車 全地形対応さまざまな設計の全輪駆動システムを備えています。 それぞれに独自の長所と短所があります。 プラグイン全輪駆動システム、またはパートタイムとも呼ばれるシステムについて説明します。 その「切り札」と主な「短所」は何でしょうか?
パートタイム四輪駆動システム
主な特徴 ドライブ一部 -時間通常の舗装道路を走行する場合、使用される車軸は 1 つだけです。 本質的に、このモードでは車は単輪駆動のままです。 オフロード条件を克服する必要がある場合は、必要に応じて 2 番目の車軸を接続できます。
トランスファー ケースは 2 番目の車軸を接続するために使用されます。 その結果、このようなトランスミッションが全輪駆動モードで動作する場合、前輪と後輪の間には強固な接続が存在し、前輪と後輪の間には 50:50 のトルク配分が行われます。 これは古典的なSUVの図です。 そして、このタイプのトランスミッションは、厳しいオフロード条件を克服するために必要な場合、非常に効果的であることが判明していることに注意する必要があります。
しかし〜がある ドライブ一部 -時間そして大幅なマイナス。 車軸間の堅固な接続は、車軸の 1 つが滑る可能性がある表面でのみ使用できます。 砂利、氷、砂、泥などです。
実は、橋が互いにしっかりと接続されていると、電力循環と呼ばれる現象が発生します。 さらに、車が硬いアスファルト路面を走行している場合、値が非常に大きくなる可能性があります。 この循環する力は、車の動きを妨げる力を克服することに関与せず、その結果、トランスミッションのコンポーネントやタイヤにさらに負荷がかかります。
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その結果、パートタイム全輪駆動システムは、アスファルト道路での走行にも完全なオフロードでの走行にも適しています。 表面特性が変化する道路（氷点のあるアスファルト、泥の水たまりのあるハードプライマーなど）での走行にはまったく適していません。
したがって、今日ではパートタイム ドライブは事実上時代遅れとなり、自動車業界では使用されていません。 それは古い貨物トラックでのみ見つけることができます。 全輪駆動車または古典的な全地形万能車。
パートタイムドライブ
BMW、メルセデス、トヨタの SUV を思い出してください。 しかし時間が経つにつれて 四輪駆動に登場した 普通車。 フォルクスワーゲン車には 4Motion システムが搭載されています。
4モーションとは
4Motion ドライブでは、通常、道路の状況に応じてトルクが車両ユニットから車軸に配分されます。 道路は通行可能ですが、沼地やその他の障害物があるセクションに遭遇すると、通過するには全輪駆動が必要になることがよくあります。 フォルクスワーゲン車に 4Motion システムが初めて搭載された歴史は 1998 年に始まります。 このシステムは、セダンとハッチバック車の両方に加え、SUV やクロスオーバー車にも搭載されています。
そんなクルマの中には フォルクスワーゲン社覚えておく価値があるゴルフ IV、V 世代、ミニバス フォルクスワーゲン トランスポーターそしてクロスオーバー フォルクスワーゲン ティグアン。 次に、4Motion 全輪駆動システムを詳しく見てみましょう。
4Motion 全輪駆動とは何ですか?
