывающим/подающим воздух, в результате чего хаб блокирует/отсоединяется от ступицы. При работе пневматического хаба часто возникает такая проблема, как нарушение герметичности соединения сальников с полуосью (самое слабое место в конструкции), тогда вместе с воздухом может попасть гряз, вода, что по началу исключает эффективную блокировку, а после приводит к выходу из строя вакуумного хаба.
Вакуумный хаб устанавливают на заводах на модели внедорожников 2015-2018 г.в.
Автоматическая гидравлическая муфта
Менее подвержены воздействию низких температур (до -45 градусов). Отличаются сложной конструкцией. Надежны (особенно хабы бразильского и японского производства). Но и у него есть недостаток: движение люфта, находящегося в трансмиссии, сопровождается ударами, которые негативно влияют на надежность муфты.
Устанавливают механический автоматический хаб в основном на внедорожники Nissan.
Как правильно выбрать hub для своего авто
У каждой разновидности хаба свои преимущества и недостатки. Выбирать муфту для своего внедорожника нужно, ориентируясь на особенности его эксплуатации: часто ли вы на нем ездите, часто ли сменяется гравийная дорога на асфальтированную, много ли времени проводите вне дорог.
Если часто отключать привод нет необходимости (выехали на бездорожье и не скоро вернётесь на городские дороги), выбирайте ручной хаб. Если часто сменяете условия езды (например, живете за городом, но ездите в мегаполис на работу) или чаще ездите по асфальтированной дороге, правильный выбор – автоматика.
Видео: Влияют ли ХАБЫ на расход топлива?
Полный привод, отключаемый полный привод, преимущества хаб
В отличие от моделей с подключаемым 4WD полноприводные внедорожники, возвращаясь с бездорожья на трассу, отключают крутящий момент, но без хаба составляющие и узлы переднего моста продолжают вращаться за счет движения передних колёс. В итоге теряется скорость, изнашиваются детали всей ходовой части, повышается расход топлива. Возможно, отчасти поэтому внедорожники с подключаемым приводом стоят значительно дешевле (полноприводные хоть и бегают по асфальту со включенным 4WD, изнашиваются не так быстро).
Видео: ХАБЫ — Off-road drive: обзор, устройство, принцип работы
В некоторых случаях хаб действительно стоит установить: если вы не экстремал, постоянно покоряющий бездорожье, а человек, который изредка ездит на дачу и только в весенне-летний период. Если же вы не представляете жизни без приключений и привыкли прокладывать тропы, где их никогда не было – хаб для вас абсолютно ненужное приобретение, которое не принесет выгоды, а наоборот, подведёт в самый ответственный момент.
Можете верить, можете нет, но тихая Нива — это теперь возможно.
Много лет детище отечественного автопрома, первый в мире кроссовер, славится своими внедорожными характеристиками. Не одно поколение любителей загородных поездок, охотников, рыболовов или людей волей судьбы познакомившихся с этим автомобилем смогли оценить его по достоинству. Малый вес, короткая база и раздатка позволяют Ниве пробираться там, где даже именитые зарубежные внедорожники типа Nissan, Toyota и Mitsubishi ложатся брюхом на грунт и беспомощно крутят колесами. Неприхотливость в обслуживании, доступность деталей и комплектующих сделали Ниву идеальным бюджетным внедорожником. И все было бы хорошо, если бы не несколько недоработок. Не смотря на вышеперечисленные плюсы у авто есть и существенные минусы, это вибрации карданов и раздатки, плохое качество заводских запчастей и отсутствие какой либо шумоизоляции. Это не просто раздражает, а и сильно осложняет использование современных устройств — навигаторов, телефонов, планшетов . А ведь без таких приятных мелочей уже очень трудно представить себе комфортное путешествие. На сегодняшнее время рынок предлагает большое количество опций, внедрив которые, можно добиться положительных результатов по доработке Нивы.
