Jak funguje zadní náprava Škoda Scout?

Téma: Něco málo o pohonu všech kol scouta (c)Victorprofessor

Něco málo o pohonu všech kol scouta (c)Victorprofessor

Vzdělávací program o systému pohonu všech kol Haldex 4. generace

Poté, co jsem narazil na velké množství chybných závěrů ohledně fungování spojky Haldex na vozidlech s pohonem všech kol, rozhodl jsem se napsat tento článek. Nejvíce mě rozčilují automobiloví novináři, včetně renomovaných ruských publikací, kteří často píší naprosté nesmysly, aniž by plně pochopili princip konstrukce spojky.
Nejčastější chybou je, že si většina lidí plete základní konstrukci spojek různých generací. Pro pochopení principu fungování využijeme oficiální dokumentaci VAG používanou pro autoškolení jejích zaměstnanců. Odkazy uvádím na konci článku.
Nejprve pochopíme obecný princip fungování plug-in pohonu všech kol (označeného jako AWD). Hlavním rozdílem mezi plug-in pohonem všech kol a stálým pohonem všech kol je absence centrálního diferenciálu. To znamená, že za standardních podmínek je většina točivého momentu přenášena na jednu nápravu (v případě Haldexu na přední), přičemž v případě potřeby je zapojena zadní náprava.
Závažná mylná představa spočívá v nepochopení distribuovaného okamžiku. Nejběžnější záměna je mezi stupněm rozdělení točivého momentu a procentem uzamčení spojky. Takže v případě plug-in pohonu všech kol lze spojku zablokovat v rozsahu od 0 do 100 %, přičemž u všech generací spojky Haldex je mírný tlak v hydraulickém systému, který zajišťuje 5- 10% předblokování spojky. To se provádí za účelem odstranění mezer mezi lamelami spojky ve spojce a urychlení procesu blokování spojky.
Je třeba si uvědomit, že rozdělení točivého momentu mezi přední a zadní nápravu se může pohybovat od 100:0 (otáčí se pouze přední náprava) do 50:50 (obě nápravy se otáčejí stejnou rychlostí). To znamená, že zadní kola se nemohou protáčet rychleji než přední kola, na rozdíl od vozidel s trvalým pohonem všech kol.
Ale pokud mluvíme o točivém momentu, tak v případě, kdy přední kola úplně ztratí trakci, tak se točivý moment na přední nápravě blíží nule a tedy 100% točivého momentu se přenáší na zadní nápravu.
(Pokračování příběhu)Haldex 1. generace (od roku 1998)

Činnost spojky je založena na mechanismu, který určuje rozdíl v rychlosti otáčení hřídelů vedoucích k přední a zadní nápravě automobilu. To znamená, že spojka se zablokuje v závislosti na míře prokluzu kol na hnací (přední) nápravě.
Právě tato vlastnost spojky vedla k mnoha negativním recenzím souvisejícím se skutečností, že chování vozu na některých silnicích bylo nejednoznačné a bylo vyjádřeno náhlým připojením zadní nápravy vozu, což je zvláště patrné při zatáčení. , kdy nedotáčivost prudce přešla v přetáčivost.
Za stupeň zablokování spojky je zodpovědné diferenciální hydraulické čerpadlo: vačkové podložky valící se po zvlněné pracovní ploše tlačí písty čerpadla, které pumpují olej do pomocného válce, který zase stlačuje svazek lamel spojky.

Tento obrázek jasně ukazuje zvlněnou pracovní plochu diferenciálního čerpadla.
Systém navíc obsahuje dvě elektrické součásti. První je elektrické čerpadlo, které spolu s hydraulickým akumulátorem vytváří předtlak v systému (odstraňuje mezery v lamelách spojky a zkracuje prodlevu, než se spojka začne zamykat). Druhým je elektromagnetický ventil, jehož úkolem je na základě signálu z řídicích jednotek ABS a ESP snížit tlak v hydraulickém systému a otevřít např. lamelovou spojku spojky (aby nedošlo k zasahovat do činnosti těchto systémů, spojka je zcela odblokována).