4Motion 全輪駆動という名前そのものが、システムが単純なものではないことを示唆しています。 各部分は、割り当てられた作業を実行します。 4Motion システムの視覚的な図は、フォルクスワーゲン車の全輪駆動が車両ユニット (1)、トランスファー ケース (2)、 カルダン伝達(3)、カルダン (4)、 クロスアクスルディファレンシャルリアアクスル用 (5)、リアアクスルクラッチ (6)、フロントアクスル用のクロスアクスルディファレンシャル (7)、および車両ギアボックス (8)。
4Motion システムにおける個々のコンポーネントの設計原則とその目的を見てみましょう。 作業リストの最初はフロントアクスルディファレンシャルです。 その目的は、ギアボックスから駆動前輪にトルクを伝達することです。 本体自体はトランスファーケースに接続されています。
次にリストにあるのはトランスファー ケースで、これ自体がかさ歯車です。 そのおかげでトルクは90°の角度で伝達されます。 摩擦クラッチとトランスファー ケースは、リア アクスル ドライブからのカルダン トランスミッションによって相互に接続されています。
カルダン トランスミッションは、等しい速度角のジョイント間に接続された 2 つのシャフトで構成されます。 シャフト自体は、弾性カップリングを使用して摩擦クラッチおよびトランスファー ケースに接続されています。 上の図でわかるように、リアのプロペラシャフトには中間サポートがあります。
全輪駆動会社では フォルクスワーゲン系 4Motionはマルチディスク使用 摩擦クラッチハルデックスといいます。 これにより、車の前軸からトルクが伝達されます。 トルク伝達の程度と大きさは、クラッチの締結の程度によって異なります。 通常、4Motion システムでは、クラッチはリアアクスルの差動ハウジングに組み込まれています。
4Motionシステムはクラッチを使用します 第四世代、ほとんどの場合、それは次の場所で見つかります。 フォルクスワーゲン クロスオーバーティグアン。 に比べ 前の世代カップリングにはさらに多くの機能があります シンプルなデザイン。 第 1 世代と第 2 世代のカップリングは、次のサイトで見つけることができます。 フォルクスワーゲン車 IV と V、およびフォルクスワーゲン トランスポーターにも搭載されています。
デザインそのもの ハルデックスカップリングいくつかの要素で構成されています フリクションディスク、蓄圧器、ポンプおよび制御システム。 フリクションディスクパッケージは、スチールとフリクションディスクのセットで構成されています。 摩擦ディスクのみがハブと内部で係合し、スチールディスクはドラムと係合します。 伝達されるトルクの量は、4Motion システム内のディスクの数によって異なります。 よく言われるように、ディスクの数が増えれば増えるほど、トルクも増加します。 次に、ディスクはピストンによって圧縮されます。
4Motion システムの Haldex クラッチは電子的に制御され、入力センサー、電子制御ユニット、アクチュエーター自体も含まれています。 入力センサーとして油温センサーを使用しています。
4Motion 全輪駆動制御ユニットの役割は、他の車両システムと同様に、入ってくる情報を変換し、アクチュエーターに信号を送信することです。 制御ユニットは、油温センサーから受信した情報に加えて、車両ユニット制御ユニットから情報を取得し、 ABSシステム.
4Motion システムのアクチュエータには制御バルブが含まれており、摩擦ディスクの圧縮圧力を可能な値の 0 ～ 100% に調整できます。 バルブの位置によって圧力値が決まります。 蓄圧器とポンプに関しては、4Motion システム全体の油圧が 3 MPa に維持されるようにします。
ご覧のとおり、フォルクスワーゲンの 4Motion 全輪駆動システムは、他のメーカーと比べてそれほど複雑ではありません。 フォルクスワーゲンのメーカーは、より頻繁にインストールし始めました。 さまざまなモデルこれにより、車両の快適性、ハンドリング、信頼性が向上します。
4Motion システムの仕組み
4Motion 全輪駆動システムの動作は、コントロール ユニットとハルデックス クラッチによって構築されたアルゴリズムによって決まります。 原則として、次の動作アルゴリズムが区別されます。
- 動きの始まり。
- 動き始めると滑る。
- 一定の速度で移動する。
- 頻繁に滑りを伴う動き。
- 急ブレーキ。
4Motion アルゴリズムを使用すると、発進時に前輪が滑り始めると、コントロール バルブが即座に閉じ、クラッチのフリクション ディスクが圧縮されます。 この場合、トルクは完全に伝達されます。 リアアクスル。 前輪については、プロセス中の車輪の 1 つを次の方法で接続または切断します。 電子ユニット 4Motionシステムのディファレンシャル。
4Motion の動作状況をベースに、車が動いているとき 一定の速度、走行状況や路面に応じてバルブが開き、ディスクが圧縮されます。 最も必要な瞬間にのみリアアクスルにトルクが伝達され、基本的にすべての荷重がフロントアクスルに伝わります。
以下の車両走行中の 4Motion スリップ アルゴリズムは、ABS システム コントロール ユニットから受信した信号に基づいて計算されます。 車両の走行状況に応じてバルブが開きます。 コントロールユニットはどの車軸とどの車輪が滑っているかを調べ、それらにトルクを伝達します。
4Motion が最後に動作するのは、車がブレーキをかけているときです。 この場合、コントロールバルブは開き、摩擦クラッチは完全に解放されます。 どのような状況であっても、ブレーキをかけている間は後軸にトルクが伝わりません。
4Motion システムでの Haldex カップリングの動作原理のビデオ:
トランスミッション設計 四輪駆動車 4輪すべてにトルクを伝達する能力を提供します。 さまざまなスキームにより、車の目的に応じて、車のパワー、制御性、アクティブセーフティの可能性を最大限に引き出すことができます。 全輪駆動トランスミッションは、4x4、4wd、または AWD と略されることがあります。
全輪駆動の利点
全輪駆動トランスミッションを備えた車の利点は、駆動が 1 つの車軸 (前または後) のみで行われる単輪駆動車の欠点を踏まえると容易に理解できます。車輪は前輪または後輪のいずれかです。
全輪駆動オフロード車
無料のものを一括で適用する 手頃な価格の車困難な道路状況では、実際には片輪駆動となり、路面のグリップが最も悪くなります。 これがディファレンシャルの特徴です。 また、両方の車輪に十分なトラクションがある場合でも、力を加えすぎるとスピンしたり、コントロールを失ったり、車両がスタックしたままになったりすることがよくあります。 これらはモノドライブの欠点であり、特に滑りやすい路面で顕著です。 路面そしてオフロード。 これらの欠点を解消するために、メーカーはセルフロック式クロスアクスルディファレンシャルを使用しています。
ただし、最適な解決策は、トランスミッションの設計を改善し、必要なコンポーネントで補足することにより、すべての車輪を駆動できるようにすることです。 全輪駆動には、次のような利点があります。
- クロスカントリー能力の向上。
- 始動時のグリップ力が向上 滑りやすい表面;
- 滑りやすい路面での方向安定性と予測可能な動作。
全輪駆動トランスミッションの要素
全輪駆動トランスミッション 車の全輪駆動トランスミッションは、次の主要な要素で構成されています。
- マニュアルまたはオートマチックトランスミッション。
- トランスファーケースまたは多板クラッチ。
- センターデフ;
- カルダン伝達。
- リアおよびフロントディファレンシャル。
- コントロール。
全輪駆動の種類
恒久的な全輪駆動
永久 4x4 全輪駆動は、エンジンからすべての車輪に同時にトルクが分配される駆動方式です。 このような駆動装置は、縦置きまたは横置きのエンジンレイアウトを備えたさまざまなクラスの車に使用できます。 最適なトルク配分を実現 最新のシステム全輪駆動車には、さまざまな比率で車軸間で動力を分配する機能を備えた自動ロック式ディファレンシャルが装備されています。
常設全輪駆動 Quattro システムの要素 電子機器は、車輪速度センサーから信号を受信してシステムの動作を調整し、状況に応じてパワー比を瞬時に変更します。 道路状況そしてその動きの性質。 このタイプ全輪駆動は最先端のシステムであり、最高の性能を提供します。 アクティブセーフティそしてドライビングダイナミクス。
欠点: 消費の増加燃料とトランスミッション要素への一定の負荷。