Для этого предлагаем произвести в нашей мастерской следующие доработки:
1. Подрамник для РК
3. Бесшумные ручки РК
4. Карданные валы на шрусовых соединениях
5. Кронштейны отвязывания редуктора переднего моста
6. Поворотные кулаки с нерегулируемыми радиальными шариковыми подшипниками
7. Сцепление от Шевроле-Нивы
8. Шумоизоляция салона
Но не обязательно выполнять весь комплекс работ, так как это не дешево. Владелец автомобиля просто должен решить, чего он хочет добиться от автомобиля, и в каких условиях он будет эксплуатироваться. Любая из вышеперечисленных доработок способствует существенному увеличению комфорта в эксплуатации и обслуживании Нивы.
1. Установить подрамник для КПП и раздатки автомобиля ВАЗ 21213-214 Нива.
Это приспособление поможет устранить проблему ВАЗовского внедорожника – вибрацию раздатки.Подрамник для альтернативного крепления раздаточной коробки имеет ряд преимуществ. Монолитная рама. Снижает до минимума всевозможные вибрации и шум, разгружает пол, увеличивает возможности регулировки по осям. Является естественной защитой картера раздатки.
При испытаниях зарекомендовал себя наилучшим образом. Позволяет разгонять машину без зубодробилки и шумов до 140 км/ч и выше (если мотор позволяет). Комплект изготовлен в заводских условиях из конструкционной стали;
3. Заменить рукоятки переключения раздатки на тюнинговые (собраны по типу рукоятки КПП). Это позволит убрать металлический зуд при работе раздатки;
4. Установить карданные валы на шрусах.
Карданный вал на шрусах позволяет свести вибрации в ноль.
Принцип очень простой, переделка крестовин карданных валов на шарниры равных угловых скоростей. Еще один плюс: легкий монтаж – демонтаж. При последующей замене шрусов, в отличии от карданов с крестовиной, балансировка не нарушается;
5. Установить кронштейны независимого крепления редуктора переднего моста.
При независимом креплении редуктора от двигателя снижается шум и вибрации, улучшается проходимость за счет более фиксированного его крепления на кузове. Редуктор переднего моста Нивы крепится к кузову отдельно от двигателя на специальных стальных кронштейнах через эластичные втулки.
В случае с Шевроле-Нивой, предлагаем заменить силуминовые кронштейны редуктора переднего моста на усиленные стальные. Такую операцию лучше делать для авто при подготовке к бездорожью, так как они втрое надежнее чем стандартные;
6. Установка нерегулируемого подшипника ступицы.
Некоторые преимущества шариковых подшипников по сравнению с роликовыми подшипниками, используемых в стандартной конструкции:
а) уменьшение сопротивления при вращении;
б) работает в гарантированном тепловом зазоре;
в) отсутствие люфта, и как следствие улучшение работы и продление срока службы тормозного механизма;
г) улучшение управляемости, как на твердых покрытиях, так и на грунтовых дорогах,
д) ощутимое снижение расхода топлива.
Долговременная эксплуатация, как в обычных условиях, так и в условиях повышенной нагрузки, в том числе автокроссе, доказала надежность предлагаемой конструкции;
Большая площадь рабочей поверхности. Маховик не вызывает потребности в дополнительной балансировке. Усилие нажатия на педаль сцепления уменьшается в два раза.
РЦС саморегулирующийся, для беззазорного типа привода сцепления. Шток РЦС фиксированной длины, поджим постоянный. Регулировка никакая не нужна, запас хода есть в обоих направлениях;
8. Полная шумоизоляция салона.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Чем больше на улице снега, тем охотнее покупают полноприводные машины. Но полный привод полному рознь: типов 4WD много, и они существенно отличаются друг от друга. Что нужно знать о своей полноприводной машине? И какой полный привод лучше? Особенности работы 4WD — в нашем обзоре.
Полный привод обычно разделяют на постоянный и подключаемый, но такая строгая классификация слегка устарела: сегодня работой 4WD зачастую заведует электроника, делая машину то моноприводной (то есть с одной ведущей осью), то полноприводной, в зависимости от ситуации. Зато у автомобилистов в ходу понятие честный полный привод (другой, менее распространённый термин — дифференциальный полный привод). К честным относят схемы, в которых на ведущие колёса стабильно приходит тяга, вне зависимости от работы различных муфт и электронных систем. С них и начнём.