Provozní schéma první generace spojky Haldex
Navzdory velmi složitému elektrohydraulickému provoznímu schématu nebyla první generace spojky Haldex daleko k dokonalosti.
Haldex 2. generace (od roku 2002)

U druhé generace spojky došlo k lepším technickým vylepšením, přičemž konstrukční řešení spojky zůstalo stejné.
• Spojka se stala integrovanou do jednoho celku spolu se zadním diferenciálem, zatímco elektrohydraulický modul se stal samostatnou součástí, kterou lze snadno vyměnit.
• Elektromagnetický ventil byl vyměněn za elektrohydraulický, což zvýšilo rychlost systému.
• Čerpadlo elektrické spojky bylo vyměněno za účinnější
• Olejový filtr je zcela bezúdržbový
• Pracovní objem oleje ve spojce byl zvýšen, aby se prodloužil servisní interval
V praxi nyní spojka začala pracovat rychleji, aby systém začal fungovat, stačilo, aby rozdíl natočení kol byl pouhých 10 stupňů. A úplného zablokování spojky bylo možné dosáhnout při nesouladu otáčení kol o 20 stupňů.

Pracovní schéma druhé generace spojky Haldex se liší pouze tím, že má jiný ventil, který ovládá uzavření spojky
Hlavním problémem spojek Haldex prvních dvou generací bylo to, že čerpadlo hlavní spojky bylo hydraulické a ve skutečnosti se elektronický zásah do procesu zamykání spojky omezil na její odemknutí (otevřením ventilu a snížením tlaku ve spojce). hydraulický systém) na příkaz jednotek ABS a/nebo ESP.
Haldex 3. generace (od roku 2004)
Třetí generace spojky Haldex nebyla na vozidla Volkswagen instalována. Spojka byla nejprve vyvinuta pro Land Rover Freelander 2 a následně se začala používat u vozidel Volvo s pohonem všech kol.
Hlavní konstrukční změnou bylo zavedení ještě účinnějšího elektrického čerpadla a zpětného ventilu, s jehož pomocí bylo možné předběžně zablokovat spojku na příkaz elektroniky. Úplného zablokování spojky bylo dosaženo během 150 milisekund. Tento systém dostal zkratku PreX.
Haldex 4. generace (od roku 2007)

Počínaje čtvrtou generací došlo v konstrukci spojky k velmi závažným změnám, které radikálně změnily algoritmus její činnosti. Princip fungování zůstává stejný — přenos točivého momentu pomocí balíku třecích kotoučů. Novinkou je, že nyní chybí diferenciální hydraulické čerpadlo a tlak v hydraulickém systému spojky je vytvářen výkonným elektrickým čerpadlem. Přenášený točivý moment upravuje řídicí jednotka pohonu všech kol odesláním signálu do řídicího ventilu sepnutí spojky.
Rozdíl otáček kol mezi přední a zadní nápravou již není podmínkou pro sepnutí spojky pohonu všech kol.
Spojka je nyní plně elektronicky řízena bez ohledu na jízdní podmínky. Díky téměř 10násobně zvýšenému předtlaku (až 30 atm) (oproti Haldexu 2. generace) akumulovanému v hydraulickém akumulátoru se zkrátila doba potřebná k úplnému zablokování spojky. Další důležitou výhodou je trvale zapojený zadní koncový převod.

Přenosový diagram
Řídicí jednotka pohonu všech kol přijímá přes sběrnici CAN informace ze senzorů: příčné zrychlení, podélné zrychlení, stáčivost vozidla, otáčky motoru, poloha plynového pedálu, otáčky kol, spínač brzdových světel a úhel natočení volantu.
Ve skutečnosti hlavní signál k zablokování spojky pochází z plynového pedálu. Například při akceleraci se preventivně zablokuje spojka bez čekání na prokluz kol. Činnost spojky je jasně patrná v zatáčkách pod trakcí — jasně cítíte, jak trakce na zadní nápravě přetáčí vůz do zatáčky. Tímto způsobem spojka funguje vždy, bez ohledu na váš styl jízdy.

Spojka pohonu všech kol je umístěna ve skříni zadního rozvodu
Další důležitá poznámka — pokud dříve byla v případě zásahu ABS a/nebo ESP spojka vždy zcela otevřená, nyní při činnosti ABS se spojka rozepne a při zásahu ESP lze spojku sepnout. Důležitým bodem je, že spojku Haldex 4. generace lze instalovat pouze na vozy se systémem ESP.

Všimněte si, jak moc byla konstrukce spojky oproti předchozím generacím zjednodušena
U Scout bych rád poznamenal ještě jednu nuanci týkající se systému elektronické uzávěrky diferenciálu (EDL), který na rozdíl od mylného přesvědčení funguje nejen na přední, ale i na zadní nápravě vozu. Jako příklad si můžete pustit toto video, kde auto najede tři kola na válečky a bez problémů je opustí.

Další důležitá poznámka ohledně oleje ve spojce Haldex 4. generace. Za prvé, ve 4. generaci začali používat zcela nový typ oleje (nový olej — G 055 175 A2, starý — G 052 175 A1). Za druhé, je třeba si uvědomit, že olej se nalévá pouze do hydraulického systému, který řídí kompresi lamelové spojky. Olejový filtr je dimenzován na celou životnost vozidla a interval výměny oleje v hydraulice spojky je 60 tisíc kilometrů.
Navíc často vyvstává otázka, jaký maximální točivý moment snese lamelová spojka ve spojce Haldex. Počet disků
v paketu třecí spojky závisí na modelu vozu (na přenášeném momentu). Konkrétně u Octavie s pohonem všech kol je maximální točivý moment 2000 Nm a u modelu VW Tiguan 2400 Nm. Je třeba poznamenat, že kuželové kolo rozdělovací převodovky přenáší rotaci na hnací hřídel zadní nápravy s násobícím faktorem 1,6. To umožňuje použití hřídele s menším průměrem. V souladu s tím je u zadního hlavního ozubeného kola rychlost otáčení přenášená hnací hřídelí snížena 1,6krát.
Shrnout
Spojka Haldex 4. generace je jedním z nejpokročilejších zásuvných systémů pohonu všech kol, které jsou v současnosti na světě k dispozici (mimochodem, spojku Haldex používá i nejvýkonnější Bugatti Veyron). Jeho konstrukce je velmi jednoduchá a spolehlivá a hlavní výhodou oproti jiným zásuvným systémům pohonu všech kol je ta rozdíl otáček kol na přední a zadní nápravě není podmínkou pro sepnutí spojky. Elektronika preventivně blokuje spojku podle situace na silnici.
Mezi nevýhody systému patří faktická absence centrálního diferenciálu, a tedy fakt, že konstrukčně nemohou mít zadní kola vyšší otáčky než přední.
Ideálním systémem pohonu všech kol pro maximální požitek z jízdy na zpevněných cestách přitom zůstává středový diferenciál Torsen, používaný především u vozů Audi s motorem podélně (v současnosti se postupně zavádí nový typ diferenciálu na ozubených věncových převodech) a variabilním stupeň uzávěrky středového diferenciálu používaný u vozů Subaru Impreza s manuální převodovkou.
Literatura pro samouky (v angličtině)
Samostudijní program č. 206 o systému pohonu všech kol Haldex 1. generace — victorborisov.ru/professor/haldex/SSP_206.pdf
Samostudijní program č. 333 o systému pohonu všech kol Haldex 2. generace — victorborisov.ru/professor/haldex/SSP_333.pdf
Samostudijní program č. 414 o systému pohonu všech kol Haldex 4. generace — victorborisov.ru/professor/haldex/SSP_414.pdf

Konektivita, aneb nový pohon pro Škodu

Od června letošního roku dostala Škoda s pohonem všech kol modernizovanou převodovku. Místo spojky Haldex II spojující zadní nápravu se vozy začaly vybavovat spojkami poslední – čtvrté generace. Octavia Combi 4×4, Octav dostala aktualizovanou převodovku

Od června letošního roku dostala Škoda s pohonem všech kol modernizovanou převodovku. Místo spojky Haldex II spojující zadní nápravu (vyrábí ji švédská firma pro vývoj a výrobu komponentů pro dopravu a průmysl Haldex AB) se vozy začaly vybavovat spojkami poslední — čtvrté generace. Octavia Combi 4×4, Octavia Scout a verze s pohonem všech kol nového Superbu dostaly inovovanou převodovku.

Aby bylo možné udělat si úplný obrázek o chování nového Haldexu, seskočila Škoda na padácích ruské autožurnalisty, včetně mě, do švédské Arktidy a dodala tucet přepracovaných Octavií s pohonem všech kol a nový Superb. V některých místech a na silnicích tohoto regionu je potřeba pohonu všech kol, a to i u běžných osobních automobilů, pociťována obzvláště akutně.

Ať na to stejně přijdeme.

I váš dědeček bude souhlasit s tím, že pohon všech kol zlepšuje výkon v terénu. Toto není Newtonův binom. Trakce vyvinutá motorem není rozdělena mezi dvě (jako u monodrive), ale mezi čtyři kola. Všechny „válce“ překonávají valivý odpor a zlepšují se schopnosti běžeckého lyžování. Jasno jako den. Ale průchodnost terénem není jedinou výhodou, kterou pohon všech kol poskytuje.