ブランドの永久全輪駆動は、アウディ ()、BMW ()、メルセデス () などのメーカーによって自社の車に使用されています。
強制接続
オフロード車の場合、全輪駆動を実装する最適な方法が求められます。 標準設計に従って設計されていますが、中央デフのみが欠落しています。 駆動車軸は後部、接続された車軸は前部です。 トルクはトランスファーケースを介してフロントアクスルに伝達され、トランスファーケースは手動で制御されます。
コネクテッド全輪駆動の図と要素 ドライバーは、オフロードなどの困難なセクションを乗り越える前に、レバーまたはコントロール ボタンを使用してすべての車輪の駆動を独立してオンにします。 トランスファーケースを組み込むことで、アクスル間の強固な接続とトルクの均等な配分が保証されます。 の上 ダッシュボード全輪駆動インジケーターが点灯します。 多くの場合、この設計では、クロスアクスルディファレンシャルをしっかりとロックしたり、ハイギアとローギアを使用したりすることも可能になります。
全輪駆動が作動すると、トランスミッション要素に大きな負荷がかかり、車両のハンドリングが著しく悪化します。 で 通常の状態ドライブモードがオフになり、全輪駆動インジケーターが消え、後輪駆動車軸で走行が続行されます。 トランスミッションが解放されるため、寿命が延び、燃料消費量が削減されます。 強制全輪駆動は主にSUVに採用されています。 たとえば、 トヨタランドクルーザーと ランドローバーディフェンダー。
自動的に接続されました
自動接続された全輪駆動のスキーム自動的に接続される全輪駆動方式は、2 番目の車軸を即座に駆動軸に接続する可能性を考慮して設計されています。 メインドライブはリアまたはフロントです。 ホイールの回転差が検出されると、電子機器の指令によりセンターデフのフリクションクラッチが閉じ、すべてのホイールに動力が伝達され始めます。 多くのモデルは切り替え可能な 4x4 モードを備えており、車は単輪駆動になります。 自動接続された 4Motion 全輪駆動システムは、フォルクスワーゲンのモデルに使用されています。
各種四輪駆動システムの応用
車のクラスや用途に応じて、 異なる種類パフォーマンスとパフォーマンスに最適な全輪駆動 動作特性.
快適性、ハンドリング、安全性が最も重要なプレミアムカーには、 最良の選択肢— 制御電子機器の制御下にある恒久的な全輪駆動。 高級 SUV は、永久全輪駆動と強制全輪駆動を組み合わせて、ディファレンシャルをロックする機能を備えています。 全輪駆動システムの動作は電子的に制御および調整されます。 泥道から脱出する必要がある場合など、必要に応じてドライバーはハードロックを作動させます。
たくさんの恋人 アクティブレスト市外への頻繁な旅行が選ばれるのは、 車両全輪駆動を採用したクロスオーバーやSUV。 このような車は、地上高の増加とすべての駆動輪によって区別され、優れたクロスカントリー能力を保証します。
しかし、そのような車は、深刻なダートは言うまでもなく、平均的なオフロード条件さえも常に克服できるとは限りません。 そして、この理由は同じ全輪駆動である可能性があります、あるいはむしろその デザインの特徴。 したがって、すべての駆動輪の存在は、車が重い泥を克服できることを意味するものではありません。
トランスミッションの主要コンポーネント
全輪駆動では、トルクを伝達します。 パワーユニット両方の車軸のホイールに装備されており、泥道でのクロスカントリー能力が向上します。
他のドライブ（フロント、リア）と比較したこのタイプのドライブの主な設計上の特徴は、トランスミッション内の追加ユニット、つまりトランスファーケースの存在です。 このユニットにより、車の 2 軸に沿った回転の配分が確保され、すべての車輪が駆動されます。
一般に、この車のトランスミッションは次のもので構成されます。
- クラッチ;
- ギアボックス;
- トランスファーケース;
- ドライブシャフト;
- 両軸の最終駆動。
- 差分。
全輪駆動トランスミッション設計オプション（自動接続）
同じコンポーネントを使用しているにもかかわらず、バリエーションや デザインたくさんの発信があります。
デザインと操作性の特徴
多くの車が常に全輪駆動であるとは限らないことは注目に値します。 つまり、1 つの軸だけが常に先行しており、2 番目の軸は必要な場合にのみ接続されます。これは次のように行うことができます。 自動モード、そして手動で。 ただし、車軸が切断されないトランスミッションのバリエーションもあります。
全輪に回転を確実に伝える設計のトランスミッションを搭載車に採用 横設置パワーユニット、縦置き付き。 この場合、レイアウトによって、どの駆動軸が常に動作するかが事前に決定されます (永久的な全輪駆動を除く)。
全輪駆動を提供するシステムは、マニュアル トランスミッションと任意のトランスミッションの両方で動作します。 オートマチックトランスミッション伝染 ; 感染
システムの動作原理は非常に単純です。回転がエンジンからギアボックスに伝達され、ギアボックスに変化が生じます。 ギア比。 ギアボックスからの回転はトランスファー ケースに伝わり、2 つの車軸間で回転が再分配されます。 そして、さらに カルダンシャフトメインギヤに回転が伝わります。
ただし、全輪駆動システムの一般的な概念は上で説明したとおりです。 構造上、トランスミッションが異なる場合があります。 したがって、原則として、横配置の車では、ギアボックスの設計には同時に次のものが含まれます。 メインギア フロントアクスル、そして配布資料。
しかし、縦置きエンジンを搭載した車では、トランスファーケースとフロントアクスルのメインギアは別個の要素であり、それらの回転はドライブシャフトから得られます。
車両のクロスカントリー能力に直接影響を与える設計上の特徴が数多くあります。 まず第一に、これは移転の場合についてです。 本格的なSUVでは、このユニットには必ず減速機が付いていますが、クロスオーバーでは必ずしも利用できるとは限りません。
こちらもオン オフロードの特質差動の影響。 その数は異なる場合があります。 トランスファーケースにセンターデフが組み込まれている車種もあります。 この要素のおかげで、走行状況に応じて車軸間のトルク配分の比率を変更することができます。 一部の車では、クロスカントリー能力を高めるために、このディファレンシャルもロックされ、その後、車軸全体の回転の配分が厳密に指定された比率 (60/40 または 50/50) で行われます。
ただし、システム設計上、センターデフが存在しない可能性があります。 しかし、メインギアに取り付けられたクロスアクスルディファレンシャルはすべての車にありますが、すべての車にロックがあるわけではありません。 これは走行性能にも影響します。
駆動制御機構も異なります。 すべてが自動的に行われる車もあれば、ドライバーが使用する車もあります。 電子システム他の人にとっては、接続は完全に手動で機械的です。
一般に、車に使用される全輪駆動システムは、その動作原理はすべての車で同じですが、最初に思われるほど単純ではありません。
最も有名なシステムは次のとおりです。
- メルセデスの4マチック。
- アウディのクワトロ。
- BMWのxDrive。
- フォルクスワーゲン グループの 4motion。
- 日産のアテッサ。
- ホンダのVTM-4。
- 三菱が開発した全輪制御。
車に使用されるドライブの種類
車には 3 種類の全輪駆動が使用されており、デザインと操作機能の両方が異なります。
- 恒久的な全輪駆動
- 自動接続ブリッジ付き
- 手動接続の場合
これらは主要かつ最も一般的なオプションです。
全輪駆動の種類
永久ドライブ
永久全輪駆動 (国際呼称 – “ フルタイム")、おそらくクロスオーバーや SUV だけでなく、ステーション ワゴン、セダン、ハッチバックにも使用されている唯一のシステムです。 両方のタイプの発電所レイアウトを備えた車両に使用されます。
このタイプの送信の特徴は、軸の 1 つを無効にするメカニズムがないことです。 この場合、トランスファーケースには減速ギアが装備されており、電子ドライブを使用してギアを強制的に入れることができます（ドライバーはセレクターで必要なモードを選択するだけで、サーボドライブが切り替えを行います）。
セレクタ 低速ギア地形に応じた交通量
ロック機構付きセンターデフを採用した設計です。 で 他の種類トランスミッションのロックには、ビスカスカップリング、摩擦式多板クラッチ、トルセンデフなどを使用します。 それらの中には、自動的にブロックを実行するものもあれば、(電子ドライブを使用して) 手動で強制的にブロックを実行するものもあります。
