Интересная статейка.
Долой виско-муфту,да здравствует Haldex!
Виско-муфты появились благодаря развитию полноприводных трансмиссий. Поначалу речь шла о том, что межосевому дифференциалу, включенному в кинематическую цепь 4WD, требуется блокировка, иначе случись хотя бы одному колесу оказаться на скользкой поверхности, и тронуть с места автомобиль с приводом на все четыре колеса становилось весьма проблематично. Однако блокировка - это еще один рычаг в кабине, что, согласитесь, салоны полноприводных модификаций легковых автомобилей, особенно стоящих на вершине модельного ряда (например, Audi Quattro) совсем не украшало. Как, собственно говоря, не украшал бы и рывок, сопровождающий блокировку дифференциала, если она осуществлялась механическим способом.
СИТУАЦИЯ ИЗМЕНИЛАСЬ,
когда химикам удалось синтезировать кремнийорганическую (другое название - силиконовую) жидкость, имеющую совершенно уникальные свойства. В то время как обычные жидкости при нагреве уменьшают свою вязкость, эта, наоборот, становилась все более густой, пока вовсе не приобретала характеристики твердого тела. Такая особенность оказалась как нельзя кстати. Инженеры немедленно разработали компактную конструкцию, устройство которой показано на рис. 1. На шлицах вала (1), связанного через кардан с главной передачей трансмиссии, расположен корпус виско-муфты (3). Внутри него находится пакет специальных тонких дисков, отличающихся конструкцией и назначением. Те, что имеют отверстия, являются ведущими (4). За счет зубьев на наружной поверхности ведущие диски находятся в зацеплении со шлицами, нарезанными на внутренней поверхности корпуса виско-муфты. Ведомые диски (5) через шлицевую втулку соединены с валом (6). Диски расположены попарно, зазо-ры между ними всего 0,2-0,4 мм, в зазорах, а также отверстиях и прорезях дисков - силиконовая жидкость.
Проскальзывание ведущих и ведомых дисков относительно друг друга сопровождается трением и выделением тепла. Вязкость силиконовой жидкости резко увеличивается, она загустевает и как бы склеивает диски в единый блок. Виско-муфта в доли секунды, но в то же время без рывка мягко блокируется, заставляя корпус и ведомый вал продолжать вращаться вместе и передавать крутящий момент.
Одновременно выяснилось, что виско-муфта кроме функции самоблокирующегося дифференциала способна брать на себя в полноприводных модификациях, построенных на базе моделей с передним приводом, и часть функций раздаточной коробки, что и было реализовано в системах полного привода, используемых многими автомобильными компаниями. Самый яркий пример - трансмиссия Syncro, применявшаяся Volkswagen на полноприводных модификациях Golf, Passat и даже фургона Transporter.
В отличие от механически блокируемого межосевого дифференциала виско-муфта не требует вмешательства водителя и тем самым не оставляет ему ни одного шанса на вольность и ошибку, что, безусловно, способствует безопасному движению. Из-за недостаточной информативности полного привода не каждый находящийся за рулем способен объективно оценить обстановку, вовремя снизить скорость и выбрать нужный момент для включения блокировки. Виско-муфта сделает это автоматически и поможет водителю благополучно выйти из критической ситуации. Случается, полноприводные автомобили довольно неадекватно реагируют на тормоз: сказывается то, что все колеса, связанные через дифференциалы в кинематическую цепь, в момент торможения могут оказаться на покрытии с разным сцеплением для каждого колеса. Введение виско-муфты в трансмиссию обычно снимает эту проблему. А еще виско-муфты, уменьшая пробуксовку колес и исключая работу двигателя в неблагоприятных режимах, увеличивают ходимость протектора покрышек и экономят до 5% топлива.
Словом, виско-муфта прочно (по крайней мере, так казалось) обосновалась в трансмиссии, и владельцы многих VW Golf Syncro, Honda Civic 4WD, Volvo 850AWD и других полноприводных легковушек просто даже не догадывались, что работой полного привода на самом деле управляют не они, а непонятные "черные" цилиндры, расположенные в районе заднего моста автомобиля.