V každém případě je rozjezd a akcelerace na kluzkém povrchu ve vozidle s pohonem všech kol jednodušší a spolehlivější, ať už jde o zledovatělý svah, kluzký jílovitý svah nebo smíšený asfalt. Při akceleraci a brzdění s motorem na pohon všech kol je prokluz kol obtížnější. Jak je to nebezpečné? Protože to může způsobit vytažení auta do strany.

Během skluzu je někdy zapotřebí velmi malá boční síla k vyvolání bočního skluzu (skluzu). Někdy i boční vítr stačí k tomu, aby se hnací náprava vozidla s předním nebo zadním náhonem, prokluzujícím na ledu, posunula do strany. To je vysvětleno jednoduše: kluzné tření je vždy menší než statické tření. Ukazuje se tedy, že vozidlo s pohonem všech čtyř kol v trakci je obtížnější sklouznout do bočního smyku než podobné vozidlo s pohonem jednoho kola. Vozidlo s pohonem všech kol má tedy na silnici lepší směrovou stabilitu, což znamená, že je bezpečnější. Ale ne vždy. Pokud je takové auto strženo bokem dopředu, potřebujete více zručnosti k jeho stabilizaci (o tom jindy).

Další výhodou pohonu 4×4 při provozu na kluzké zledovatělé vozovce — bоVětší účinnost. Pohon všech kol umožňuje menší prokluzování při rozjezdu – tudíž klesá spotřeba. Takže jsme si vyjasnili teorii, nyní přejděme k vlastnostem nového pohonu Škoda.

Vozidla s pohonem všech kol začali Češi vyrábět v roce 2000. Prvním znakem byla Octavia první generace (dnes se jmenuje Octavia Tour), později se objevil podobný Superb. Stejně jako ostatní vozy koncernu Volkswagen s pohonem všech kol, i modely Škoda získaly pohon všech kol s připojenou zadní nápravou. V takové převodovce je točivý moment neustále dodáván na přední kola a zadní kola se „veslují“ na výzvu řídicí jednotky pouze v případě potřeby, když „přední konec“ začne prokluzovat (rychlost otáčení kol je monitorováno elektronicky pomocí senzorů ABS). To se může stát například při visu diagonálně nebo při jízdě na nespolehlivém povrchu (led, sníh, měkký podklad, smíšený terén).

K hladkému spojení dochází pomocí vícelamelové třecí elektronicky řízené spojky Haldex. Jakmile přestane být potřeba přenášet točivý moment na zadní nápravu, spojka ji okamžitě úplně vyřadí. Tak fungovala druhá generace Haldexu. Co je nového? Obecně nic převratného. Princip činnosti převodovky zůstává stejný, třecí spojka je stejná. Změnil se operační algoritmus a pohon spojky — automatizace byla jednodušší, a co je nejdůležitější, dokonalejší a rychlejší.

Pokud dříve, při jízdě na suchém tvrdém povrchu, spojková spojka vždy umožňovala volný pohyb hnacích hřídelí, pak ve „čtvrtém“ Haldexu jsou spojky mírně utaženy. Natolik, že zadní náprava se téměř vždy podílí na trakci kolem 10 % (rozdělení točivého momentu podél náprav je 90:10). Spojka je téměř vždy částečně sepnutá, ale v některých případech se může úplně otevřít, například při brzdění.

Co takové „předpětí“ dává? Za prvé přispívá ke spolehlivějšímu startování na slabě únosných půdách. Pravděpodobnost, že se „zavrtáte“, je nižší. A za druhé vám umožňuje výrazně zkrátit dobu odezvy systému na prokluzování předních kol. Maximálního stupně aretace (50:50) je dosaženo již při rozdílu úhlu natočení předního a zadního kola pouhých 10-20 stupňů (dříve to bylo více než čtvrt otáčky).

Patrné jsou i konstrukční rozdíly generací pohonů. V Haldexu II byla spojková sada, která zajišťuje hnací hřídel vůči hřídeli hnacího ozubeného kola zadní převodovky, hydraulicky stlačována a ovládána poloautomaticky. Počáteční (řídicí) tlak a předkompresi spojek nastavovala speciální nízkotlaká elektrická posilovací pumpa, která se zapínala ve správnou chvíli povelem z elektroniky.

K dalšímu zvýšení kompresního tlaku soustrojí a zvýšení točivého momentu přenášeného na zadní nápravu došlo v důsledku činnosti mechanického vícepístového hydraulického čerpadla, které bylo poháněno sekundární hřídelí spojky (známé také jako hnací hřídel hlavního ozubeného kola). Po vyrovnání rychlostí otáčení přední a zadní nápravy (ve skutečnosti vstupního a výstupního hřídele spojky) byl tlak v pracovním vedení násilně uvolněn, spojka byla odblokována a zadní náprava se opět uvolnila, tzn. , řízený.