恒久的な全輪駆動システムのクロスホイール ディファレンシャルにもロックが装備されていますが、常に装備されているわけではありません (セダン、ステーション ワゴン、ハッチバックには通常装備されていません)。 また、2 つの軸を同時にロックする必要はなく、多くの場合、そのような機構は 1 つの軸にのみ取り付けられます。
自動接続軸でドライブ
自動接続アクスルを備えた自動車（指定 – 「」） オンデマンド"）、全輪駆動は特定の条件下、つまり常に走行している車軸の車輪が滑り始めた場合にのみアクティブになります。 残りの時間は、車は前輪駆動 (横置きレイアウトの場合) または後輪駆動 (エンジンが縦置きの場合) です。
このようなシステムには独自の設計上の特徴があります。 したがって、トランスファーケースの設計は簡素化されており、減速機はありませんが、同時に車軸に沿ったトルクの一定の分配が保証されます。
センターデフもありませんが、第2軸を自動的に連結する機構があります。 機構の設計には、センターディファレンシャルと同じコンポーネント、つまりビスカスカップリングまたは電子制御摩擦クラッチが使用されていることは注目に値します。
自動接続を備えたドライブの特徴は、軸に沿ったトルクの配分が異なる比率で行われ、比率が変化することです。 さまざまな条件動き。 つまり、一方のモードでは、回転はたとえば 60/40 の割合で配分され、もう一方のモードでは 50/50 に配分されます。
現時点では、自動全輪駆動接続を備えたシステムが有望であり、多くの自動車メーカーが使用しています。
マニュアルトランスミッション
マニュアルモードで選択可能な全輪駆動を備えたトランスミッション (指定 - 「」 パートタイム") は現在では廃止されたものとみなされ、あまり使用されません。
その特徴は、2番目の車軸がトランスファーケース内で接続されていることです。 このために、機械式ドライブ (キャビンに設置されたトランスファー ケース コントロール レバーを介して) または電子式ドライブ (ドライバーがセレクターを操作し、サーボ ドライブが車軸の接続/切断を行う) の両方を使用できます。
このトランスミッションにはセンターディファレンシャルがないため、一定のトルク配分比（通常は 50/50 比）が確保されます。
ほとんどの場合、クロスアクスル ディファレンシャルではロックが使用され、その際に強制ロックが使用されます。 これらの設計特徴により、車の最高のクロスカントリー能力が保証されます。
その他のオプション
構造的で、 操作上の特徴複数のタイプのシステムを同時に実行します。 彼らは「」という指定を受けました。 選べる4WD「またはマルチモードドライブ。
このようなトランスミッションでは、ドライブ動作モードを設定することができます。 したがって、全輪駆動は手動または自動で接続できます (また、いずれかの車軸を無効にすることも可能です)。 同じことがディファレンシャルロック（車軸間およびホイール間）にも当てはまります。 一般に、トランスミッションの動作には多くのバリエーションがあります。
電気機械式全輪駆動など、さらに興味深いオプションもあります。 この場合、すべてのトルクは 1 つの車軸のみに供給されます。 2 番目のブリッジには、自動的に作動する電気モーターが装備されています。 最近、このようなトランスミッションは、古典的な意味では本格的なシステムとは言えませんが、ますます人気が高まっています。 このような車はハイブリッドシステムです。
プラス面とマイナス面
全輪駆動には、他のタイプに比べて多くの利点があります。 主なものは次のとおりです。
- 発電所の電力の効率的な使用。
- さまざまなタイプの路面での車両のハンドリングと方向安定性の向上を保証します。
- 車両のクロスカントリー能力が向上しました。
この利点は、次のようなマイナスの性質によって相殺されます。
- 燃料消費量の増加。
- ドライブ設計の複雑さ。
- トランスミッションの金属消費量が多い。
にもかかわらず ネガティブな性質、全輪駆動の車は需要があり、市の外にほとんど旅行しない自動車愛好家の間でも非常に人気があります。
オートリーク「正直な全輪駆動」は漠然としていますが、説得力のある言葉であり、インターネットの第一人者の神聖なマントラです。 しかし、今日では大多数のメーカーが、後車軸を自動的に接続するエレクトロニクスと多板クラッチに依存しています...