ХОРОШЕГО, ОДНАКО, ВСЕГДА ХОЧЕТСЯ БОЛЬШЕ,
а виско-муфтам, увы, наряду с достоинствами был свойственен целый ряд "врожденных" недостатков. С ограниченной величиной передаваемого крутящего момента, недостаточным быстродействием, некоторым ухудшением управляемости при маневрировании и неизбежной недостаточной поворачиваемостью на скользких покрытиях, с тем, что машинам с виско-муфтой "полицейский" разворот с использованием "ручника" недоступен в принципе, до поры до времени можно было мириться. "Запахло грозой", когда в ходовую часть автомобиля начала активно проникать электроника.
Появилась антиблокировочная система тормозов, и виско-муфта стала упрямо вмешиваться в работу ABS, корректируя ее только в худшую сторону; дошло дело до внедрения электронной программы стабилизации ESP, и виско-муфта "беззастенчиво" начала мешать и ее нормальной работе. Кроме того, для автомобилей с виско-муфтами требовался особый диагностический тормозной стенд: с барабанов обычного они норовили "удрать". Аналогично эти автомобили вели себя при попытке их буксирования методом частичной погрузки, пробуя "спрыгнуть" с платформы буксира.
Есть два пути борьбы с недостатками: усовершенствовать имеющуюся конструкцию (Volvo добавила к виско-муфте муфту свободного хода, которая "нейтрализует" виско-муфту во время торможения, "развязывая" тем самым "руки" ABS; нечто похожее есть у Opel) либо придумать что-то принципиально новое.
ЗАМЕНА НАШЛАСЬ,
когда шведская компания Haldex представила собственную конструкцию муфты, блокирующейся посредством электронного управления.
Основой конструкции муфты Haldex также является пакет ведущих и ведомых дисков, которые работают в масляной ванне, а не в силиконовой жидкости. Кроме того, в состав муфты Haldex входят гидронасос и гидроцилиндр. Насос создает давление рабочей жидкости в гидравлическом контуре муфты, а цилиндр сжимает пакет дисков в осевом направлении. Так как величина создаваемого давления сжатия дисков изменяется в соответствии с программой электронного блока управления муфтой, появляется возможность варьировать передаваемый на задние колеса крутящий момент и регулировать полный привод. Кроме того, в состав муфты включен электронасос, который создает предварительное давление, а также предохранительный и регулировочный клапаны. Сложно? Не настолько, чтобы из этих комплектующих не "слепить" узел с почти такими же габаритными размерами, что и виско-муфта, а потому муфта Haldex как нельзя лучше вписывается в ту же самую компоновку трансмиссии.
Электронный блок управления муфтой получает сигналы от датчиков частоты вращения каждого колеса, положения педали акселератора, частоты вращения вала двигателя и т.д., обрабатывает их и на основе этих сигналов регулирует величину и динамику изменения давления на диски. Интересно, что при отсутствии информации от датчиков муфта Haldex из соображений безопасности автоматически полностью отключается, и тяговые усилия передаются только на передние колеса.
Главным преимуществом муфты Haldex является то, что она способна "переваривать" примерно в 3,5 раза более высокие величины крутящего момента, чем виско-муфта. Следовательно, у этой конструкции есть хорошие перспективы в связи с общей тенденцией роста энергонасыщенности автомобилей. Выигрывает Haldex у виско-муфты и по быстродействию. На этом достоинства не исчерпываются. Haldex обеспечивает постоянный привод на все колеса с момента, как только будет запущен двигатель; гарантирует нейтральный (со слегка недостаточной поворачиваемостью) характер движения; не блокируется при маневрировании (например, маневры с использованием "ручника" на VW Golf с приводом 4 Motion можно практиковать без проблем до скорости 70 км/ч) и позволяет буксировать автомобиль методом частичной погрузки. Наконец, муфта Haldex гармонично работает со всеми системами, регулирующими пробуксовку: антиблокировочной системой тормозов ABS, электронной блокировкой дифференциала EDS, антипробуксовочной системой ASR, электронной программой стабилизации движения ESP.
P.S. Когда статья была готова к печати, появилась информация, что компания Volvo представила новую полноприводную модель - S60 AWD. От прежних модификаций с приводом на все колеса новинка отличается тем, что в ее трансмиссии используется муфта Haldex. (autogazeta.com)
===================================================
Хочется услышать авторитетное мнение Севы.