V modernizovaném systému pohonu všech kol zůstává princip připojení zadní nápravy přes lamelovou spojku stejný. Stejně jako dříve jsou zde spojky stlačovány pomocí hydrauliky. Haldex IV se však od svých předchůdců liší tím, že inženýři nahradili „zeleninovou zahradu“ dvěma čerpadly (elektrickým a pístovým) jediným elektrickým vysokotlakým čerpadlem, a proto jeho výkon nyní v žádném případě nezávisí na rychlosti otáčení. kardan. Konstruktéři také zrušili složitý řídicí systém měnící míru blokování spojky, včetně mnoha regulačních mechanických a elektromagnetických vypínacích ventilů. Regulace tlaku je nyní prováděna modulačním elektromagnetickým ventilem, který mění oblast průtoku ovládacího potrubí.

Tento design má několik výhod. Za prvé, tvůrci, kteří se zbavili „extra“ prvků, dokázali výrazně snížit hmotnost a zjednodušit design. Méně komponentů znamená vyšší spolehlivost a stabilitu (v závislosti na ujetých kilometrech) provozu. Ale hlavně se rozšířily schopnosti převodovky jako celku. Výrazně se snížila setrvačnost a zvýšila se přesnost chodu pohonu.

Zvláště na Octavii je to znát. Nastavování vozu do stran a vějířovitě kolem zamýšleného oblouku otáčení v řízeném skluzu obou náprav se znatelně zjednodušilo. Otáčení karoserie uvnitř zatáčky plynem je hračka (díky Němcům za rozložení hmotnosti). To se potvrdilo jak na ledové dráze položené na hladině jezera, tak na smíšeném povrchu švédských veřejných komunikací.

Drobné prodlevy v chodu spojkového pohonu předchozí generace byly kamenem úrazu mnoha dobyvatelů ledových svahů. S druhým Haldexem se Octavia chovala daleko méně hladce než nyní. Pod plynem, i když ne prudce, se znatelně změnil charakter zatáčení: vznikající drift (prokluzování přední nápravy) se po přemýšlení a sešlápnutí spojky změnilo v prokluzování obou náprav, které, pokud plyn a řízení bylo špatně ovládané, mohlo se změnit v hluboký smyk. To vše vyžadovalo zvýšenou koncentraci a specifické akce ke stabilizaci vozu. S Haldexem IV je vše mnohem lepší. Točivý moment je na zadní nápravu dodáván s minimálními prodlevami a přísně dávkován, kluzné chování vozu je stabilnější a kontrola trakce je mnohem pohodlnější, příjemnější a hlavně přehlednější.

Na Superbu je spojka úplně stejná. Ale ona má trochu jiný přístup. Uzamykací rychlost zde není tak vysoká jako u Octavie, takže pod plynem Superbu (zvláště u V6) se přední náprava trochu víc vyplavuje ven ze zatáčky. Brzdění. Zatížení přední nápravy. Otočit se. Drobné poškození zadní nápravy. Plyn. Prokluzování předních kol. Demolice. Připojit! Demolice. Připojit. Dalších 0,3 sekundy. Konečně! Zapnuto. Padněte do hlubokého skluzu se dvěma osami. Uvolnění plynu. Korekce pomocí volantu. A to všechno od samého začátku. I s takovým nastavením, takovou hmotou a takovým momentem setrvačnosti, manévrováním s volantem a plynem u Superbu bez větší námahy se můžete pohybovat po kruhu kontrolovaným klouzáním do stran dopředu. A o nic horší než se stálým pohonem všech kol. Jen je potřeba trochu cvičit. Co to je, když ne potvrzení, že inženýři — Němci, Češi a Švédové — odvedli svou práci s pěti body?

Škoda Octavia Combi 4×4 a Octavia Scout lze v současné době zakoupit pouze u evropských prodejců. Zastoupení říká, že vozy se v Rusku objeví velmi brzy. Superby s pohonem všech kol jsou ale již k objednání. Za 1 079 000 RUB. Vůz si můžete pořídit v konfiguraci Elegance s 6stupňovou manuální převodovkou a 160litrovým TSI motorem o výkonu 1,8 koní. Pohon všech kol vybavený 2.0litrovým dieselovým motorem a manuální převodovkou bude stát 1 169 000 RUB. Ale špičkový Superb s 3,6litrovým 260 koňským atmosférickým šestiválcem a šestistupňovým DSG bude stát 1 509 000 RUB.