襲撃の場合に備えておくと便利 雪の吹きだまり 4x4の車輪配置を持つ車、そして残りの時間は経済的な単輪駆動です。 そして、始めるとき 濡れたアスファルト万全の準備をしておくと良いですね。 しかし、ほんの少し後に速度が上がると、余分なドライブアクスルは単なる燃料の無駄になります。
これは100％クロスオーバー形式であり、第2駆動輪の迅速または短期間の締結を可能にするために、それらを接続するためのさまざまな多板クラッチが登場しています。
金属と燃料の節約
安価でコンパクトな多板クラッチは、追加の振動を引き起こさず、非常に応答性が高く、今日の全輪駆動車の 90% で他のタイプのトランスミッションのすべてを置き換えており、現在のマスクロスオーバーの構造の公式を原理は 1 つです。前方に横に配置されたモーターが常に前輪を駆動し、後輪は必要に応じてクラッチによって接続されます。
この方法で実装された全輪駆動は、実際のオフロード設計よりもはるかに簡単です。 トランスファーケースいいえ、追加のパワーテイクオフギアのペアと出力シャフトだけがフロントディファレンシャルの近くに残っています。 もう 1 つの利点は、軽量でサイズが小さいため、すでに重い車の前部をカップリングの重量から解放することが可能になったことです。 多板クラッチはリアギアボックスに直接配置されています。
違う
しかし、クラッチはクラッチとは異なります。 2 番目のブリッジの接続原理は同じですが、設計には大きな違いがある可能性があります。
当初は、エンジンと前輪につながった前半部分を後輪につながった後半部分に対して滑らせることで、何らかの方法で強制的にクラッチを作動させることとした。 フロントが滑り始め、ハーフ間の速度差が変化し始め、クラッチがブロックされ、リアがつながった。 論理的ですか？
私が最初に使用したカップリング フォルクスワーゲン ゴルフシンクロトランスミッションで。 それらのクラッチパックは圧縮されませんでしたが、シリコーン液体で満たされており、重い負荷がかかると粘度が高まり、回転自体が伝達されました。 このようなビスコカップリングを制御することは不可能であり、その性能にはまだ不十分な点が多く、トルクを 100% 後輪に伝達することはできませんでした。 さらに、泥の中で滑るとシリコンが沸騰し、カップリングがすぐに過熱して焼損してしまいました。
初期に別のデザインが登場しました フォード・エスケープ。 そこではクラッチディスクはすでに圧縮されていましたが、これは、フロント部分をリアに対して回転させた瞬間に、ボールとくさび形のスロットの助けを借りて純粋に機械的に起こりました。 クラッチはより明確に、しかし鋭く機能し、滑りやすいターンの最も重要な段階で予期せぬ衝撃を引き起こしました。
カーブで車が突然前輪駆動から「クラシック」に変わり、アクセルを緩めるとクラッチも突然切れると想像してください。 その結果は致命的なものになる可能性があります。
この問題は、かなり長い間カップリング メーカーを悩ませ続けました。 後輪への動力の流れをより適切に調整し、同時にクラッチディスクを過熱から保護するために、油圧の使用が試みられました。
ハルデックスの到来
非制御クラッチの最新バージョンは、1998 年の第一世代の Haldex でした。 ここでは、ディスクは油圧シリンダーによって圧縮され、その油圧はポンプによって生成されました。 ポンプはカップリングの半分に取り付けられ、駆動装置はもう一方の半分から来ました。 つまり、前との速度差が生じた今、 後輪圧縮圧力が上昇し、クラッチがブロックされました。 ハルデックスは丁寧に働き、成功しました。
同時に 2 つの利点がありました。油圧ポンプを通って循環しているオイルがよりよく冷却され、油圧ドライブがより明確に、そして最も重要なことに、より速く動作するようになりました。 しかし、それでも、ドライブ機能の一部は未使用のままでした - 接続の予測 リアアクスル危険な状況が発生し始めた瞬間に、コーナリングのためにクラッチが部分的にブロックされました。 エレクトロニクスはこれに対処できたし、そうすべきでした。