Part-time 4WD: жёстко подключаемый полный привод
Схему part-time называют жёсткой, поскольку при включении 4WD передняя и задняя оси машины связаны напрямую, без дифференциала. О конструкции дифференциала и его роли в автомобиле лучшее видео сняли в General Motors ещё в 1937 году. Оно настолько наглядно, что не требует перевода. Насладитесь довоенным отсутствием компьютерной графики:
Плюсы и минусы part-time 4WD
✅ Простота и надёжность.
✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.
⛔ Ограничения использования на твёрдых покрытиях.
⛔ Ухудшение управляемости в режиме 4WD.
Full-time 4WD: постоянный полный привод
Плюсы и минусы full-time 4WD
✅ Простота и надёжность.
✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.
⛔ Необходимость блокировки межосевого дифференциала.
⛔ Повышенный расход топлива.
Селективный (отключаемый) полный привод
Идеальный полный привод? Возможно — до тех пор, пока всё работает исправно. Большое количество режимов усложнило конструкцию, и со временем неизбежны проблемы с датчиками, контроллерами, актуаторами и прочими деталями этой, безусловно, продвинутой системы 4WD.
Плюсы и минусы селективного 4WD
✅ Возможность отключать 4WD для экономии топлива.
✅ Возможность ездить на 4WD по любым покрытиям.
⛔ Переусложнение конструкции, возможность отказов.
Автоматически подключаемый полный привод (AWD)
Нужно признать, что системы AWD прогрессируют, активно изживая детские болезни прошлых лет, за которые многие автомобилисты их до сих пор не любят. В продвинутых системах запаздывания подключения 4WD свели на нет, постоянно подводя 5–10% тяги на задние колёса. Умная электроника сама выбирает подходящий режим, оптимально распределяя крутящий момент между осями. А отключение полного привода, когда он не нужен, ощутимо экономит топливо.
Плюсы и минусы автоматически подключаемого AWD
✅ Работа в автоматическом режиме без вмешательства водителя.
✅ Автоматическое отключение 4WD для экономии топлива.
⛔ Отказы и перегрев муфт при активном буксовании.
⛔ Невозможность использования на серьёзном бездорожье.
Режимы 4WD
Режимы полноприводной трансмиссии
2H / 2WD / FWD /
RWD
Моноприводный режим: 4WD выключено, тяга идёт только на одну ось автомобиля. Используется на сухих дорогах с твёрдым покрытием, позволяет экономить топливо.
AUTO
Автоматический режим. В большинстве ситуаций автомобиль останется моноприводным, но при необходимости электроника подключит 4WD.
4H / 4HI / 4WD
Стандартный режим полного привода. Используется на плохих или скользких дорогах для улучшения проходимости и курсовой устойчивости.
4HLC / C. DIFF LOCK
Блокировка межосевого дифференциала. Используется при преодолении трудных участков для повышения проходимости. На твёрдых покрытиях режим должен быть выключен.
4L / LOW
Понижающая передача (демультипликатор). Используется для получения максимального крутящего момента при выезде из трудных участков. Также может помочь при крутых спусках и подъёмах.
Важно: переключение в этот режим и обратно обычно требует полной остановки машины и перевода КПП в нейтраль.
REAR DIFF LOCK / RR DIFF LOCK
Блокировка заднего межколёсного дифференциала. Используется при преодолении сложных участков на бездорожье.
FRONT DIFF LOCK / FR DIFF LOCK
Блокировка переднего межколёсного дифференциала. Используется при преодолении сложных участков на бездорожье.
Важно: в этом режиме рекомендуется двигаться только по прямой, не выворачивая руль.
Также всем владельцам машин с отключаемым полным приводом (part-time и селективным) рекомендуется ежемесячно проезжать минимум 16 км в режиме 4WD для смазывания всех узлов трансмиссии.
Читайте также: