Система полного привода 4Motion относится к т.н.
системам полного привода подключаемым автоматически. В данной системе
крутящий момент двигателя распределяется по осям в зависимости от
дорожной ситуации. Система 4Motion устанавливается на автомобили
концерна Volkswagen с 1998 года. Название 4Motion является
зарегистрированным товарным знаком.
Система полного привода 4Motion имеет следующее устройство:
- коробка передач;
- дифференциал передней оси;
- раздаточная коробка;
- карданная передача привода задней оси;
- многодисковая фрикционная муфта;
- главная передача и дифференциал задней оси.
Схема системы полного привода 4Motion
Дифференциал
передней оси обеспечивает передачу крутящего момента от коробки передач
к передним ведущим колесам. Корпус дифференциала передней оси соединен с
раздаточной коробкой полым валом.
Раздаточная коробка представляет собой коническую передачу, с помощью которой крутящий момент передается под углом 90 град.
Карданная передача привода задней оси соединяет раздаточную коробку и фрикционную муфту.
Карданная передача
состоит из двух валов, соединенных шарниром равных угловых скоростей. К
раздаточной коробке и фрикционной муфте валы присоединяются с помощью
упругих муфт. Задний карданный вал имеет промежуточную опору.
В системе полного привода 4Motion применяется многодисковая фрикционная муфта Haldex.
Муфта обеспечивает управляемую передачу крутящего момента (величина
передаваемого крутящего момента определяется степенью замыкания муфты)
от передней к задней оси автомобиля. Муфта Haldex встроена в картер
дифференциала задней оси.
В настоящее время в системе полного привода 4Motion используется муфта Haldex четвертого поколения
(автомобили Volkswagen Tiguan), которая имеет более простую конструкцию
в сравнении с предшественниками. До этого устанавливались муфты первого
и второго поколений (автомобили Volkswagen Golf IV, V – опционально,
Volkswagen Transporter).
Конструктивно муфта Haldex включает:
- пакет фрикционных дисков;
- систему управления;
- насос;
- аккумулятор давления;
- масляный фильтр;
- масляные магистрали.
Схема фрикционной муфты Haldex
Пакет фрикционных дисков представляет собой набор из
фрикционных и стальных дисков. Фрикционные диски имеют внутреннее
зацепление со ступицей. Стальные диски имеют внешнее зацепление с
барабаном. Количество дисков определяет величину передаваемого крутящего
момента (больше дисков – больше момент). Диски сжимаются поршнями.
Муфта Haldex имеет электронное управление, включающее
входные датчики, блок управления и исполнительные устройства. Входным
датчиком системы управления является датчик температуры масла.
Блок управления преобразует входящую
информацию в управляющие воздействия на исполнительное устройство.
Помимо датчика температуры масла электронный блок управления использует
информацию от блока управления двигателем, блока управления системы ABS, получаемую по CAN-шине.
Исполнительным устройством системы управления является клапан управления,
регулирующий давление сжатия фрикционных дисков от 0 до 100%
максимальной величины. Величина давления определяется положением
клапана.
Насос и аккумулятор давления обеспечивают поддержание давления масла в системе на уровне 3 МПа.
Принцип работы системы полного привода 4Motion
Работа системы 4Motion определяется алгоритмом работы муфты Haldex, в котором можно выделить следующие характерные режимы:
- начало движения;
- начало движения с пробуксовкой;
- движение с постоянной скоростью;
- движение с пробуксовкой;
- торможение.
При трогании с места и разгоне автомобиля клапан управления закрыт, диски муфты максимально сжаты. На задние колеса передается максимальный крутящий момент.
Если движение начинается с пробуксовкой
обоих передних колес, клапан управления закрывается, фрикционные диски
муфты сжимаются. Крутящий момент полностью передается на заднюю ось. При
пробуксовке одного из передних колес в работу системы вначале
включается электронная блокировка дифференциала.
При движении с постоянной скоростью
клапан открывается, а диски сжимаются в зависимости от условий движения.
На заднюю ось крутящий момент передается в определенных
(незначительных) пределах.
Пробуксовка в движении автомобиля
определяется на основании сигналов от блока управления системы ABS. При
этом клапан открывается в зависимости от условий движения (какая ось и
какие колеса буксуют).
При торможении клапан управления открыт, фрикционные диски муфты полностью разжаты. Крутящий момент на заднюю ось не передается.