そこで 2004 年に、同じディスクとポンプを備えながら電子バルブを備えた第 2 世代のハルデックスが登場し、車の安定化システムの「頭脳」に全輪駆動を担当する部門が導入されました。
コンパクト。 Haldex クラッチ要素のセット全体は高密度のブロックに組み立てられており、サイズは標準ディファレンシャルよりわずかに大きいだけです。
システムは制御可能になり、伝達されるトルクは前輪と後輪の速度差に直接依存しなくなりました。
予告は予告済み
すべてがうまくいくだろうが、前輪が滑り始める前に本格的な全輪駆動にするのが良い状況は「影響を受けない」ままだった。 言い換えれば、クラッチ半分の速度差で動作するポンプは、トランスミッションエンジニアにはもはや適していません。 結局のところ、その命を救う圧力は、一部の運転モードではまったく存在しませんでした。
解決策は単純であることが判明し、 概要現在でもほとんどのクラッチベースのドライブで使用されています。
次の第 4 世代の Haldex は、外部に取り付けられた電動ポンプと、油圧シリンダーの前にすでにおなじみの制御バルブを受け取りました。 いつでも、電子信号によってのみクラッチを完全または部分的に閉じることができます。
この原則は多くのことをもたらしました プラスの効果。 短時間の加速中にクラッチが完全にブロックされる停止発進モードが登場しました。 コーナーでの重大なロックのモードを追加しました。 良いグリップ乾いたアスファルトでは全輪駆動を最大限に活用できます。
驚くべきことに、全地形対応性が向上しました。 結局のところ、ボタンを押すだけで、クラッチ操作アルゴリズムを「アスファルト」から「オフロード」に切り替えることや、この作業を自動化に委ねることが可能になりました。
クロスオーバーのトランスミッションの 3 つの主要な動作モードをご存知ですか? もちろん、後輪駆動にはまさにそのようなクラッチがあります。
ちょっとまってください。 システムのパフォーマンスを構成する 2 つのコンポーネントは、電子頭脳と、開く時間が 0.1 秒未満の超高速ソレノイド バルブです。
さらに
電子クラッチ制御は、安定化システムとクラッチ独自の安全プログラムの両方と便利に組み合わされるようになりました。 カップリング内の小さな温度センサーが監視されるようになりました 動作温度クラッチが過熱しそうになった場合はドライブをオフにしました。 もちろん、10分間パワー不足になった車はバランスを崩す可能性がありますが、これは底部から煙が発生したりトランスミッションが故障したりするよりは比較にならないほど良いです。
さらに、それよりも より多くのクロスオーバー電子制御クラッチがオーナーの手に渡るにつれて、全輪駆動システムのプログラムはより広範囲かつより正確になりました。 今日、最高の企業は過熱を恐れていません。 緩んだ雪、しかし、それはまた、明らかな泥滑りを伴います。 そして化学者や材料科学者も手をこまねいているわけではなかった。 ディスクとライニングの新素材により温度が2倍に向上 緊急停止、また、クラッチによって伝達されるトルクを、モーターが生成できるよりも明らかに大きい値に増加させます。
現代の摩擦材、 高品質のオイル高度なディスク閉鎖制御プログラムにより、過熱を恐れることなくクラッチを部分的に接続したままにすることも可能です。 同時に、車は 10:90 または 40:60 の比率で車軸に沿ってトルクを配分され、後輪駆動レイアウトに惹かれるブランドにとって、古典的な道路マナーと軽さを組み合わせることができます。全輪駆動、時にはほとんど知覚できないこともあります。 さらに、接続の程度を継続的に変更することで、車のハンドリングを改善し、安定化システムの機能を支援します。
動作アルゴリズムの柔軟性と多板クラッチの設計の完成度の高さを考慮すると、現在、これは全輪駆動を構成するための最も広く普及しているオプションであり、予見可能な将来に根本的に新しいものがここで私たちを待っている可能性は低いです。 。
